变形触控笔电成潮 OGS该如何应变 - 二次强化技术突破 OGS触控满足笔电变形设计

　　抢搭变形触控笔电风潮OGS异形切割/挖孔良率成关键

　　OGS触控产品的效应快速扩散后，许多品牌厂商亦纷纷瞄准OGS供应链，开始整合资源，以确保产品供货量稳定性。在2013年台北国际电脑展(Computex)中，英特尔(Intel)即特别与宸鸿、达鸿及和鑫光电等多家触控面板厂签署协议，希望可以确保未来具备触控功能的超轻薄笔电(Ultrabook)机种有足够的OGS面板供应量，以便满足日益增长的市场需求。

　　为了增加Ultrabook产品附加价值，***触控面板厂如宸鸿、达鸿、胜华、友达及群创等，齐力开发出具备多样化触控功能的Ultrabook，并结合变形的概念。当今的触控笔电其变形的概念有基本触控萤幕功能、萤幕旋转功能(可拆卸或旋转萤幕)、萤幕折合功能，以及正反双萤幕功能(如华硕太极)。

　　为吸引消费者，Ultrabook必须提供出更多不同于以往的全新操作体验，除添加四大基本功能，供操作者灵活运用外，触控萤幕的质感往往是消费者选择产品的关键所在。

　　目前许多品牌厂设计变形触控笔电时，首先会针对窄边框进行改良，窄边框可让视觉更加宽广(图4)，减少边框的宽度可减少产品重量，因此现在的新式触控笔记型电脑设计，在萤幕的左右边框宽度会由原本1.5?2公分缩减至1公分以下为目标；上下边框宽度则会由原本的2?2.5公分缩减至1.5公分以下。

　　图4OGS触控笔电的触萤幕的窄框趋势

　　照相机视讯镜头将会内缩到OGS的BM区域，因此OGS中大尺寸若设计在Ultrabook时，必须用物理或雷射将OGS玻璃的镜头模组位置挖洞，但若是OGS玻璃为康宁(Corning)第三代GorillaFit，其强化深度(DOL)层到达40微米(μm)以上，挖洞的良率问题就会很大，很容易因玻璃硬化层应力问题，在挖洞过程中产生微裂痕(MicroCrack)，或是挖洞之后孔洞的玻璃微裂痕过大(>70μm以上)，造成产品进行信赖性整机摔落测试时，容易产生萤幕破损。

　　也因此，为迎合轻薄化触控笔电产品趋势，如何在OGS玻璃变薄、挖洞、异形切割后保留良好的机构抗压力，并可通过四点弯曲验证测试达550Mpa以上，考验着OGS供应厂的制程水准。

　　强化OGS硬度物理与化学方式各有优劣

　　OGS成本低廉且厚度更薄，符合智慧型手机产品和触控面板模组厂的利益诉求。然而，现阶段OGS最大问题在于玻璃的强度不足，导致摔落时易碎，面对这样的问题，OGS开发商已研发出物理和化学方式的强度加工方式，对OGS玻璃的强度问题可得到很大改善。

　　由于触控面板是由外部施压去进行感应元件的作动方式，达到使用效果，因此产品的机构抗压力是各大厂商要求的重要规范与指标。在触控面板二次强化的制程分类中，一般可区分为物理和化学方式两种(图5)。

　　图5物理方式和化学方式二次强化示意图

　　以物理方式而言，玻璃切割后，断面的裂痕修整系利用研磨(Polish)方式进行二次强化，优点是良率高、机构抗压能力可明显提升数倍；缺点是产能很低，不具备量产性，且需要大量人力操作与机台设备，以及制程相当费时，至少需30分钟才可产出一批货。

　　相对而言，化学方式的强化制程乃是利用氢氟酸(HydrofluoricAcid,HF)微蚀刻玻璃断面的切割裂痕，不仅产能较大、量产性佳，且制程时间仅需7?8分钟即可产出一批产品，机构抗压力可提升四至八倍以上，只要将机台安全性设计完善，且规画流畅的作业动线，可将作业危害降到最低。

　　最早期利用HF蚀刻玻璃边缘达到二次强化效果，系由康宁于2010年8月24日在美国申请的一项专利，名为Methodofstrengtheningedgeofglassarticle，是由JosephM.Matusick等人发表，文献公告于2012年5月1日。后续产业界的化学二次强化设备的制程概念大都以其方式衍生。

　　克服CNC加工后缺陷制程/原料/治具扮要角

　　在OGS产品经过CNC加工后，显微镜下常见的缺陷与问题，如细微裂痕、放射裂痕(RadialCrack)、侧向裂缝(LateralCrack)、扭梳纹(TwistHackle)及振纹(ChatterMark)等(图6)，这些问题若不改善，即使经过二次强化也无法有效提升产品的机构抗压力，因此客户皆会针对不同产品等级规画不同的制程规范。

　　图6OGS产品在CNC后常见的缺陷与问题

　　在沉浸式湿制程设备(DippingTypeWetBenchEquipment)进行化学二次强化常见的问题(图7)，如凸点(Pimple)、渗酸造成的BM色阻缺色、边缘破损、及刮伤等问题。当然这些问题的起因，有部分是制程造成，有部分是玻璃原料在前段制程导致，如抗酸油墨或抗酸膜与玻璃贴附性不佳，造成蚀刻过程中发生漏酸侵蚀玻璃表面，使BM色阻缺色，一般是重工(Rework)再将BM色阻补上，防范措施为选择黏着度较佳的抗酸膜或沾附性较佳的抗酸油墨。

　　图7OGS产品经沉浸式湿式设备化学二次强化后常见的缺陷与问题

　　另外，部分可能与玻璃承载治具有关，如玻璃边缘的破损或裂痕，可能是蚀刻制程中气泡(CDABubble)量过大产生严重震荡，造成玻璃边缘破裂，须要调整适当的制程参数，即可改善此问题；或是人员摆放玻璃过程中，不小心破触碰到治具边缘产生，必须要透过专业教育训练与人员操作认证方可改善。当然玻璃表面的脏污问题，可在贴上抗酸膜或抗酸油墨之前，将玻璃进清洗机台(Pre-Cleaner)进行清洗工作，防止脏污沾黏在玻璃表面造成外观不佳。

　　兼顾轻薄、窄边框及多功能OGS在3C市场崭露锋芒

　　基于OGS触控产业陆续蓬勃发展，触控产品本身的规格要求也日渐严苛，所有触控面板出货前均要分批测试四点弯曲验证或落球测试(BallDropTest)，且依据触控产品应用性，其规格也个别定义，大部分的触控业者在玻璃切割制程均采用钻石刀轮切割，外加精雕制程；雷射切割也有部分业者使用但成本过高，量产能力不佳，且经过实验数据得知，近30%的雷射切割产品机械抗压性不足，显微镜下观察，在异形切割位置的微裂痕有超过50μm的规格，须进行二次强化，如物理抛光或氢氟酸浸泡蚀刻。

　　目前品牌厂如华硕、宏碁、索尼(Sony)、联想等都看好此波商机，积极下单给OGS触控面板制造商，希望OGS制造厂可发展更轻薄的OGS产品，并为2.5D或是3D玻璃触控面板搭配多功能性，如防水、抗污、抗刮、防眩光的效能，当然窄边框设计和相机模组内缩至OGS玻璃BM区，亦为产品设计的趋势，也希望这些精致3C触控产品，有机会吸引消费者的目光，为消费性电子市场注入新的一波购买动力。