5G热潮下，3.5D玻璃尺寸测量有多少可能性？

2019年6月6日，国家工信部正式发放5G商业牌照，5G手机争夺战愈演愈烈。3D玻璃热度未减，3.5D玻璃就已露出尖尖角。

大话5G

在5G通讯技术中，采用的波长是比目前4G通讯网络采用的厘米波更短的毫米波（1mm~10mm），且峰值速率高达20Gbps，也就是基于24GHz到52GHz频率范围的超大带宽，这段频谱的电磁波波长大部分（30GHz~52GHz）都是毫米级别的，因此也叫毫米波mmWave。

毫米波科普：我们以30GHz来算，根据光速=波长x频率公式计算：

电磁波有一个显著的特点：频率越高，能使用的频率资源越丰富 ，能实现的传输速率就越高。波长越短，越趋近于直线传播（绕射能力越差），而频率越高，在传播介质中的衰减也越大，信号功率衰落快，穿透性弱。

5G时代，移动通信使用极高频，基站的传输距离大幅度缩减，基站的覆盖范围也将大幅减少。为保证用户无论在哪里，都能获得一样的用户体验，基站的密度比原来大。

如何处理毫米波的通讯信号传输也成了5G的一项关键技术。为了处理好信号收发的天线设计，5G通讯技术中专门设立一项名为高阶Massive MIMO的信号工况处理机制，即基站与手机之间进行多对的信道并行通信，265根天线，信号垂直发射，方向性极强。每一对天线都独立传送一路信息，经汇集后成倍提高5G通讯网络的通讯信号处理速率。

冲破机壳面板的“牢笼”

各大手机厂商积极的进行5G手机的研发。在手机材质上，金属机壳对信号（电磁波）的吸收性很强，将会削减5G的信号传输，握机姿势对手机信号有一定的遮挡作用。在材料备选上，共有玻璃、氧化锆陶瓷、复合材料这三种材料“逐鹿5G”，但是，全塑料外壳逐渐成为过去时，复合材料也有显得不够“高大上”的短板。

就当下而言，3.5D玻璃对手机的射频信号屏蔽非常小，能获得更好的5G网络通讯信号，同时解决天线布置空间不足的问题。此外，玻璃能解决金属壳机身烫手的问题，给用户高级的视觉效果和手感。外加无线充电等技术在手机市场的加速渗透，玻璃成硬件设备背板材料的热选，各大面板厂商纷纷在手机玻璃上大做文章。

3.5D玻璃应用

2019年vivo向媒体展示了极简一体化的手机——vivo APEX 2019，一体的全新设计概念，无开孔的机身设计，打破目前手机外观缺乏创新，同质化日益严重的情况，一石激起三层浪。3.5D玻璃及瀑布屏的出现有望在手机行业掀起一股新的面貌，打破智能手机市场疲软的局面。而从vivo、华为、魅族等终端的布局来看，终极一体化设计将大有可为，可以说，3.5D玻璃有望成为新技术热点，率先在5G时代抢占到先机。

什么是3.5D玻璃？

3.5D可以理解为3D的更高形态，相比于3D玻璃，3.5D玻璃具有更小的弯曲半径，即轮廓曲面弯度接近90度，放在镜面桌面上，正好形成一个完整的机身轮廓的截面。

由此衍生出一个新的概念“瀑布屏”，通过新技术，把前后两块3.5D玻璃融合在一起，侧边近似垂直的弧边替代掉了所谓三明治设计的中框，并取消手机中框及机身开孔，屏幕由正面一路往外延伸到本来应该是中框的位置，形成整体全玻璃手机的方案，称之为瀑布屏。

欲善其事，必先利器

▲要保证3.5D玻璃无缝衔接，少不了对玻璃全方位无死角的精密测量。

与3D玻璃相比，3.5D盖板玻璃的加工技术更加困难。据了解，工序的增加 ，工艺的难度，都会导致良率下降，增加成本；在实际生产中，3.5D玻璃制造中的几道主要工序：开料、精雕、抛光热弯、化学强化，需要用到精准尺寸测量设备。

01开料检测

开料检测只需要检测产品的长宽尺寸与厚度，难度较小，使用影像测量仪进行检测，从源头严格把控上品质。

METUS 测量界面

02精雕磨边

精雕磨边这道工序对于3.5D玻璃生产十分重要，精度要求高。使用大尺寸一键式测量在现场检测，只需要把测量产品放在CCD检测范围内，5S即可完成检测，大幅度提升测量效率，可编程能力强，是尺寸全检工序的优质方案。

03热弯及化学强化

热弯工艺会受到石墨模具，热弯机性能、模具及设备磨损等多种元素的影响。化学强化后曲面曲率会有细微变化且不可精确控制。这些问题导致成品率很低，这给检测增添了“重头戏”。

思瑞解决方案一

针对3.5D热弯后的检测要求，推荐GLASS机型，采用CWS白光测头系统：既能满足轮廓的检测，也能满足要求极高的高度要求。

轮廓度检测

CWS非接触式共聚焦白光传感器，采用色阶共聚焦白光探头，可以准确完成轮廓度的测量，对于3.5D玻璃边沿较大角度的位置，光谱共焦位移传感器可以获得更大可测量区域。 

产品特点及测量能力

1.采用非接触采点方式，测量全程不产生碰触，不会造成接触形变：

2.同时具备三坐标空间测量功能，可以准确完成空间

3.具有连续扫描功能，无需逼近回退，效率更高。

弧高检测

针对3D玻璃的弧高这一测量难点，避开接触式会在测量过程中产生触测力，选用点激光进行扫描点或线，无需接触，无需夹持性治具，即可快速得出数据与标准模型对比。

CWS的点密度最高是0.005（毫米）一个点，超高的点密度可以保证准确的提取起升位的最高点。如图所示，在提取轮廓度时即可得出弧高，既提高效率也保证了精度。

轮廓、弧高（高度）检测过程中的软件界面

思瑞解决方案二

面对该环节高检测效率、高精度以及细致程度要求。通过思瑞三次元三坐标测量机，搭配SP25（打点+扫描）/TP200打点，配上专用治具。严格管控3.5D玻璃手机后盖及屏幕的曲面内外的弧度及偏差、轮廓度。

接触式检测优点

1.数据稳定，重复性好；多台设备之间的相关性可以保证

2.坐标建立准确；可以根据玻璃的检测要求选择不同类型的测针

3.相对其他类型测量方案，单位时间得到的数据量大

冶具改善方向：将人工顶块替换为压力计式定压，确定一个保证变形量的压力极值，将解决此类问题。

同类方案还可用于3D玻璃的周边产品，以及测量方法类似的工件例如：手机钢化膜、石墨模具、汽车中控盖板、批量不规则曲面产品。