近年隨著新技術(shù)如5G商用化和無線充電推動(dòng)，金屬屏蔽的特性將會(huì)對天線產(chǎn)生干擾，亦會(huì)影響無線充電效率；此外，自從金屬成為智能型手機(jī)機(jī)殼主流材料后，手機(jī)外觀已約3年沒有重大變革。有鑒于此，手機(jī)品牌開始尋找新一代機(jī)殼材料，除了解決屏蔽問題外，也希望再次帶動(dòng)智能型手機(jī)市場成長。目前玻璃和陶瓷材料是熱門選擇，然而相較于陶瓷而言，玻璃有成本和產(chǎn)能的優(yōu)勢，預(yù)估將率先勝出，成為下一代智能型手機(jī)機(jī)殼的主流材料。
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智能型手機(jī)發(fā)展若以第一代iPhone問世開始談起，機(jī)殼使用材料從鋁合金搭配塑膠，一路到現(xiàn)在出現(xiàn)純塑膠外殼和金屬為主外殼（因通訊需求，手機(jī)無法做到純金屬外殼） ，甚至玻璃和陶瓷等多元材料，可視為隨著智能型手機(jī)技術(shù)進(jìn)步，不同材料間競合的結(jié)果。如今玻璃外殼似乎在眾多材料中逐漸勝出，以下就各層面分析玻璃機(jī)殼的發(fā)展。
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玻璃材質(zhì)導(dǎo)熱性佳
塑料作為機(jī)殼材料雖然成本便宜，但質(zhì)感欠佳，且熱導(dǎo)率低影響散熱效果，因此目前僅在功能機(jī)或中低階智能型手機(jī)使用，或用于金屬機(jī)殼背面的天線開口。鋁合金在現(xiàn)階段雖仍為機(jī)殼主流材料，然而從三星開始率先大規(guī)模推動(dòng)無線充電，改采玻璃背蓋設(shè)計(jì)，加上5G時(shí)代即將來臨與現(xiàn)今智能型手機(jī)外觀同質(zhì)性高等三大主要因素帶動(dòng)下，非金屬材質(zhì)如玻璃和陶瓷開始成為市場關(guān)注焦點(diǎn)。但考量成本，加上金屬材質(zhì)在中低階智能型手機(jī)滲透率持續(xù)提升，因此目前玻璃或陶瓷材料主要出現(xiàn)在中高階機(jī)種上。
玻璃的熱導(dǎo)性比塑料好，但差于金屬和陶瓷，在電磁屏蔽上則屬于低屏蔽材料；此外，與塑料、金屬或陶瓷相比，在同樣厚度上玻璃的重量更輕，硬度也可做到極高。以康寧第五代大猩猩玻璃為例，莫氏硬度7可抵抗日常生活中幾乎各種材料的磨損。反觀陶瓷材料，雖然在質(zhì)感、耐磨度與散熱表現(xiàn)都優(yōu)于玻璃，但目前良率仍非常低，使其成本高昂，尚無法大規(guī)模放量。所以玻璃是目前非金屬材料中能兼顧質(zhì)感、良率、成本適中與能大規(guī)模量產(chǎn)的理想選擇。
手機(jī)玻璃蓋板除了不斷透過材料配方改良，或以化學(xué)處理來改善強(qiáng)度外，在外型上也拜柔性O(shè)LED出現(xiàn)之賜，開始出現(xiàn)變化。目前3種主要玻璃型態(tài)最大差別在于2.5D玻璃的曲度以CNC加工而成，但3D玻璃則需仰賴設(shè)備來熱彎而成，因此兩者在概念和制程上有根本的不同。此外，在視覺效果上，由于3D玻璃于邊界的曲度折射光線，因此螢?zāi)豢雌饋韺⒈葘?shí)際寬度來得寬。
由于3D玻璃內(nèi)圍擁有曲度，因此若搭配柔性O(shè)LED面板則可進(jìn)一步將邊框螢?zāi)焕欤拐w螢?zāi)怀叽缈雌饋砀蟆?nbsp;
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3D玻璃成本高昂
比較3種型態(tài)的玻璃蓋板成本，2D和2.5D玻璃的成本相差不大，但與3D玻璃相比則可達(dá)3～4倍之多，原因是3D玻璃需額外設(shè)備和模具成本，且技術(shù)要求高、良率較低使得成本高昂。
再比較目前主要機(jī)殼方案成本，不同機(jī)殼方案間的成本差距頗大，且由于玻璃本身脆度低，因此玻璃機(jī)殼仍需搭配金屬中框以提升強(qiáng)度，但金屬中框設(shè)計(jì)又比金屬機(jī)殼復(fù)雜，所需CNC加工時(shí)間更長，因此可發(fā)現(xiàn)玻璃機(jī)殼方案成本平均都較金屬機(jī)殼要高。雖然目前以鋁合金材料為主的金屬機(jī)殼仍為中、高階手機(jī)的主流材料，但高階或旗艦機(jī)以上機(jī)種已開始往前后玻璃背蓋加上金屬邊框方案邁進(jìn)。從全球市場逐漸往中高階手機(jī)集中來看，預(yù)計(jì)玻璃機(jī)殼的采用趨勢將會(huì)帶動(dòng)整體手機(jī)的平均銷售單價(jià)上升。
由于3D玻璃成本遠(yuǎn)高于2.5D或2D玻璃，因此若沒有辦法搭配成本同樣較高的柔性O(shè)LED面板，廠商寧可使用2.5D或2D玻璃，否則等于徒增成本卻沒有在工業(yè)設(shè)計(jì)上獲得較好效益。因此預(yù)期3D玻璃將與柔性O(shè)LED綁定，且3D玻璃滲透率與柔性O(shè)LED的普及度將有一定正比關(guān)系。
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玻璃機(jī)殼產(chǎn)業(yè)鏈
整體玻璃機(jī)殼產(chǎn)業(yè)鏈可分為上、中、下游，上游是玻璃原料和設(shè)備提供廠商，材料部分目前主要由美國和日本的廠商把持，熱彎機(jī)則以韓國廠商為主，但在精雕機(jī)方面開始看到越來越多中國廠商出現(xiàn)。中游為玻璃和金屬加工，目前由臺(tái)灣和中國廠商主宰，尤其在玻璃加工部分，中國廠商的市占率就占全球約80％。下游則是EMS代工廠，包括富士康、和碩與緯創(chuàng)等。從成本結(jié)構(gòu)來看，上游材料占約27％，下游人工組裝約24％，中游制造（包含設(shè)備折舊）則占高達(dá)49％。
中游制造成本占近半的主因?yàn)椴ＡШ徒饘僦瞥谈饔幸欢夹g(shù)門檻存在，直通率（全制程第一次產(chǎn)出的良品率）低、造成成本高昂。
2D、2.5D與3D玻璃加工流程最大差別在于3D玻璃多一道熱彎程序，使后續(xù)加工過程全需在曲面上處理。3D玻璃加工技術(shù)難度高，連帶成本也較為高昂，但同時(shí)附加價(jià)值較2D和2.5D高。
熱彎成形之所以困難，在于玻璃和石墨模具的熱膨脹系數(shù)需一致，若不一致則玻璃可能爆裂或彎曲程度不一而成波浪形，所以熱彎是最關(guān)鍵的環(huán)節(jié)，將決定3D玻璃整體產(chǎn)能和良率。至于拋光和印刷，由于在曲面上進(jìn)行，因此對設(shè)備和工藝都有更高要求。
本文來源：工商時(shí)報(bào)
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