發布者:凱思軟件發布日期:2020-12-17瀏覽量:
序言:柔性屏時代即將到來
在手機市場激烈競爭的今天,折疊屏手機作為增長最快的細分市場,是手機廠家的兵家必爭之地,比如華為發布了Mate X折疊屏手機系列,三星發布的Flip Z 和 Fold 系列,以及Moto發布了RAZR系列。折疊屏手機以其特有的優勢正迎來新的歷史性機遇,開啟新的增長周期。
折疊屏手機在滿足大屏的同時占用空間少、方便攜帶、而且柔性屏應用可拓展至可穿戴設備、車載顯示屏等場景,未來將擁有極大的市場規模。但柔性屏/折疊屏的設計同時也會帶來折疊疲勞壽命、散熱、鉸鏈設計等問題,利用達索系統SIMULIA一體化解決方案,可對手機折疊疲勞壽命、5G天線、散熱、無線充電、觸摸屏、跌落等進行仿真分析,預研和開發一些新結構、新工藝,并通過多參數權衡分析找到最佳的技術方案,實現縮短研發、制造、交付的周期的目的。
折疊屏手機面臨的典型技術挑戰及解決方案
1、折疊屏疲勞壽命
折疊屏幕的疲勞壽命和折痕是影響折疊屏手機的使用和推廣的關鍵因素。折疊屏手機在經過多次使用后,會出現屏幕外層貼膜翻起、脫落,同時出現屏幕豎線、黑屏等顯示故障,折疊部分有明顯的折痕和損壞(如圖2所示)。
通過SIMULIA Abaqus 可以模擬折疊屏的應力和疲勞壽命,并結合Isight進行不同層的組合優化選型,達到快速選型設計,進而節省開發周期和成本。
2、手機鉸鏈
對于折疊屏手機鉸鏈的設計,有3個主要技術難點:一是當兩個平面疊在一起彎折,由于兩個平面的彎曲半徑不一樣,導致疊在下面的平面會“變長”; 二是屏幕在折疊的過程中會遇到變形的難題,需要保證不管在展開態還是折疊態下,都保持平整;三是一些方便好用、性價比比較高的折疊方案已被其它手機廠家注冊了專利,后來者必須要嘗試各種可能的方案,迭代多次設計,以突破專利壁壘。
通過Simpack 和 Abaqus快速驗證新型鉸鏈方案,指導迭代設計,以突破專利壁壘。鉸鏈的設計應使其保證較小的折疊半徑,展開時則完全拉伸柔性屏幕,以此來減少折痕。比如華為Mate X獨家專利設計的轉軸,在手機折疊與展開的過程中,能夠自主根據折疊的角度,自動伸縮,從而保證整部手機的平整狀態。
3、柔性PCB板
手機折疊導致其內置中的PCB板或線纜也需要折彎,進而影響PCB板的信號完整性和電磁兼容,造成一系列手機使用故障,為保證柔性PCB板的信號完整性/電磁兼容,故提前需對不同彎折半徑及彎折角度進行評估,以確保設計的可靠性。
通過SIMULIA CST,可以快速評估不同折疊角度和折疊半徑對信號完整性和EMC的影響。
4、柔性線纜的裝配工藝
柔性線纜或PCB在組裝的過程中,可能會發生脫落和破損斷裂的情況。通過Abaqus仿真分析快速驗證cable在組裝過程中是否會有脫落或斷裂的風險,并找到FPC等最佳折疊路徑,以此改進柔性線纜的組裝工藝,使其不脫落和不破損斷裂。
總結:基于達索系統平臺的仿真核心價值
1、仿真與系統工程集成
基于3DEXPERIENCE實現仿真與系統工程的集成,進而實現端到端仿真閉環驗證。統一平臺下,實現仿真流程、數據的有效管理、知識工程集成及與產品設計、工藝、試驗之間的高效協同。
2、多物理場耦合仿真
協同化創建、執行、應用和管理涉及多學科、多物理場的虛擬仿真驗證。
3、折疊屏手機一體化解決方案