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折疊手機軸承設計3關卡 2019年量產機率低

  • 李立達

面板供貨是折疊式手機量產的最大問題,至於軸承部分已可進入量產。林俊吉攝

折疊式智慧手機被視為智慧型手機救世主,然卡關在面板及軸承等機構件,不僅出貨量低,且價格偏高。

軸承廠指出,折疊式手機的軸承與NB大不同,包括開合耐受次數需增加10倍以上,軸承薄度也遠較NB薄,且由於消費者使用手機的距離較NB近,生產精細度也需大幅提升,廠商預估量產可能需等到2020年。

智慧型手機成長趨緩,折疊式手機能讓手機有機會吃掉平板電腦市場,備受矚目,三星電子(Samsung Electronics)、華為、小米、Oppo等廠都相繼推出旗下智慧型手機,除了三星採內折式的螢幕之外,華為、小米及Oppo都採外折螢幕,而Google日前也發表旗下折疊式手機設計,採用Z型折法。

不論內折、外折或Z型折法,都需要2大要件配合,一為OLED可撓式面板,二為機構件的軸承。台廠在NB累積軸承設計與製造實力多年,如今在折疊式手機有機會發揚光大之際,勢必可佔一席之地,包括新日興、兆利等傳統NB軸承廠,莫不積極與手機廠接觸配合。

軸承廠指出,韓系手機客戶保守,以自家供應鏈為優先合作對象,台廠能切入的機會有限,而陸廠卻非常積極,且願意與台廠合作,目前多家手機廠都展現高度興趣。

廠商指出,面板供貨是折疊式手機量產的最大問題,至於軸承部分已可進入量產,只是如何讓設計更簡化及更具價格競爭力,仍持續與客戶開發調整。

軸承廠指出,與過去NB設計相較,折疊式手機軸承設計大不同,首先是,NB的開合耐受次數在1.5~2萬次,多數集中在1.5萬次,然手機動輒需求的開合耐受次數為10~20萬次,等同是NB的10倍以上,精密度與耐久性條件較嚴苛,且因為開合次數需求量大,磨損多,機構件之間的配合間隙不能太大。

再者,折疊手機如同書本,外皮較內頁的面積大,因此一旦打開,折疊手機要想辦法在外殼上伸縮,才不會影響到裡面的面板,其中設計需要巧思,然也因此,折疊手機的機殼無法採用現行智慧型手機常用的鋁合金一體成型機殼或玻璃機殼。

此外,有別於NB使用的軸承,其與使用者之間的距離,大約20~30公分,然手機是近距離使用的裝置,美觀度必須大幅提升;最後,智慧型手機強調輕薄設計,以三星Galaxy Fold為例,其單邊機身厚度為6.8mm,而華為的Mate X,單邊機身厚度為5.4mm,目前手機廠要求的厚度,都在5.5mm左右。

因為折疊手機的軸承設計精密度較高,需要仰賴大量的MIM(金屬粉末射出成型)技術,廠商預計,其中50%的機構件都需要採用MIM製程,每設一座MIM燒結爐需要新台幣1,000多萬元,對軸承廠來說,是不小投資,而業者指出,最煩惱的是MIM設廠需要土地,其次,MIM的良率也需要時間調整。

目前三星折疊式手機是採內折,對螢幕保護較佳,而陸廠折疊手機多數採用外折,由於外折螢幕在外,折疊處較脆弱,至於Google提出的Z型折法,主要是因為打開後的螢幕尺寸,看影片較符合現在智慧型手機的模式,然不論內折或外折或Z型折法,軸承設計差異有限。

軸承廠透露,目前由於技術及量產門檻高,折疊手機的軸承單價與一般NB的軸承單價相較,價格貴上10~20倍,加上OLED面板等零組件,導致目前折疊手機售價高達6~8萬元,後續如何將價格下壓,將是零組件廠與手機廠必須共同努力的方向。