11大手机后盖材质系统盘点,玻璃、复合板、玻纤、陶瓷、素皮、木材、纤维等

深圳/教育工作者/109天前/81浏览
11大手机后盖材质系统盘点,玻璃、复合板、玻纤、陶瓷、素皮、木材、纤维等
产业的发展离不开CMF(色彩、材料、工艺)
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自5G时代以来,手机后盖材质工艺开始走向多元化的进程。当下出现的11种手机后盖材质及对应的机型市场情况介绍如下:
  • 玻璃:中高端机型,以高端为主,覆盖率超高;
  • 复合板:以中端机型为主,覆盖率逐渐减少;
  • 玻纤板:中高端机型,2023年下半年开始用的越来越多;
  • 陶瓷:旗舰高端机型,个别定制或限量机型有用;
  • 素皮(主要是包覆表面):中高端机型,几乎是标配设计,包裹的基板以玻璃和塑胶为主;
  • 复合纤维材料:除了玻纤外,还有
    UPE纤维
    PBO纤维
    龙鳞纤维
    、醋酸纤维等,个别机型中有用;
  • 木质后盖:凤毛麟角,个别机型中有用;
  • 注塑PC后盖:中低端机型为主;
  • ······
CMF设计军团成立了手机等3C电子CMF行业微信交流群,目前已有众多品牌终端及供应链企业加入,或加群主CMFDESIGN017,备注“3C电子CMF”,加入技术交流群,与行业专家一起交流!
一、玻璃
手机后盖的玻璃材质主要包括高铝硅玻璃与纳米微晶玻璃。早期基本上都是前一种,比如我们所熟知的康宁大猩猩玻璃就是高铝硅玻璃。随着技术的不断发展及消费者对抗摔性能等要求的不断提高,具备更强抗摔耐刮性能的纳米微晶玻璃开始逐渐应用到了手机后盖上。
图 3D纳米微晶玻璃手机后盖,CMF设计军团拍摄
图 3D纳米微晶玻璃手机后盖,CMF设计军团拍摄
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关于微晶玻璃,这是一种全新无机非金属材料,也叫作微晶玉石或陶瓷玻璃。顾名思义,拥有玻璃和陶瓷的双重特性。内部一改普通玻璃无规则的原子排列,由大量晶体组成,有序的原子排列使得微晶玻璃不易碎,比陶瓷的透明度高,比普通玻璃韧性强。某种意义上来说,给它划为陶瓷材料也是可以的。
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目前这种微晶玻璃盖板受到各大手机终端品牌的青睐,苹果、华为、荣耀、小米、魅族等都有使用。比如华为推崇的昆仑玻璃,就是纳米微晶玻璃的一种,可用于前后盖。通过在玻璃中生长出数量高达亿亿个高强度纳米晶体,使得玻璃的坚韧性获得大幅提升‌,由重庆鑫景特种玻璃有限公司生产,经过108道微晶原材及面板加工工序、24小时高温纳米晶体生长和1600度铂贵金属熔炼技术打造‌;还有苹果iPhone“
超瓷晶面板
”,全新引入了硬度比大多数金属还要高的纳米级瓷晶体,使其与玻璃融为一体,不过一般是前盖板。
图 华为P60 pro后盖采用昆仑玻璃打造
图 华为P60 pro后盖采用昆仑玻璃打造
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玻璃后盖一般的CMF工艺主要是GDF,也就是膜片贴合玻璃的形式。简单来说就是,将光纳纹理通过转印等工艺覆盖到膜片上,再进行PVD、丝印盖底等操作,与玻璃盖板贴合(内侧)。很多机型的玻璃外表面一般都要做AG蚀刻,以实现双面纹理的效果。当然,这只是其中一种,目前的膜片表面处理技术有很多,比如华为凝光贝母效果就是另外一种。
图 vivo X200玻璃后盖,表面效果工艺:顶镀膜+胶印+纹理转印+贴合
图 vivo X200玻璃后盖,表面效果工艺:顶镀膜+胶印+纹理转印+贴合
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二、复合板
复合板之前的文章中已经介绍了很多次了,是2017年兴起,用于手机盖板。这种板材是将PMMA和PC两种材质的片材复合在一起,因此它具备两种材料的特性,比如PC的抗冲击、亚克力的硬度等,目前只存在于中低端机型或产品中。
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复合板的工艺流程大体包括:LOGO印刷→UV转印→镀膜→丝印盖底→高压成型→淋涂→CNC→检验→组装→出货等。
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其中UV转印是制作纹理的关键步骤,需要先设计好想要的纹理效果,并制作纹理模具,是非常薄且很精密的。
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而高压成型则是塑形的关键,可以打造2.5、3D曲面结构。
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三、素皮
近几年来,几乎每个手机终端品牌每发布一款机型时,都会带出一个素皮版本,可以说素皮已经成为了手机CMF标配设计元素。
素皮拥有天然的肌理、柔软细腻的触感、抗指纹等特性,极大地提升了消费者的使用体验。这种材料无法独立加工成后盖,一般都需要以裁切之后,热压贴合包覆工艺的形式依附于一些基材盖板,比如复合纤维盖板(玻纤板、PBO等)+素皮、玻璃+素皮、PC塑胶盖板+素皮等。
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图 华为Mate XT 0.47mm超薄素皮包覆,安徽安利提供
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当然,素皮表面也可以创新性的打造不同的肌理设计,比如华为Pura 70 Ultra在素皮后盖上,采用了星芒纹设计,首次应用到了高定刺绣压纹工艺。后盖上的星芒纹理通过一组宽度极细、排列致密的细线压花而成,每毫米内分布着多道高低相间的压纹。
图 华为Pura 70 Ultra,素皮+刺绣压纹工艺后盖
图 华为Pura 70 Ultra,素皮+刺绣压纹工艺后盖
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素皮的种类也可以多样化,用的最多的是PU皮,还有有机硅皮革、生物基皮革等。比如传音这款5色拼接的咖啡渣皮革后盖。整个后盖皮革的拼接及包覆工艺流程大体包括:材料分条→模切开料→切面点胶→依次单色拼接→组合拼接→绑定→热压→精密裁切→热压贴合等。其中,重点在自动化切面点胶跟单色无痕拼接。
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还有小米最新的14 Ultra,后盖采用的是全新科技纳米皮包覆玻璃材质打造,也就是有机硅皮革。这种材质属于一种环保型素皮,一般包含三个结构层:触感层、功能层和基材层。这种材质拥有诸多优点,比如具有肌肤低致敏性及更加安全的生物相容性,质地柔软舒适,容易实现丰富多样的表面色彩、肌理等质感效果。并且在耐候性、耐低温、耐磨等性能方面也很不错。
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四、玻纤板
玻纤板是由高性能树脂材料与玻璃纤维增强材料复合而成,根据树脂基材的不同,有热固和热塑之分,复合材料的制备技术也有干法和湿法两种。玻纤板在手机后盖上的应用是从2023年开始,2024年起量的。是继传统塑胶盖板、玻璃、陶瓷、复合板、透明PC盖板后,出现的一种新型盖板材料。这种材质后盖设计拥有诸多优势,比如设计自由度比较高,可热压成型,表面处理工艺方案跟玻璃类似,可以用膜片做好效果贴合的形式;成本低;玻纤板重量轻;强度高;机械性能优良;介电常数低等。
图 外纹理装饰玻纤板手机外壳
图 外纹理装饰玻纤板手机外壳
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根据不同的工艺方案,流程分别是:
热塑型玻纤+贴皮工艺流程:(多穴加工/单穴成型)
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热塑型玻纤+光学内纹理+电镀+转印外纹理:
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预浸型玻纤+贴皮工艺:(单穴成型/加工)
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预浸型玻纤+外纹理工艺
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目前很多机型都有应用。包括华为、小米、荣耀、vivo、传音等。
图 小米15 Pro采用玻纤板外壳
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图 vivo X200辰夜黑配色采用3D玻纤材质后盖热弯+拓印工艺
图 vivo X200辰夜黑配色采用3D玻纤材质后盖热弯+拓印工艺
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图 华为Mate 60 Pro三层玄武结构,右边的为玻纤板
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图 荣耀Magic V2 RSR保时捷款,采用5D一体成型超级玻纤材质打造
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图 传音层压玻璃纤维
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五、PBO纤维
PBO,全称聚对苯撑苯并二噁唑纤维,以其卓越的耐高温、高模量、高强度以及优良的耐化学腐蚀性能而闻名于世。PBO纤维是目前已知有机纤维中拉伸强度最高的材料之一,甚至被用于制造高端防弹衣、航空航天等领域。
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而近期华为最新发布的价值2万元的Mate XT手机后盖,就是采用了这种材料打造。其强度超越了碳纤维,极致的性能与轻薄,一度刷新了手机制造的材质上限。
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除了华为,荣耀折叠屏手机Magic V3后盖也采用了PBO纤维材料,抗冲击性能比普通玻璃提升40倍。
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六、龙鳞纤维
龙鳞纤维后盖比较小众,属于小米自研材料,目前只出现在小米手机中,代表机型是小米MIX Fold 3/4后盖。这种材质是一种新型高分子材料,采用五层复合结构,由陶瓷纤维和芳纶纤维在150℃高温、高压下复合成型。强度较玻璃提升36倍,具有高韧性、高强度、抗冲击和抗穿刺等优点。表面拥有龙鳞棱格纹,质感独特。
图 小米MIX Fold 4
图 小米MIX Fold 4
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图 小米MIX Fold 3
图 小米MIX Fold 3
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七、UPE纤维
UPE纤维,即超高分子量聚乙烯纤维。也是近年来才出现在手机后盖上的。这种材料非常轻量,机械性能优越,耐腐蚀、耐光等,与碳纤维和芳纶纤维并称为三大高性能纤维。应用领域非常广泛,比如航空航天、安全防护、海洋工程、体育器材以及电力通讯等
这种纤维材料目前出现在手机后盖中的形式,主要是叠加到玻纤板上,比如vivo X Fold3的后盖,采用了UPE纤维复合热压到玻纤背板中的工艺方案,这样集成了两者的优点,更为轻量化的同时,极大提升了韧性,抗冲击能力比上一代机型提升15倍,达到军工级。可以理解为玻纤板的一种强化盖板材料方案。
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八、醋酸纤维
醋酸纤维后盖目前是比较小众,以纤维素为原料,经过化学处理转化成醋酸纤维素酯制成的化学纤维,具有轻质、耐磨、防静电、触感柔滑、可降解、耐酸碱及有机溶剂等特点,常用于眼镜框、表带、手环、头盔等的制造。
这种材质后盖,通过改变材料配方(比如加入贝母矿粉等),直接成型后即可自然形成独一无二,具有立体质感的肌理效果(一般是随机纹理)。不仅可以直接做成手机后盖,也可以做成膜片实现独特的肌理质感。今年,摩托罗拉的一款手机:Motorola Edge 50 Pro,就是直接将醋酸纤维材质手工制作打造成了手机后盖。而华为早期的凝光贝母效果,采用的是同样的工艺原理(膜片材料不知道是不是醋酸纤维),只是华为是做成了膜片贴合到了玻璃背板上。
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图 Motorola Edge 50 Pro醋酸纤维后盖
图 Motorola Edge 50 Pro醋酸纤维后盖
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九、木质后盖
随着今年上半年联想moto发布了真木后盖手机,让这款尘封已久的盖板材料,重新回到了大众视野中。这种盖板采用了真木材质打造,历经旋切工艺(原木由圆变方切割成超薄板)、低温热压(增强稳定性与耐用性)及木材表面物理改性(对木材进行防腐、防蛀、耐潮、吸阻燃等改性处理)等多道工序,让细密质感的木材摇身一变,变成具有独特细腻美观纹理和坚韧的手机盖板。
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十、注塑PC后盖
这种PC塑胶盖板采用的是注塑成型及后续一系列淋涂加硬、喷涂、CNC等处理,减少了复合板材制造过程中所需的高压工序。这种材质表面硬度偏低,利于回收,成本低,强度适中,重量更轻,抗摔,目前一般是用于中低端手机后盖中。
图 透明PC手机后盖
图 透明PC手机后盖
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图 传音定制版Camon 30系列手机后盖采用的是注塑PC基材搭配咖啡渣皮革包覆
图 传音定制版Camon 30系列手机后盖采用的是注塑PC基材搭配咖啡渣皮革包覆
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由于篇幅有限,这里不过多介绍了,更多关于PC注塑手机后盖相关内容,可点击文章查看:
一文了解2019年将大火的手机盖板PC注塑工艺及产业链
十一、陶瓷
手机陶瓷盖板一直都存在于高端旗舰系列机型,用的是精细陶瓷,以氧化锆为主。后面小米推出了龙晶陶瓷,二氧化硅微晶陶瓷后盖,当时引发了一些争议。这种材料通过热处理工艺晶化,形成由微小晶体组成的多晶体陶瓷,晶体含量高达88%。相比传统陶瓷,轻了50%。很多人认为不属于陶瓷,是有一定道理的。其实严格意义上来说,从概念及成分上讲,这种微晶陶瓷,属于玻璃陶瓷或微晶玻璃,跟氧化锆陶瓷的制作工艺及成分都不同。之前有人测试过,硬度相比氧化锆陶瓷要差一些。但本文就姑且列在陶瓷分类里。
传统氧化锆陶瓷盖板成型工艺一般包括干压、流延、粉末注射等,后面要进行脱脂烧结及后处理。关于精细陶瓷,大家可以点击文章查看详情介绍:
什么是精细陶瓷?CMF中的高端材质
目前小米、三星、oppo(一加)、华为等手机后盖均有采用陶瓷材料。下面展示几款都是2024年最新发布的陶瓷手机。
图 三星W25心系天下折叠屏手机陶瓷背板
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图 一加Ace 3 pro,3D一体陶瓷后盖,成型工艺为氧化锆陶瓷热锻技术,表面飞线纹理是镭雕工艺
图 一加Ace 3 pro,3D一体陶瓷后盖,成型工艺为氧化锆陶瓷热锻技术,表面飞线纹理是镭雕工艺
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图 蔚来NIO Phone EPedition盖板上方为激光雕刻纹理陶瓷,下方为素皮
图 蔚来NIO Phone EPedition盖板上方为激光雕刻纹理陶瓷,下方为素皮
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关于CMF设计军团:
CMF行业专业平台机构,致力于推动CMF行业发展,专注于CMF探索研究与分享传播为主机厂提供CMF创意资源支持;为供应商提供精准业务对接;为高校提供CMF教学支持;为设计师提供交流平台,分享对CMF的践行与感知。
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