搶搭變形觸控筆電風(fēng)潮O(jiān)GS異形切割/挖孔良率成關(guān)鍵

　　OGS觸控產(chǎn)品的效應(yīng)快速擴(kuò)散后，許多品牌廠商亦紛紛瞄準(zhǔn)OGS供應(yīng)鏈，開(kāi)始整合資源，以確保產(chǎn)品供貨量穩(wěn)定性。在2013年臺(tái)北國(guó)際電腦展(Computex)中，英特爾(Intel)即特別與宸鴻、達(dá)鴻及和鑫光電等多家觸控面板廠簽署協(xié)議，希望可以確保未來(lái)具備觸控功能的超輕薄筆電(Ultrabook)機(jī)種有足夠的OGS面板供應(yīng)量，以便滿(mǎn)足日益增長(zhǎng)的市場(chǎng)需求。

　　為了增加Ultrabook產(chǎn)品附加價(jià)值，***觸控面板廠如宸鴻、達(dá)鴻、勝華、友達(dá)及群創(chuàng)等，齊力開(kāi)發(fā)出具備多樣化觸控功能的Ultrabook，并結(jié)合變形的概念。當(dāng)今的觸控筆電其變形的概念有基本觸控螢?zāi)还δ?、螢?zāi)恍D(zhuǎn)功能(可拆卸或旋轉(zhuǎn)螢?zāi)?、螢?zāi)徽酆瞎δ?，以及正反雙螢?zāi)还δ?如華碩太極)。

　　為吸引消費(fèi)者，Ultrabook必須提供出更多不同于以往的全新操作體驗(yàn)，除添加四大基本功能，供操作者靈活運(yùn)用外，觸控螢?zāi)坏馁|(zhì)感往往是消費(fèi)者選擇產(chǎn)品的關(guān)鍵所在。

　　目前許多品牌廠設(shè)計(jì)變形觸控筆電時(shí)，首先會(huì)針對(duì)窄邊框進(jìn)行改良，窄邊框可讓視覺(jué)更加寬廣(圖4)，減少邊框的寬度可減少產(chǎn)品重量，因此現(xiàn)在的新式觸控筆記型電腦設(shè)計(jì)，在螢?zāi)坏淖笥疫吙驅(qū)挾葧?huì)由原本1.5?2公分縮減至1公分以下為目標(biāo)；上下邊框?qū)挾葎t會(huì)由原本的2?2.5公分縮減至1.5公分以下。

　　圖4OGS觸控筆電的觸螢?zāi)坏恼蜈厔?shì)

　　照相機(jī)視訊鏡頭將會(huì)內(nèi)縮到OGS的BM區(qū)域，因此OGS中大尺寸若設(shè)計(jì)在Ultrabook時(shí)，必須用物理或雷射將OGS玻璃的鏡頭模組位置挖洞，但若是OGS玻璃為康寧(Corning)第三代GorillaFit，其強(qiáng)化深度(DOL)層到達(dá)40微米(μm)以上，挖洞的良率問(wèn)題就會(huì)很大，很容易因玻璃硬化層應(yīng)力問(wèn)題，在挖洞過(guò)程中產(chǎn)生微裂痕(MicroCrack)，或是挖洞之后孔洞的玻璃微裂痕過(guò)大(>70μm以上)，造成產(chǎn)品進(jìn)行信賴(lài)性整機(jī)摔落測(cè)試時(shí)，容易產(chǎn)生螢?zāi)黄茡p。

　　也因此，為迎合輕薄化觸控筆電產(chǎn)品趨勢(shì)，如何在OGS玻璃變薄、挖洞、異形切割后保留良好的機(jī)構(gòu)抗壓力，并可通過(guò)四點(diǎn)彎曲驗(yàn)證測(cè)試達(dá)550Mpa以上，考驗(yàn)著OGS供應(yīng)廠的制程水準(zhǔn)。

　　強(qiáng)化OGS硬度物理與化學(xué)方式各有優(yōu)劣

　　OGS成本低廉且厚度更薄，符合智慧型手機(jī)產(chǎn)品和觸控面板模組廠的利益訴求。然而，現(xiàn)階段OGS最大問(wèn)題在于玻璃的強(qiáng)度不足，導(dǎo)致摔落時(shí)易碎，面對(duì)這樣的問(wèn)題，OGS開(kāi)發(fā)商已研發(fā)出物理和化學(xué)方式的強(qiáng)度加工方式，對(duì)OGS玻璃的強(qiáng)度問(wèn)題可得到很大改善。

　　由于觸控面板是由外部施壓去進(jìn)行感應(yīng)元件的作動(dòng)方式，達(dá)到使用效果，因此產(chǎn)品的機(jī)構(gòu)抗壓力是各大廠商要求的重要規(guī)范與指標(biāo)。在觸控面板二次強(qiáng)化的制程分類(lèi)中，一般可區(qū)分為物理和化學(xué)方式兩種(圖5)。

　　圖5物理方式和化學(xué)方式二次強(qiáng)化示意圖

　　以物理方式而言，玻璃切割后，斷面的裂痕修整系利用研磨(Polish)方式進(jìn)行二次強(qiáng)化，優(yōu)點(diǎn)是良率高、機(jī)構(gòu)抗壓能力可明顯提升數(shù)倍；缺點(diǎn)是產(chǎn)能很低，不具備量產(chǎn)性，且需要大量人力操作與機(jī)臺(tái)設(shè)備，以及制程相當(dāng)費(fèi)時(shí)，至少需30分鐘才可產(chǎn)出一批貨。

　　相對(duì)而言，化學(xué)方式的強(qiáng)化制程乃是利用氫氟酸(HydrofluoricAcid,HF)微蝕刻玻璃斷面的切割裂痕，不僅產(chǎn)能較大、量產(chǎn)性佳，且制程時(shí)間僅需7?8分鐘即可產(chǎn)出一批產(chǎn)品，機(jī)構(gòu)抗壓力可提升四至八倍以上，只要將機(jī)臺(tái)安全性設(shè)計(jì)完善，且規(guī)畫(huà)流暢的作業(yè)動(dòng)線(xiàn)，可將作業(yè)危害降到最低。

　　最早期利用HF蝕刻玻璃邊緣達(dá)到二次強(qiáng)化效果，系由康寧于2010年8月24日在美國(guó)申請(qǐng)的一項(xiàng)專(zhuān)利，名為Methodofstrengtheningedgeofglassarticle，是由JosephM.Matusick等人發(fā)表，文獻(xiàn)公告于2012年5月1日。后續(xù)產(chǎn)業(yè)界的化學(xué)二次強(qiáng)化設(shè)備的制程概念大都以其方式衍生。

　　克服CNC加工后缺陷制程/原料/治具扮要角

　　在OGS產(chǎn)品經(jīng)過(guò)CNC加工后，顯微鏡下常見(jiàn)的缺陷與問(wèn)題，如細(xì)微裂痕、放射裂痕(RadialCrack)、側(cè)向裂縫(LateralCrack)、扭梳紋(TwistHackle)及振紋(ChatterMark)等(圖6)，這些問(wèn)題若不改善，即使經(jīng)過(guò)二次強(qiáng)化也無(wú)法有效提升產(chǎn)品的機(jī)構(gòu)抗壓力，因此客戶(hù)皆會(huì)針對(duì)不同產(chǎn)品等級(jí)規(guī)畫(huà)不同的制程規(guī)范。

　　圖6OGS產(chǎn)品在CNC后常見(jiàn)的缺陷與問(wèn)題

　　在沉浸式濕制程設(shè)備(DippingTypeWetBenchEquipment)進(jìn)行化學(xué)二次強(qiáng)化常見(jiàn)的問(wèn)題(圖7)，如凸點(diǎn)(Pimple)、滲酸造成的BM色阻缺色、邊緣破損、及刮傷等問(wèn)題。當(dāng)然這些問(wèn)題的起因，有部分是制程造成，有部分是玻璃原料在前段制程導(dǎo)致，如抗酸油墨或抗酸膜與玻璃貼附性不佳，造成蝕刻過(guò)程中發(fā)生漏酸侵蝕玻璃表面，使BM色阻缺色，一般是重工(Rework)再將BM色阻補(bǔ)上，防范措施為選擇黏著度較佳的抗酸膜或沾附性較佳的抗酸油墨。

　　圖7OGS產(chǎn)品經(jīng)沉浸式濕式設(shè)備化學(xué)二次強(qiáng)化后常見(jiàn)的缺陷與問(wèn)題

　　另外，部分可能與玻璃承載治具有關(guān)，如玻璃邊緣的破損或裂痕，可能是蝕刻制程中氣泡(CDABubble)量過(guò)大產(chǎn)生嚴(yán)重震蕩，造成玻璃邊緣破裂，須要調(diào)整適當(dāng)?shù)闹瞥虆?shù)，即可改善此問(wèn)題；或是人員擺放玻璃過(guò)程中，不小心破觸碰到治具邊緣產(chǎn)生，必須要透過(guò)專(zhuān)業(yè)教育訓(xùn)練與人員操作認(rèn)證方可改善。當(dāng)然玻璃表面的臟污問(wèn)題，可在貼上抗酸膜或抗酸油墨之前，將玻璃進(jìn)清洗機(jī)臺(tái)(Pre-Cleaner)進(jìn)行清洗工作，防止臟污沾黏在玻璃表面造成外觀不佳。

　　兼顧輕薄、窄邊框及多功能OGS在3C市場(chǎng)嶄露鋒芒

　　基于OGS觸控產(chǎn)業(yè)陸續(xù)蓬勃發(fā)展，觸控產(chǎn)品本身的規(guī)格要求也日漸嚴(yán)苛，所有觸控面板出貨前均要分批測(cè)試四點(diǎn)彎曲驗(yàn)證或落球測(cè)試(BallDropTest)，且依據(jù)觸控產(chǎn)品應(yīng)用性，其規(guī)格也個(gè)別定義，大部分的觸控業(yè)者在玻璃切割制程均采用鉆石刀輪切割，外加精雕制程；雷射切割也有部分業(yè)者使用但成本過(guò)高，量產(chǎn)能力不佳，且經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得知，近30%的雷射切割產(chǎn)品機(jī)械抗壓性不足，顯微鏡下觀察，在異形切割位置的微裂痕有超過(guò)50μm的規(guī)格，須進(jìn)行二次強(qiáng)化，如物理拋光或氫氟酸浸泡蝕刻。

　　目前品牌廠如華碩、宏碁、索尼(Sony)、聯(lián)想等都看好此波商機(jī)，積極下單給OGS觸控面板制造商，希望OGS制造廠可發(fā)展更輕薄的OGS產(chǎn)品，并為2.5D或是3D玻璃觸控面板搭配多功能性，如防水、抗污、抗刮、防眩光的效能，當(dāng)然窄邊框設(shè)計(jì)和相機(jī)模組內(nèi)縮至OGS玻璃BM區(qū)，亦為產(chǎn)品設(shè)計(jì)的趨勢(shì)，也希望這些精致3C觸控產(chǎn)品，有機(jī)會(huì)吸引消費(fèi)者的目光，為消費(fèi)性電子市場(chǎng)注入新的一波購(gòu)買(mǎi)動(dòng)力。