優(yōu)點(diǎn)的玻璃材料：未來智能手機(jī)和傳感器的創(chuàng)新推動力

【中玻網(wǎng)】在“中國硅谷”深圳舉辦的一次創(chuàng)新活動上，大部分國家優(yōu)異的科技集團(tuán)肖特向人們展示了玻璃對移動設(shè)備（如智能手機(jī)和平板電腦）未來發(fā)展的巨大影響。肖特不僅在一般部件如顯示屏保護(hù)玻璃領(lǐng)域?yàn)榻窈蟮囊苿釉O(shè)備設(shè)計(jì)奠定了基礎(chǔ)，同時肖特研制的特種玻璃與半導(dǎo)體材料有著良好的物理兼容性，它正在改變傳感器、芯片和天線的設(shè)計(jì)理念。

　　德國美因茨/中國深圳，2017年2月23日，智能手機(jī)用戶每天平均點(diǎn)擊手機(jī)的次數(shù)超過2500余次。如此高的點(diǎn)擊頻率主要是用于信息瀏覽和應(yīng)用軟件的使用。這樣一來，用戶和手機(jī)顯示屏保護(hù)玻璃之間的關(guān)系就顯得格外“親密”。一個不是很引人注目的特征是：玻璃在手機(jī)內(nèi)部元件，如傳感器和芯片中，也扮演著重要角色。肖特在中國深圳舉行的創(chuàng)新記者會活動上向人們具體呈現(xiàn)“智能手機(jī)內(nèi)置玻璃”為主題的項(xiàng)目，該項(xiàng)目將會令觀眾眼前一亮。

　　高分辨率數(shù)碼相機(jī)-只有使用藍(lán)玻璃紅外截止濾光片才能呈現(xiàn)較佳效果

　　現(xiàn)代高等智能手機(jī)如今可以實(shí)現(xiàn)千萬或千萬以上像素的數(shù)碼攝影。大多數(shù)人都知道圖像質(zhì)量不僅僅取決于像素的大小。除了所謂的互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體（CMOS）傳感器以外，置于相機(jī)前端的濾光片對攝影的色彩還原和成像清晰度會產(chǎn)生重要影響。高品質(zhì)濾光片和保護(hù)攝像頭免遭劃痕的保護(hù)蓋板都是由玻璃制成。

　　濾光片所起的作用尤為重要：它是由一種可以過濾紅外光譜（NIR截止）的材料制成。這種濾光片由其可以在復(fù)雜光線和較其惡劣的攝影條件下展現(xiàn)其性能作用。肖特研制的吸收型藍(lán)玻璃紅外截止濾光片是高科技相機(jī)模組和智能手機(jī)相機(jī)中的一個部件，較其它材料優(yōu)勢明顯；而干涉型紅外截止濾光片過濾近紅外線光譜的性能略遜一籌，通常是配備在低像素相機(jī)上。肖特的玻璃產(chǎn)品規(guī)格種類各異，可以用于從低端至高等相機(jī)上的各種類型紅外截止濾光片。就高等紅外截止濾光片而言，很大程度上來說，肖特是該產(chǎn)品的行業(yè)龍頭企業(yè)之一�！盁o論人們拍攝高像素的相片使用的是高等智能手機(jī)或是數(shù)碼單反相機(jī)，可以肯定的是都需要紅外截止濾光片，”肖特先進(jìn)光學(xué)公司歐洲區(qū)銷售總監(jiān)AndreasHaedrich這樣表示�！巴ǔ碚f，你可以假設(shè)所有具備五百萬以上像素的數(shù)碼相機(jī)均使用吸收型藍(lán)玻璃紅外截止濾光片。由于智能手機(jī)雙鏡頭模組的需求，例如同時需要長焦和廣角鏡頭，市場對公司產(chǎn)品的需求量在過去幾個月翻了一番”，他接著說道�！斑@種積較的開發(fā)策略促使肖特集團(tuán)追求更高的開發(fā)成果。換言之，肖特目前正在努力將紅外截止濾光片做的更薄以適應(yīng)智能手機(jī)更輕盈的設(shè)計(jì)趨勢�！�

　　超薄玻璃-專門用于曲面設(shè)計(jì)和未來的傳感器

　　肖特集團(tuán)多年來一直致力于提升其超薄玻璃的開發(fā)。通過工業(yè)制造方法使玻璃的厚度降至30微米，超薄玻璃所滲入到的領(lǐng)域甚至超乎人們想象。比人的頭發(fā)絲還在薄的玻璃為其在電子領(lǐng)域的應(yīng)用提供了無限可能。

　　因?yàn)槠涮厥獾牟牧闲再|(zhì)，超薄玻璃可以被應(yīng)用于多種電子器件中，不論是顯示保護(hù)玻璃、指紋識別模組保護(hù)玻璃或是相機(jī)芯片或鏡頭的保護(hù)玻璃。當(dāng)然，未來還會有更多應(yīng)用的可能性。由于超薄玻璃優(yōu)越的柔韌性，可以將其應(yīng)用到未來曲面設(shè)備之中。

　　肖特AS87eco特種玻璃同這類應(yīng)用相得益彰。該產(chǎn)品是由肖特集團(tuán)位于德國和亞洲的兩個部門全部性合作研制的產(chǎn)品，是通過環(huán)保工藝在德國生產(chǎn)。這種超薄玻璃根據(jù)客戶需求提供多種厚度規(guī)格，性能優(yōu)越，靈活方便，同時具備優(yōu)異的物理性能。例如，其具備優(yōu)越的光學(xué)和電磁傳送特性，這些特性對于指紋識別模組來說都是重要的參考因素。此外，獨(dú)特的一次成型生產(chǎn)工藝避免了使用有害的氫氟酸化學(xué)減薄厚玻璃的步驟。肖特AS87eco應(yīng)用領(lǐng)域及其廣泛，它還可以用作曲面顯示屏的保護(hù)玻璃使用。

　　超薄玻璃是運(yùn)用被稱為“下拉法”直接熱成型工藝生產(chǎn)，通過一個狹縫將熔化的玻璃直接拉制成型所需的厚度。這是一種制造超薄鏡頭的技術(shù)，肖特集團(tuán)是世界上一家精通此技術(shù)的公司。肖特同時也是將超薄玻璃用于未來納米層面芯片和傳感器的技術(shù)帶領(lǐng)者。

　　與半導(dǎo)體用硅材料匹配的特種玻璃-用于傳感器和5G天線等產(chǎn)品

　　同肖特AS87eco一樣，肖特MEMpax也是通過運(yùn)用下拉法直接熱成型工藝生產(chǎn)，從而拉制成型所需的厚度�；饞伖夥矫嬗兄诳蛻艄�(jié)約成本，甚至是在低于500微米的厚度層面。作為具有火拋光表面的硼硅玻璃，MEMpax的特別之處在于具有和硅材料匹配的熱膨脹系數(shù)。而且，這種玻璃十分適用于陽較鍵合工藝。通過運(yùn)用特殊工藝，MEMpax可以和硅片，這種用于高速計(jì)算機(jī)芯片、處理器和傳感器的基礎(chǔ)材料，形成緊密結(jié)合。

　　MEMpax如今已經(jīng)被用在了汽車行業(yè)的傳感器當(dāng)中，用于測量胎壓和油壓。這里需要指出的是，這種玻璃通過壓力、加熱和拉力將其同硅相結(jié)合，從而可以構(gòu)成微機(jī)電系統(tǒng)（MEMS）的部件來提供可靠的測量結(jié)果。

　　玻璃可以作為大規(guī)模MIMO系統(tǒng)（5G）和雷達(dá)的基板材料

　　較其均質(zhì)化的材料不僅適合作為未來傳感器中昂貴聚合物的理想替代品，同時，還可以作為高頻應(yīng)用的基板材料。這個高深的術(shù)語其實(shí)指的是將盡可能多的電路元件與天線在一個很小的空間里集中組裝在一個經(jīng)過優(yōu)化的部件內(nèi)，同時確保其擁有更優(yōu)異的性能。這對于多輸入/多輸出無線電系統(tǒng)而言很有挑戰(zhàn)趣味，這也是就所謂的“大規(guī)模MIMO”，它可以作為第五代電信網(wǎng)絡(luò)（LTE的接替產(chǎn)品“5G”）的基礎(chǔ)。

　　在大規(guī)模MIMO的概念中，很多天線被結(jié)合置于一個狹小的空間內(nèi)。與之相反的是:“僅有”少數(shù)傳送和接收天線負(fù)責(zé)LET網(wǎng)絡(luò)或快速WiFi標(biāo)準(zhǔn)802.11ac的傳送工作。增加的天線數(shù)量不僅用于提升傳送速度，也為了保證在限定的空間范圍內(nèi)同盡可能多的用戶保持穩(wěn)定的連接性。在很多接收方同處一個狹小空間的情況下，這種方法很有優(yōu)勢，比如在足球場或密度很高的城市中心。目標(biāo)性更強(qiáng)的傳送還可以有效降低能源的耗費(fèi)。

　　“不論某個公司是一家在汽車領(lǐng)域的雷達(dá)測距裝置制造商，還是一家高可靠性天線基材的制造商，肖特集團(tuán)的超薄專項(xiàng)使用玻璃都可以為其提供較高的設(shè)計(jì)自由度、高標(biāo)準(zhǔn)的制造精度和優(yōu)越的高頻性能，”肖特集團(tuán)材料開發(fā)部門的MartinLetz這樣表示。“另外，玻璃比聚四氟乙烯具有優(yōu)異得多的金屬化性能，這是應(yīng)用于高頻系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)材料。同時，玻璃較塑料而言，還具有更高的剛性和介電性能，”他較后總結(jié)道。