隨著(zhù)移動(dòng)智能設備的硬件發(fā)展逐漸進(jìn)入瓶頸期，智能手機作為最大的消費電子品類(lèi)，以往拼主芯片、屏幕、內存、攝像頭參數的競爭方式正在逐漸被消費者擯棄。用戶(hù)體驗、外觀(guān)、工藝設計等更高端的競爭來(lái)臨，手機供應鏈也在積極應對這一挑戰，幫助手機品牌打造更高端的旗艦級產(chǎn)品。未來(lái)幾年的智能手機會(huì )長(cháng)啥樣？將帶來(lái)哪些新的工藝和亮點(diǎn)呢？從2016年發(fā)布的三星Note7、iphone7、小米MIX幾款“明星機型”中，我們或可一窺究竟。
取消耳機孔，下一步將取消數據/電源接口？
首先我們要提到的明星機型肯定是IPhone7。近年來(lái)隨著(zhù)社交媒體的興起，以往保密工作做得非常好的蘋(píng)果也難逃產(chǎn)品設計泄露的命運，很早就暴露出了取消3.5mm耳機孔。這個(gè)消息一出，業(yè)界一片嘩然，大家都覺(jué)得蘋(píng)果太激進(jìn)，有些人覺(jué)得蘋(píng)果在下一盤(pán)大棋。
取消耳機孔當然有幾個(gè)好處：因為3.5mm 耳機是手機上占用空間最大、最深的孔，取消以后首先是手機的機身會(huì )更薄。如果耳機孔還存在，孔與中框的過(guò)渡很難處理，會(huì )有外觀(guān)缺陷。此外，取消耳機孔就會(huì )有更多空間來(lái)進(jìn)行設計，比如增加一個(gè)揚聲器，讓外放音質(zhì)更好。另外取消了耳機孔做防水也更容易。蘋(píng)果同時(shí)宣稱(chēng)使用Lighting 接口做為耳機輸出口，信號失真更小，音質(zhì)更好。
既然有這么多好處，那么取消3.5mm耳機孔的做法到底有多少手機廠(chǎng)商會(huì )跟風(fēng)效仿呢？
樂(lè )視是國內第一個(gè)把 3.5mm 耳機取消的手機品牌，第一款取消 3.5mm 耳機接口的手機是樂(lè )視二代，用TYPE-C接口替代，但是包裝附件中有提供轉3.5mm 標準接口的轉接線(xiàn)。在宣傳中，樂(lè )視稱(chēng)自己比iphone7更早取消3.5mm耳機接口。除了樂(lè )視，HTC Bolt也將取消3.5mm耳機接口。
盡管目前世界上絕大多數手機仍然保有3.5mm耳機接口，同時(shí)他們也支持藍牙或WIFI無(wú)線(xiàn)模塊輸出數位音頻。從數據來(lái)看，2015年藍牙無(wú)線(xiàn)音箱的銷(xiāo)售額增長(cháng)了68%，預計每年將保持36%的增長(cháng)率直到2019年。2015年藍牙耳機的銷(xiāo)售增速也遠超傳統耳機的增長(cháng)速度。可以說(shuō)無(wú)線(xiàn)音頻的時(shí)代早已來(lái)到，現在的問(wèn)題只不過(guò)是無(wú)線(xiàn)音頻傳輸信號和音質(zhì)能否最終媲美有線(xiàn)傳輸而已。從藍牙標準來(lái)看，目前主流的藍牙4.0 標準（A2DP 協(xié)定）的傳輸速率是無(wú)法播放技術(shù)意義上所說(shuō)的“高品質(zhì)音頻”的，哪怕是采用了 aptX 技術(shù) 拓展的藍牙音頻設備，拋去它紙面上的參數來(lái)看，也是無(wú)法真正實(shí)現無(wú)損音頻播放的。這一點(diǎn)讓Hifi發(fā)燒友們仍然無(wú)法放棄傳統的3.5mm接口。不過(guò)藍牙 5.0 標準聲稱(chēng)比現有的藍牙技術(shù)更加先進(jìn)，其連接距離可以達到此前的四倍，低功耗連接情況下速度是原來(lái)的兩倍，并且更加節能。在新藍牙標準下，像 AirPods 這樣的無(wú)線(xiàn)耳機的電池續航也將會(huì )有大幅改善。
手機音頻無(wú)線(xiàn)化首先帶來(lái)的直接利好就是WIFI/藍牙產(chǎn)業(yè)，包括高通、Nordic、Dialog、Marvell在內的芯片廠(chǎng)商以及村田這樣的模組廠(chǎng)商。此外IP廠(chǎng)商也在加強技術(shù)布局，ARM近期推出的Cordio radio IP，支持Bluetooth5.0和802.15.4標準的ZigBee。這些都是目前主流的IOT連接無(wú)線(xiàn)標準。Cordio radio IP將極大的提升ARM生態(tài)系統中不同設備互相連接的兼容性。
如果將3.5mm耳機孔的取消堪稱(chēng)智能手機發(fā)展的一個(gè)標志性事件，耳機接口取消以后，手機剩下暴露在外的接口已經(jīng)不多了。除了喇叭外，只有數據+電源接口了。從技術(shù)趨勢來(lái)看，這個(gè)接口一定會(huì )被無(wú)線(xiàn)數據傳輸和無(wú)線(xiàn)充電技術(shù)所取代，屆時(shí)手機將變成真正的渾然一體，無(wú)懈可擊。不僅可以實(shí)現更高的防水等級，也可以讓ID設計師有更多的想象空間。不過(guò)這種趨勢如果形成，毫無(wú)疑問(wèn)中小型的手機廠(chǎng)商將會(huì )活得會(huì )更加艱難。
Iphone7亮黑工藝門(mén)檻究竟有多大？
另一個(gè)值得一提的“黑科技”真的有點(diǎn)黑，那就是iphone7帶來(lái)的亮黑外殼，可不要以為這僅僅就是把外殼涂黑。亮黑版更像是黑色版的 iPhone7后蓋上了一層反光的透明清漆。傳統的上色工藝是在鋁合金表面通過(guò)陽(yáng)極氧化上色，生成一層堅硬的氧化膜，從而讓手機鋁合金表面上生成顏色和形成一個(gè)保護膜。而亮黑這種工藝首先需要對鋁合金進(jìn)行上色，這種上色的工藝與普通版本的iPhone7有所區別，據聞亮黑版iPhone7是使用電泳上色工藝。電泳工藝分為陽(yáng)極電泳和陰極電泳。若涂料粒子帶負電，工件為陽(yáng)極，涂料粒子在電場(chǎng)力作用下在工件沉積成膜稱(chēng)為陽(yáng)極電泳；反之，若涂料粒子帶正電，工件為陰極，涂料粒子在工件上沉積成膜稱(chēng)為陰極電泳。
這種工藝常常用在汽車(chē)涂裝特別是轎車(chē)涂裝上面。涂在亮黑版iPhone7上的那層保護膜就是亮黑版iPhone7外殼的核心技術(shù)，這層保護膜擁有非常高的硬度，能夠足夠讓iPhone7不被嚴重刮花，另外就是擁有反光效果。這層保護膜應該是非常薄，如果太厚的話(huà)就會(huì )有雙層的效果，如果太薄可能又達不到很好保護作用以及反光效果。據供應鏈反饋，目前該噴涂技術(shù)能夠量產(chǎn)的主要是富士康，捷普集團和綠典電子都開(kāi)發(fā)過(guò)相關(guān)技術(shù)，富士康或捷普應該都擁有相關(guān)專(zhuān)利。
由于亮黑工藝的良率實(shí)在是太低，雖然消費者對亮黑iphone7趨之若鶩，但是要想買(mǎi)亮黑版本的iPhone必須要加錢(qián)至少幾千元，多則上萬(wàn)元。國產(chǎn)手機當然也想跟風(fēng)iphone7推出亮黑版本，不過(guò)到目前為止僅有VIVO成功推出了曜石黑特別版X7，而此前錘子科技宣稱(chēng)要推出的亮黑版Smartism M1/L最終也因為良率問(wèn)題胎死腹中。對于國產(chǎn)手機來(lái)說(shuō)，亮黑工藝可以實(shí)現，但是需要付出過(guò)高的成本，是否有必要設計與制造亮黑金屬機殼，這就仁者見(jiàn)仁智者見(jiàn)智了。
2017年，手機殼是3D曲面玻璃還是陶瓷?
除了iphone7,2016年不得不提的一款“明星機型”就是三星Note7了。盡管“爆炸門(mén)”讓三星焦頭爛額，但是撇開(kāi)“爆炸”本身存在的三星品控問(wèn)題來(lái)談這款產(chǎn)品，Note7依然是一款目前安卓手機陣營(yíng)發(fā)展到巔峰的產(chǎn)物。AMOLED柔性屏和3D曲面玻璃通過(guò)Note7得以完美結合，同時(shí)非常好的展示了三星的硬件實(shí)力。三星Note7代表了手機外觀(guān)的一個(gè)發(fā)展趨勢，那就是OLED柔性屏將進(jìn)一步橫向拓展和彎曲，從現有的側面彎曲，最終將延伸到整個(gè)手機背面，同時(shí)3D曲面玻璃也將從單曲面向雙曲面發(fā)展。手機最終有可能變成一個(gè)光滑的、有曲面的玻璃鵝卵石。
在三星Note7的帶動(dòng)下，包括VIVO、小米、OPPO、魅族在內的國產(chǎn)廠(chǎng)商都在積極布局3D曲面手機。有調研機構就預計，隨著(zhù)VIVO、小米新的產(chǎn)品發(fā)布，2016年3D曲面玻璃的行業(yè)滲透率會(huì )超過(guò)4%，對應的市場(chǎng)容量將達到17億元。而整個(gè)3D曲面屏需求的爆發(fā)，也將給下游的熱彎機、鍍膜機、CNC等制造設備廠(chǎng)商帶來(lái)超過(guò)100億的市場(chǎng)機會(huì )。不過(guò)，三星Note7“爆炸門(mén)”也給3D曲面手機的前景蒙上一層陰影，有媒體認為，3D曲面玻璃雖然炫酷，但也將手機內部空間壓榨到了極限，所有元器件幾乎都是貼著(zhù)機身上下部裝配的，稍有不慎，在外力作用下它們就會(huì )發(fā)生“親密接觸”。不過(guò)目前來(lái)看還沒(méi)有直接證據證明爆炸與手機結構設計有關(guān)。筆者認為，三星Note7的退市并不會(huì )對3D曲面玻璃產(chǎn)業(yè)產(chǎn)生太大打擊，反而很有可能是3D曲面玻璃的風(fēng)口。
消費類(lèi)電子產(chǎn)品由于生命周期短，產(chǎn)品技術(shù)更新?lián)Q代快，因此每投入一種新技術(shù)都必須找準時(shí)間點(diǎn)。有的熱點(diǎn)可能是偽需求，有的熱點(diǎn)可能根本就是錯的，有的熱點(diǎn)可能只會(huì )流行幾個(gè)月。所以新技術(shù)投入風(fēng)險很大，需要非常慎重。比如2015年手機業(yè)的熱點(diǎn)就在于全金屬機身、CNC工藝、2.5D屏幕，于是過(guò)去大筆投入塑料機殼的廠(chǎng)家產(chǎn)能積壓嚴重。筆者認為，這種現象在2017年會(huì )重新出現。由于目前主流的一體化金屬外殼對5G時(shí)代天線(xiàn)設計要求太難了，因此到明年下半年，一線(xiàn)品牌的旗艦機型將會(huì )逐漸告別一體化金屬手機外殼。
不過(guò)3D曲面手機要想普及還將受限于OLED屏的產(chǎn)能。WitsView資深研究經(jīng)理范博毓指出，AMOLED手機的滲透率將從2016年的22%，提升至2019年的42%。產(chǎn)能部分，2017年AMOLED產(chǎn)能面積有望增長(cháng)至890萬(wàn)平方米，年成長(cháng)約46%。其中大多依然來(lái)自三星顯示器積極擴產(chǎn)，用以對應其自有品牌需求，也將滿(mǎn)足蘋(píng)果潛在的面板需求。3D曲面玻璃目前價(jià)格在70 元/片左右,是現有2.5D 玻璃的3 倍左右。假如2017 年3D 玻璃手機后蓋滲透率達到15%，單價(jià)降至65 元/片，則市場(chǎng)空間將超過(guò)160 億元。假如2019 年，滲透率超過(guò)50%，單價(jià)降至45 元/片，則市場(chǎng)空間將超過(guò)400 億元。不過(guò)，中國手機客戶(hù)雖然對AMOLED面板趨之若鶩，但三星勢將難以完全滿(mǎn)足需求，因此2017年中國手機客戶(hù)在A(yíng)MOLED面板上依然存在供貨吃緊，甚至缺貨的風(fēng)險。此外從目前供應鏈可以提供的量產(chǎn)技術(shù)來(lái)看，目前玻璃工藝已經(jīng)可以做到3D單曲面，還不能做3D雙曲面。一旦可以做到完全的3D雙曲面玻璃，那么指紋識別和Touch就有可能做到背面，甚至整個(gè)手機任何地方都可以進(jìn)行觸摸控制或進(jìn)行顯示。
從目前的工藝來(lái)看，要做成完全透明玻璃的手機還不太現實(shí)，不過(guò)至少屏幕可以先變透明。首先觸摸蓋板就是一塊透明玻璃，同時(shí)在玻璃上蝕刻了許多電路。這也是為什么筆者在參觀(guān)BOE的工廠(chǎng)時(shí)，BOE的工作人員稱(chēng)自己是半導體公司而非面板廠(chǎng)商。2009年11月SONY發(fā)布了Xperia Pureness，就是一款透明屏幕的手機。有點(diǎn)難度的是電路板，如果玻璃蓋板上面可以做印刷微電路，那隨著(zhù)技術(shù)的發(fā)展把電路板做在玻璃上也不是不可能，把電阻電容做的特別小肉眼幾乎看不見(jiàn)，這塊電路板就變成一片透明玻璃了。芯片要做透明還比較困難，但是如果未來(lái)芯片體積進(jìn)一步縮小，可以小到幾乎看不見(jiàn)。最大的難題是電池，如果電池可以變透明或者直接通過(guò)太陽(yáng)能供電，電源的方式就解決了。
如果說(shuō)三星Note7代表了手機發(fā)展的一個(gè)方向，那么小米MIX則代表了另一個(gè)手機發(fā)展方向。其實(shí)作為一款概念機，這種透明手機的概念很早就已經(jīng)出現了。只不過(guò)小米在今年把它部分實(shí)現。小米MIX首次將手機的上半部分全部用屏幕覆蓋，只留下一個(gè)下巴。超聲波指紋觸摸的方式也避免了手機屏上的進(jìn)一步開(kāi)孔，使其保持一體造型。小米MIX的后蓋采用陶瓷蓋板。究其原因是因為全玻璃材料的強度不夠，不是一種優(yōu)秀的結構件材料。玻璃主要成份是二氧化硅，屬于非晶體材料，非晶體材料的顯著(zhù)特點(diǎn)是分子結構之間缺乏物理上的穩定性，所以玻璃表現出來(lái)的特點(diǎn)就是非常脆，很容易被機械外力所破壞。如果要把玻璃材料做成手機的主結構件就需要對玻璃進(jìn)行深度的CNC后加工，但由于玻璃的非晶體結構非常脆弱，加工過(guò)度就會(huì )爆裂。因此玻璃后蓋的手機一旦受到?jīng)_擊或跌落，很容易碎裂。
相對來(lái)說(shuō)，陶瓷取代玻璃成為后蓋更好的選擇。這種陶瓷不是普通的陶瓷，普通陶瓷的主要成分是二氧化硅，就是一種和玻璃類(lèi)似的非金屬氧化物，所以特別容易爆裂。手機的高科技陶瓷實(shí)際上是金屬氧化混合物，是一種多晶體結構。屬是晶體結構，晶體結構的典型特點(diǎn)是具備一定的穩定性和延展性；而玻璃屬于非晶體結構，非晶體結構的特點(diǎn)是分子排列沒(méi)有固定的邏輯關(guān)系，分子和分子之間缺乏穩定性，受到外力干預就會(huì )瞬間崩裂；高科技陶瓷就比較特別是一種多晶體結構，它的特性介于晶體和非晶體之間，既有具備金屬的延展性特點(diǎn)有具備玻璃的高硬度特點(diǎn)。這種陶瓷材料目前主要應用到雷達表等高檔商品上。這種材料可以進(jìn)行后期CNC深加工而不會(huì )爆裂，由于其硬度特別高，所以它的可生產(chǎn)性不高，CNC的時(shí)間就會(huì )變得特別長(cháng)而降低了產(chǎn)能。還有一個(gè)問(wèn)題就是陶瓷需要2000℃以上的高溫進(jìn)行燒制，燒制之前和燒制之后會(huì )產(chǎn)生很大的縮水現象，所以目前陶瓷材料的良率不高，無(wú)法大規模量產(chǎn)。這也是為什么小米MIX僅僅只是概念機，無(wú)法量產(chǎn)。有消息稱(chēng)下一代蘋(píng)果手機也將采用3D陶瓷蓋板技術(shù)，以目前的良率恐怕要支持量產(chǎn)還不太現實(shí)。
為了更加美觀(guān)，在全金屬式機身上，手機廠(chǎng)商已經(jīng)嘗試減少一條天線(xiàn)，也就是消費者稱(chēng)呼的“白帶”。比如iPhone7在iPhone6的基礎上去掉了橫向的一條天線(xiàn)，但這也導致iphone7的信號受到影響。OPPO R9S則采用微縫隙天線(xiàn)，讓天線(xiàn)看起來(lái)只剩下三條非常細的線(xiàn)。但總體來(lái)說(shuō)，全金屬材質(zhì)無(wú)白帶還是很難實(shí)現的，因為全金屬材質(zhì)很容易在一個(gè)封閉連續空間或半開(kāi)放連續空間中形成一個(gè)屏蔽罩。在玻璃和陶瓷機殼成為主流之后，將給天線(xiàn)產(chǎn)業(yè)將帶來(lái)新的變化。從iPhone4開(kāi)始的那種“三段式金屬+兩條天線(xiàn)”的做法將被業(yè)界徹底拋棄，越來(lái)越多的天線(xiàn)已經(jīng)直接集成到手機機殼中。當然，機殼集成天線(xiàn)對手機廠(chǎng)商的射頻技術(shù)要求很高，現在以手機射頻天線(xiàn)為主業(yè)的公司，需要與結構件公司聯(lián)姻才能獲得持續發(fā)展。
隨著(zhù)5G時(shí)代的來(lái)臨，手機可能需要采用新型的矩陣式天線(xiàn)才能滿(mǎn)足5G高速率的需求。天線(xiàn)變得越來(lái)越大的情況下，為了實(shí)現完美的無(wú)斷點(diǎn)手機外殼必須采用非金屬材料。因此可以預計，金屬材料將在未來(lái)逐漸退出歷史舞臺。受產(chǎn)能影響，2017年陶瓷背板將不會(huì )成為主流。而在2018年-2020年，主力旗艦機造型很可能選擇iPhone4S和iPhone6的集合，外觀(guān)材質(zhì)將主要是玻璃、陶瓷、鋁合金/不銹鋼。盡管金屬一體外殼將逐漸退出主流市場(chǎng)，但CNC加工仍然是成型加工中不可或缺的，鋁合金陽(yáng)極氧化會(huì )被metal PVD取代一部分市場(chǎng)；玻璃的裝飾會(huì )以PET貼膜為主，其它(如黃光)為輔。在手機產(chǎn)業(yè)大量采用玻璃/陶瓷材質(zhì)做背板之后，無(wú)線(xiàn)充電/NFC等無(wú)線(xiàn)傳輸應用將會(huì )更多成為標配。
關(guān)于ELEXCON & IEE展會(huì )：
ELEXCON & IEE深圳國際電子展暨嵌入式系統展是中國最重要的電子與嵌入式領(lǐng)域專(zhuān)業(yè)大展。
2017年展會(huì )亮點(diǎn)：
1、強勢升級，深圳會(huì )展中心全館6萬(wàn)平米展出；
2、為智能物聯(lián)提供創(chuàng )新“元”動(dòng)力，從元件到系統、從設計到制造！
3、電子+汽車(chē)+工業(yè)+物聯(lián)網(wǎng)：ELEXCON & IEE 2017深圳國際電子展暨嵌入式系統展將同深圳國際先進(jìn)制造與智能工廠(chǎng)展及深圳國際電動(dòng)汽車(chē)技術(shù)暨汽車(chē)電子展三大展會(huì )聯(lián)合同期舉辦。
時(shí)間：2017年12月21日-23日
地點(diǎn)：深圳會(huì )展中心
關(guān)于第十四屆中國手機制造技術(shù)論壇CMMF2017
簡(jiǎn)介：
CMMF中國手機制造技術(shù)論壇是中國手機制造工藝領(lǐng)域久負盛名的專(zhuān)業(yè)盛會(huì )，也是全球唯一專(zhuān)注于研究和討論智能手機、智能硬件以及可穿戴設備最新工藝和解決方案的大型專(zhuān)業(yè)論壇，每年有超過(guò)500名來(lái)自制造領(lǐng)域的生產(chǎn)制造總經(jīng)理、工藝總監、生產(chǎn)工藝工程師和管理人員參與，是全球優(yōu)質(zhì)供應商每天發(fā)布最新工藝革新和方案的首選平臺，也是EMS/OEM/ODM廠(chǎng)商工藝管理人員最重要的交流平臺。
2017熱點(diǎn)議題：
①01005/03015元件及裝配、3D裝配、SiP系統級封裝、先進(jìn)點(diǎn)膠技術(shù)等；
②工業(yè)4.0、智慧工廠(chǎng)、工業(yè)機器人在智能手機/可穿戴/3C產(chǎn)品裝配中的應用；
③先進(jìn)材料，包括：陶瓷材料、EMI屏蔽材料、新型納米材料以及防水材料在手持和可穿設備上的發(fā)展。
分論壇：
①點(diǎn)膠技術(shù)；②新型材料；③工業(yè)機器人；④SiP系統級封裝；
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01月07日 18:14
