一、3D玻璃的现状

3D玻璃目前仅用于各品牌高端或旗舰机,与2.5D玻璃相比市场占有率不高,其根本原因是工艺待提升,直通率较低,一般生产直通率70%左右,导致成本过高。其中3D玻璃贴合是全制程中重要的一步,如何提升贴合的良率与效率是降低成本的关键因素之一。下面我们首先了解下3D玻璃贴合的工艺制程,并分析几种典型不良。

二、贴合工艺制程

3D玻璃贴合良率遭遇5大杀手,CCD自动补偿对位保驾护航

图 捷牛3D玻璃贴合工艺制程

三、贴合不良解析

1.气泡不良

产生原因:硅胶模具结构设计、贴合设备真空值、电缸行程限位、机台气压、脱泡设备气压、温度、时间参数设定有误。

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图 块状及边缘气泡不良

2. 刮胶不良

产生原因:成型时间、真空时间有误,硅胶模具结构设计不合理

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图 刮胶不良

3. 暗影(蚯蚓纹)

产生原因:气压不稳定、硅胶模具结构设计不合理、硅胶治具不合理、承载膜设计不合格。

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图 暗影(蚯蚓纹)不良

4. 偏位(露白,透光)

产生原因:贴合设备精度不够、玻璃尺寸公差,防爆膜尺寸公差不合理、承载膜厚度不对、承载膜和膜片贴合的粘度不合适。

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图 偏位(露白、透光不良)

5. 皱角(反弹)

产生原因:OCA涂布胶量少、曲面玻璃弧度太高、脱泡设备气压、温度、时间参数设定有误,硅胶结构形状不对,硅胶硬度选择不正确。

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图 皱角(反弹)

四、直击业界痛点

3D玻璃贴膜制程,由于玻璃曲面外形的复杂性,要求贴合工艺设备精准度高,导致生产良率较低、返工较难、设备投入成本高,对车间环境要求更高等。其中,精准智能的CCD视觉对位系统、硅胶和硅胶治具的配合、玻璃的背光源设计、贴合中成型和贴合速度、时间的选择是提升贴合良率的关键因素。捷牛贴合设备从CCD视觉对位着手,从以下几方面直击贴合不良业界痛点:

1. CCD自动对位补偿

捷牛CCD视觉对位贴合机:

  • 采用视觉软件抓取玻璃数值,数据传输UVW平台自动对位补偿公差值;

  • 利用抽真空硅胶模具贴合,分析玻璃和膜片的公差范围;

  • 采取对称补位的方法,最大的保证产品的贴合精度和利用率。

  • 设备精度:±0.03mm,良率≥95%

适应于大型量产工厂,单机双工150PCS-180PCS/H。而对位系统有缺陷的贴合设备会产生偏差积累,导致每两小时需要做一次微调。

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图 CCD自动对位补偿,提升对位精度,减少调试时间

2. 定位膜降低防爆膜定位、抓取难度

定位膜是为了解决防爆膜不方便定位、不方便抓取的问题,在前端捷牛开发了简单的平面贴膜机来完成这个动作,定位膜设计了定位孔,防爆膜贴到定位膜上,很方便的投入3D曲面贴合机上,大大解决了操作难度,提高效率。定位膜看似提高了辅料成本,但大大的方便了自动化作业。

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图 定位膜提高防爆膜定位、抓取效率

3. 严谨的调试态度、持续优化

在设备研发阶段,工程师每天贴合2至3K的玻璃做验证以便不断调整设备,优化参数。捷牛开发工程师长期从事手机TP盖板的贴合自动化行业,广泛的开发过FOG,COG,ACF等贴合机,并且成熟运用在功能手机和智能手机领域,工程师都是高等院校机械、电子、计算机等专业毕业。团队里面,本科以上的工程师达90%以上。

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图 部分调试样品

4. 双弹簧和双气缸拉紧膜机构

对膜片拉紧方面,捷牛贴合设备采取双弹簧和双气缸的结构,保证拉紧力的平衡和合模时的稳定。双侧机构经过力学平衡计算,选择高精度滑块,组装后经过打表测量,保证两边结构和力的一致性。

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图双弹簧和双气缸拉紧膜结构

5. 创新研发新动作-贴合检测相结合

在3D玻璃的贴合制程中防爆膜片及玻璃尺寸公差的不稳定,也是导致不良的重要原因。针对这个痛点,捷牛凭借自主软件开发主攻尺寸测量十余年的产业化基础上,积累了丰富的视觉测量经验,正在研发在3D玻璃贴合机视觉对位前对玻璃和防爆膜进行尺寸数据测量,对于严重超差的产品,自动报警,提醒作业员更换产品。除此之外,还可以对不良品做相应的处理,将不良品按照中心贴合原理,让偏差往两边分配,最大限度的提高玻璃和膜的使用率。

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图 检测与贴合结合,开发中

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图 捷牛智能展台

本文数据来源深圳市捷牛智能装备有限公司,艾邦编辑整理

3D玻璃贴合良率遭遇5大杀手,CCD自动补偿对位保驾护航

深圳市捷牛智能装备有限公司成立于2011年8月8日,总部位于深圳市龙岗区高新技术产业园区–大运软件小镇园区,占地面积八千多平方米,是一家专业从事机器视觉检测、3D玻璃贴合装备、手机打磨机、精密测量等产品的国家级高新技术企业,公司成立以来,已为国内外众多知名制造业厂商提供产品设备和解决方案,如:三星、华为、OPPO、VIVO等,赢得了广大客户的信赖,成为目前国内最强最专业的手机产业链装备企业之一。主要客户有:三星、华为、OPPO、VIVO、富士康、闻泰、长盈精密、兴科、华勤通讯、西可通讯、光弘科技、合力泰集团等。

捷牛智能公司大力推进科技进步,并与多所高校建立了产学研合作协议,目前公司拥有专利技术及软件著作权二十余项,先后通过“双软企业”、“国家高新技术企业”认定及ISO9001质量管理体系认证。先后成功组织了多种机台的研发及产业化,其中多项核心技术打破国外垄断,填补了国内空白。公司创始人及董事长李冬雅女士获得第十五届(2016)深圳企业创新奖,2017年被认定为“深圳市高层次人才后备级人才”。

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