超薄手机的趋势及材料、工艺技术综述

超薄手机的趋势及材料、工艺技术综述

------主流手机将步入5.Xmm厚度时代

一、近年手机厚度趋势

手机超薄化是一个永恒的主题，手机制造商恨不得一下推出像纸张一样薄的手机来占领这个天天变化的市场。2016年6月9日，联想公司在美国旧金山召开了新品发布会，展示的Moto Z智能手机，厚度5.2mm。

手机作为现代人的随身四宝“伸手要钱”（身份证、手机、钥匙、钱包）之一，早已成为日常生活不可离身的重要工具。更轻薄的手机，能够节省随身携带的重量和空间，不会成为拿在手中或放在包里的累赘，减少因为长时间打电话或玩游戏导致的手臂酸痛；而且如今手机不只是一种工具，更具有装饰品的属性，轻盈纤细的机身也能增加时尚的感觉，成为更多用户的选择。因此各大手机厂商也在不断加强技术研发，试图将手机做的更薄，比如将触摸面板与液晶面板结合的In-cell技术、将触摸面板与保护玻璃一体化的单玻璃触控技术OGS、更薄的金属材质背板工艺、“护玻璃、触控、液晶、中板，四合一”组装技术等等。随着大屏幕智能手机的普及，更大的屏幕尺寸带来更充裕的手机内部空间，也允许手机厂商将手机制作的更加纤薄，因此会有越来越多超薄旗舰机继续不断涌现。

目前，手机界主流的几个厂商之主流手机型号厚度在6mm时代，如：

图1、代表性手机厚度趋势图

iPhone 7最早可能于2016年9月份发布，很可能只有6毫米厚，是迄今为止最薄的iPhone 智能手机。随著材料、工艺技术的进步，可以预见，智能手机厚度将步入5.Xmm时代，甚至一步跨入4.X时代

二、5.Xmm时代手机关键材料、电子元器件

1、有机屏取代玻璃液晶屏

苹果将在未来的iPhone中配备AMOLED触控屏的说法早有传闻。按照网

友在贴吧上的爆料称，今年推出的iPhone 7确认将搭载AMOLED触控屏，并且苹果还向供应商提交了订单，甚至已经开始了生产。UBI Research分析师Lee Choong-hoon预测，曲面AMOLED屏iPhone将会在2018年发布，AMOLED版iPhone 将占据当年苹果iPhone出货量的30%，上述比例在2020年将增至80%。而到了2021年，AMOLED屏在苹果iPhone上的应用将会超过三星。

苹果拟采用AMOLED液晶屏，这种屏除可以做成弯曲的侧边外，还一个重要优点是比现在普遍使用的玻璃屏要薄0.7mm

2、高比容的锂电池已经批量出货

手机厚度的压缩很大一部分程度来自于手机电池被压缩的空间。在电池技术相比其他硬件发展几乎止步不前的今天，手机不断增加的屏幕尺寸和日益提升的硬件配置，对电池续航都是严峻的考验。然而超薄的机身缩减了电池的空间和容量，无形中也就成为了手机续航能力较差的首要原因。再加上越来越多手机厂商选择电池不可拆卸的一体化设计手机中锂电池经历了钢壳锂电池、铝壳锂电池、聚合物锂电池三个时代，其共同特点是都采用石墨为负极，由于这种碳基材料的负极的可逆容量只有372mAh/g，最新的锂电池技术是一种叫硅负极的锂电池。硅碳材料代替石墨。研究员们发现一种硅元素（Li22Si5）的容量达到了4200mAh/g，是开发具有高容量电池极佳的材料。并且使用这种负极材料做成的电池在使用的过程中几乎没有容量衰减，更有利于提高电池的使用寿命。再加上硅在地球上储量丰富，成本较低，因而是一种非常有发展前途的锂离子电池负极材料。相对于目前石墨负极的锂离子电池，硅负极电池可以使电池充电量相当于前者的10倍，当然，这种提高是理论上的，还需要正极材料的配套改进，目前，在南京量产的硅负极锂电池，容量提升了30%.

比容是锂电池容量与体积之比值，越高则相对体积的电池容量高，若提升了30%容量的锂电池在手机中使用，则同样的容量，体积可以缩小30%，折算到厚度方向，3000毫安时的锂电池，厚度可以减少1mm左右；

3.音频3.5mm毫米插座，被取代

iPhone 7将取消3.5mm耳机接口，转用Lightning接口耳机取代基本上已被确认

图2、手机中取消3.5mm音频孔后，数字usb c接口将取代音频、充电、数传功能而其他手机都会在不久的一年时间内，转用一种新的充电、数据传输、音频传输的接口：

Type-C，它是USB接口的一种连接介面，不分正反两面均可插入，大小约为8.3mm×2.5mm，和其他介面一样支持USB标准的充电、数据传输、显示输出等功能。Type-C由USB Implementers Forum制定，在2014年获得苹果、谷歌、英特尔、微软等厂商支持后开始普及。

第一个优势，就是最为人所知的无方向性，通俗说就是可以正反插，估计这也是苹果放弃之前使用的Thunderbolt 2接口的重要原因。

第二个优势是Type-C非常浅薄，约8.3x2.5mm的大小放在移动设备上并不突兀，应用在笔记本电脑之上更是节省空间了三分之二的空间

第三个优势在于其完整支持USB 3.1的全部功能，由于供电标准提升至20V/5A、100W 功率，、最高10Gbps的传输速率、传输影音信号等。特别的是，Type-C的功率传输是双向的，这意味着它拥有两种发送功率方式，即用户不仅可以用笔记本为移动设备充电，也可以利用其它设备或移动电源为笔记本充电

另外，有传闻说苹果会在iPhone 6s上用Type-C取代Lightning接口，结合Type-C

支持音频信号传输的特性，早前苹果要取消耳机接口的信息并非空穴来风。所以得益于Type-C，今后的手机上很有可能只有一个接口。

从现在的趋势看，Type-C取代Type-A/B介面是必然的结果，其拥有的纤薄性、便携性、拓展性特点都助其在与众多接口的竞争中胜出。

三、5.X超薄手机时代制造工艺

1、高刚性的钛铝合金、用于手机中做结构支撑件

2012年苹果刚刚推出iPhone 5不久，人们还在津津乐道iPhone 5更加纤薄的机身和金属材质质感的时候，就有不少网友在论坛和微博发帖，称自己坐到了新买的iPhone 5上，