蓝宝石屏幕给切磨抛行业带来全新挑战

2015-03-11

北京时间2014年9月10日凌晨,苹果召开iPhone6发布会,正式发布了iPhone6、iPhone6 Plus和Apple Watch。让大家比较失望的是,之前热议的蓝宝石屏幕并没有出现在iPhone6和iPhone6 Plus上,但新推出的Apple Watch却采用了蓝宝石屏幕,也算是蓝宝石在智能设备应用上的突破性进展,对蓝宝石企业来说是一个利好的消息。

尽管由于种种原因此次发布的iPhone6未使用蓝宝石屏幕,但国内跟风的企业已经有所动作,大有赶超苹果之势。近期有报道称,小米已经和韩国蓝宝石屏幕生产商接触,为其一款限量版高端智能手机生产蓝宝石屏,预计有5万部,但小米对此消息并未反应。8月25日,华为抢先推出了首款蓝宝石屏版的华为P7,成为国内首个配备蓝宝石屏幕的手机。由此可见,各手机制造商都想将蓝宝石屏幕作为新一代手机的卖点,唯恐落后一步。

蓝宝石作为手机屏幕和衬底片在加工方面的不同

对于苹果未在iPhone6采用蓝宝石屏幕的原因市场上也有颇多猜测,作为蓝宝石加工耗材的提供者,我们想从蓝宝石加工这个角度来分析蓝宝石在手机屏幕应用与衬底应用的不同之处,以及加工企业需要技术突破的方面。我们的了解有限,希望此文能起到抛砖引玉的作用,大家共同来探讨。

首先,我们来比较一下不同应用的蓝宝石尺寸和性能上的区别。


从上表可以看出,用于手机屏幕的蓝宝石,从尺寸、形状、抛光方式、晶向等方面与衬底应用的蓝宝石不同,这些不同给蓝宝石的长晶、切磨抛等各个加工环节带来新的挑战。

长晶工序:

如果用于手机屏幕上,蓝宝石尺寸基本都在5英寸左右,这会导致对蓝宝石需求的大大增长。从目前的蓝宝石长晶和加工的产能来看,尚不能满足完全满足手机屏幕的应用,所以,从这方面来说,此次发布的iPhone6弃蓝宝石而采用大猩猩玻璃也有一定的原因。

另外,由于手机屏幕用蓝宝石的尺寸较大,对晶锭的大小要求也越来越大,因此通过技术研发长出更大的晶锭是长晶企业需要不断突破的。另外,A向和C向蓝宝石的生长方法也不同,对于长晶企业来说,主攻A向、C向还是兼顾,都是长晶企业要根据市场和企业定位考虑的问题。

切磨抛加工工序:

蓝宝石材料尺寸的变大和形状的变化,都会造成蓝宝石晶体应力的变化,导致在切磨抛加工过程中对加工的要求更高。

A向生长蓝宝石晶体符合晶体生长方向选用原子最密面的原则,A向生长的晶体其平均质量要远远高于C向生长的晶体,但同时也带来了一个问题,A向蓝宝石更难磨抛。用于C向蓝宝石研磨的同款多晶钻石研磨液和CMPPAD如果直接用于A向晶体加工,磨削速率(RR)会降低一半左右。因此研磨耗材生产厂商就需要解决提升研磨液RR和CMPPAD硬度及切削量等问题,SUNHIN公司CMPPAD目前已经开发出成本增加不多但可适用于A向蓝宝石晶片中抛及精抛的CMPPAD。

另外,据我们了解,为追求手机外形的纤薄感,手机制造商对蓝宝石屏幕的厚度和边缘的加工质量也有一定要求。如何在不大量增加成本的前提下,利用现有条件对蓝宝石屏幕进行加工,这对蓝宝石加工企业和研磨液及CMPPAD耗材供应商来说,也面临新的挑战。


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