手机盖板从2D→3.5D的形变，中科慧远AOI如何帮助企业摆脱“机器检测+人工复检”模式

近年来，以智能手机为代表的消费电子产品流行采用 AMOLED 等新型显示面板、全面屏、3D 曲面屏等技术，带动智能手机，尤其是中高端产品的销量。

但是伴随着智能手机盖板的3D、3.5D乃至折叠化和复杂化的趋势对工业质检的精度、准确度和效率提出了更高要求，而国内逐渐攀升的人工成本也加速了“机器替人”的趋势。

目前，智能手机盖板领域都逐渐在用自动光学检测技术（AOI，全称Auto Optical Inspection）替代人工目检。但是受限于技术突破，目前3D、3.5D盖板检测的“机器检测+人工复检”模式成为行业的痛点，也掣肘了中国手机制造业升级发展。

为了更深入了解目前盖板检测的市场现状和玻璃盖板这个产业的发展情况，此次全触展有幸跟AOI盖板检测的新秀中科慧远联合创始人沈飞关于现阶段盖板检测领域的情况进行一次深入的交流。

从2D→3.5D乃至UTG，每一次的交替迭代都引发新的升级

盖板（Cover Lens）是用于显示屏外、用于对触摸屏的触控模组、显示屏和对非触摸屏的显示屏进行保护的透明镜片，后盖防护玻璃主要用于对手机后盖的保护。触摸屏的触控模组属于精密加工的灵敏元器件，若裸露在外容易因磨损、尖锐物品划伤而影响其使用效果和寿命；非触摸屏的显示屏（特别是液晶显示屏）容易受挤压而造成光斑、黑块、水波纹等而影响其使用，因此需要在手机、平板电脑、笔记本、平板电视等的显示屏外增加一块防护屏，用于保护触控模组和显示屏等免受损伤。智能手机的防护屏可分为玻璃前盖板和各类材质后盖。

玻璃盖板行业涉及光学、材料科学、电子工程、印刷、机械设计、自动化等多个领域，属于资本与技术密集型行业。玻璃盖板下游为通讯终端、电脑、仪器仪表、家电、数码产品等，智能手机为其主要市场。其上游原材料为玻璃基板、油墨、镀膜材料、贴合材料和抛光材料等。

从 过去2D 到 3.5D，玻璃前盖更新迭代，工艺难度加大。从工艺流程看，2D 和 2.5D 防护玻璃的生产流程是将玻璃基材进行切割，通过精雕、光刻、抛光、强化、丝印、镀膜等加工后，制成各种规格的产品，其中 2.5D 防护玻璃边缘需要特殊处理。3D 防护玻璃工艺流程与前者相似，但新增热弯成型工艺，其主要难点在于热成型不易控制进度和温度。而 3.5D 玻璃是用玻璃熔融粘接技术（Fusion bonding）取代了热弯成型技术，将平板玻璃和环形玻璃加热至熔融状态后通过拼接方式熔接在一起，获得了比 3D 防护玻璃更大的边缘弧度。

历代iPhone 玻璃前盖板形状变化

手机前盖从 2.5D 转向 3D，甚至 3.5D。手机前盖的材质一直是玻璃盖板，为了满足手机造型美感的需求以及最大化利用 AMOLED 屏可挠的特性，其形状由传统的 2D 逐步转变为 2.5D。出于对于全面屏屏占比以及视觉体验优化的需要，2.5D 逐步转变为 3D“曲面屏”。3D 玻璃盖板最早于 2014 年推出，目前主要为三星、华为、vivo 和 OPPO 等品牌采用，其市占率自 2017 年以来快速提升。3.5D 玻璃盖板（“瀑布屏”）正在逐步导入市场，可用于特定弯曲的 AMOLED 屏幕、可折叠 AMOLED 屏幕和平板液晶显示器（LCD）屏幕，目前主要是高端旗舰机型采用，华为（Mate 30 Pro）和 OPPO（Find X2）已经采用此类屏幕。

华为Mate 30 Pro 瀑布屏（3.5D 玻璃前盖板）

而手机后盖主要有塑料、金属、玻璃和陶瓷四大类，由于美感、信号屏蔽等因素，塑料、金属后盖市占率正在逐年下降；而陶瓷后盖由于其脆性、不耐摔、成本高等缺点，目前市占率仍然较低，约 1%。目前各品牌厂商均采用 2.5D 或 3D 玻璃后盖，显然玻璃材质手机后盖逐渐成为主流。

对此，沈飞表示，在工业3C产品生态中，材质和工艺的交替迭代引发了一次次产品升级，工业外观检测设备必须有极强的技术适配性和延展性，才能不断适应3C行业高速动态发展的产品态势。

而自己所在的中科慧远自成立之初就开始构建完整的底层技术平台，核心技术的积累和持续的技术创新能力是中科慧远竞争优势关键因素之一，基于对工业场景及工艺的充分理解，光、机、电、软、算五大技术得以在真实工业环境中被充分验证、积累。在中科慧远发展的过程中，基于中科慧远在泛玻璃行业的经验，光、机、电、算、软积累的技术经验有非常高的平台模块化搭建基础，因此向显示行业的延展性和延展速度极高，能够在发现客户痛点后快速反应，从产品研发、设计、生产等方面，不断提高效率，成为客户需求到产品实现路径最短最有效的制造商，将技术壁垒不断转化为产品先发优势。

盖板市场规模大增速，需尽快完全摆脱“机器检测+人工复检”模式

根据 IHS Markit，预计 2019 年，包括手机前后盖板在内的全球防护屏出货量将达 24 亿片，比 2018 年的 21 亿片增长 13.9％。2020-2021 年，防护屏市场继续稳定增长，年增长率分别为 11.4％和 7.3％。玻璃盖板仍然主导手机防护屏市场。但是随着折叠屏手机的渗透率提升，CPI（双层聚酰亚胺柔性材质）和 UTG（超薄玻璃）也迎来较大增长空间。

智能手机防护屏出货量预测（按材料）

资料来源：IHSMarkit 2019

备注：Soda Lime—碱石灰，Al uminosilcate—铝硅酸盐，两者均属于玻璃材质

据介绍，目前主要的玻璃盖板厂商包括蓝思科技、伯恩光学、比亚迪电子、欧菲光、星星科技等，伯恩光学和蓝思科技 3D 玻璃盖板在国内占有主导地位。蓝思科技是国内玻璃盖板龙头供应商，根据旭日大数据，蓝思科技 2018 年出货量达 608kk，预计 2019 年达到 630kk。

2018-2019 年国内主要玻璃盖板供应商出货量对比

数据来源：旭日大数据

而据OLEDindustry统计平台信息显示，盖板市场的投资依然还在增加，2020年新增盖板项目投资额近80亿。其中有星星科技投建3D曲面玻璃盖板项目、拓米产3D曲面玻璃盖板、UTG（超薄柔性玻璃）盖板、项目、合肥长丰签约的车载盖板项目等。

在这样还在不断增速的市场的同时，伴随着制造业人口红利消退，人力成本持续增长，生产效率不断提升对质检速度和质量都提出了更高的要求。而如何完全摆脱“机器检测+人工复检”模式成为AOI检测企业当前的重中之重，也是其核心竞争力。

据沈飞手介绍，手机盖板领域具有如下特征：（1）玻璃盖板生产工艺复杂：包括CNC（精雕）、钢化、抛光（对玻璃产品表面光洁度、平整度进行加工）、丝印（对玻璃产品油墨遮盖、印刷logo等，仅该环节就涉及到多个步骤）、镀膜、清洁等环节。其中，钢化前后、丝印后、出厂前均必须对玻璃盖板进行检测。（2）玻璃盖板缺陷种类众多：常见缺陷有抛光痕、过抛、凹点、白点、压伤、刀纹、划痕、丝印不良、杂质、异色等超过百种种外观缺陷。（3）玻璃盖板缺陷检测难度极大：手机盖板玻璃检测有七大难点，被誉为工业外观检测的“珠穆朗玛峰”。其中主要难点包括：1）玻璃盖板高度透明，成像难度极高。2）玻璃盖板极轻、极薄，在检测过程中极易新增损伤；3）玻璃盖板缺陷类型多达二十余种，各种缺陷种类非常复杂，任何一点瑕疵都会造成后期模组装配以及手机设备使用过程中的安全隐患。

而中科慧远目前的3D玻璃外观缺陷检测设备，突破性地解决了3D盖板在弧边弧角成像的技术难点，在准确性、稳定性和可靠性上已经得到市场验证，漏检指标完全符合客户要求，并可以保持极高的检测节拍，完全摆脱“机器检测+人工复检”模式，可以完全实现人工替代，充分满足生产效率不断提高对质检速度的要求。