ถอดบทเรียน iPhone Duo เพราะโจทย์สมาร์ตโฟนจอพับไม่ได้จบแค่บานพับ แต่คือขีดจำกัดกระบวนการผลิตระดับไมครอน

iPhone Duo สมาร์ตโฟนจอพับรุ่นแรกจาก Apple ได้จุดกระแสความสนใจในตลาดอีกครั้ง แต่เบื้องหลังรูปลักษณ์สุดล้ำคือโจทย์สุดหินของวิศวกรรมการผลิต เพราะต้องรองรับการพับซ้ำหลายแสนครั้งโดยไม่แตกร้าวหรือเสื่อมสภาพ ซึ่งผู้เชี่ยวชาญจาก LITILIT บริษัทด้านเทคโนโลยี Femtosecond Laser ชี้ว่าเหตุการณ์นี้กำลังส่งผลกระทบโดยตรงต่อซัพพลายเชนการผลิตอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ทั่วโลกที่ต้องผลิตชิ้นส่วนแบบใหม่มากขึ้น

Apple ระบุว่า กลไกบานพับของ iPhone Duo ประกอบด้วยชิ้นส่วนย่อยมากกว่า 100 ชิ้น เสริมความแข็งแกร่งด้วยโครงซัพพอร์ตภายในและรอยต่อเสาอากาศที่แทรกด้วยเซรามิกไฟเบอร์เพื่อเพิ่มความทนทาน อย่างไรก็ตาม Apple ไม่ได้เปิดเผยตัวเลขรอบการพับอย่างเป็นทางการ ต่างจากคู่แข่งอย่าง Samsung ที่ชูจุดขายการทดสอบความทนทานหน้าจอพับสูงถึง 500,000 ครั้ง

อย่างไรก็ตามบานพับเป็นเพียงส่วนหนึ่งของตัวเครื่องเท่านั้น เพราะความท้าทายที่แท้จริงของการผลิตอุปกรณ์จอพับคือการประกบวัสดุหลากชนิดเข้าด้วยกัน ไม่ว่าจะเป็น

• Ultra-thin Glass และ Flexible Display Layers
• แผงวงจรขนาดเล็ก
• ชิ้นส่วนเซรามิกและเซมิคอนดักเตอร์ประสิทธิภาพสูง

ชิ้นส่วนทั้งหมดนี้ต้องทนทานต่อแรงเค้นซ้ำ ๆ จากการพับ หากเกิดข้อผิดพลาดในการผลิตเพียงเล็กน้อย อาจลุกลามจนชิ้นส่วนเสียหายทั้งโมดูล

Nikolajus Gavrilinas ซีอีโอและผู้ร่วมก่อตั้ง LITILIT อธิบายว่า ตลาดชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์กำลังบีบให้กระบวนการผลิตเข้าใกล้ขีดจำกัดเดิม การตัดหรือขึ้นรูปด้วยความร้อนทั่วไปมีความเสี่ยงสูงที่จะทำให้แผงวงจรเสียหาย เทคโนโลยี Femtosecond Laser จึงเข้ามาแก้ปัญหานี้ ด้วยการปล่อยแสงเลเซอร์ในระดับสั้นมากจนวัสดุระเหิดไปก่อนที่ความร้อนจะแพร่กระจาย ช่วยให้สามารถตัดแต่งและขึ้นรูปชิ้นส่วนที่บอบบางติดกับวงจรไฟฟ้าได้โดยไม่ทิ้งคราบสะสมหรือความเสียหายจากความร้อนที่อาจนำไปสู่การลัดวงจร

นอกจากนี้ Femtosecond Laser ยังเป็นเครื่องมือสำคัญในการผลิตจอ OLED ซึ่งมีโครงสร้างซับซ้อนจากการซ้อนทับของชั้นเปล่งแสงอินทรีย์ วงจรไฟฟ้า และชั้นปกป้อง ความร้อนเล็ดลอดเพียงไม่กี่ไมครอนสามารถทำลายโครงสร้างทั้งหมดได้ทันที ความแม่นยำระดับนี้จึงเป็นสิ่งจำเป็นต่อการควบคุมต้นทุนในโรงงานผลิต

แม้ความต้องการเลเซอร์ความแม่นยำสูงจะพุ่งขึ้น ทั้งจากตลาดสมาร์ตโฟน เซมิคอนดักเตอร์ และอุปกรณ์ Data Center แต่อุปสรรคสำคัญคือกระบวนการผลิตเครื่องยิงเลเซอร์ประเภทนี้ต้องอาศัยผู้เชี่ยวชาญระดับสูง ทำให้ซัพพลายตามไม่ทันดีมานด์

LITILIT ได้แก้ปัญหาด้าน Scalability ด้วยการออกแบบสถาปัตยกรรมเลเซอร์แบบโมดูลาร์ ลดความซับซ้อนของชิ้นส่วน และเพิ่มระบบอัตโนมัติในสายการผลิต ซึ่งพัฒนาต่อยอดจากสิทธิบัตรร่วมกับศูนย์ FTMC ในประเทศลิทัวเนีย โดยตัวเลเซอร์มีประสิทธิภาพการแปลงพลังงานไฟฟ้าเป็นแสง (Electrical-to-optical Efficiency) ราว 20%

ล่าสุดเมื่อเดือนมิถุนายน บริษัทได้เริ่มก่อสร้างโรงงาน Femtosecond Laser แห่งใหม่ที่เตรียมเดินเครื่องผลิตในอีกไม่กี่เดือนข้างหน้า ตั้งเป้าผลิตปีแรก 1,000 เครื่อง และขยายสู่ 3,000 เครื่องต่อปีภายในไม่กี่ปีข้างหน้า เพื่อก้าวสู่การเป็นผู้ผลิตระดับโลก พร้อมจับมือพันธมิตรต่างชาติขยายฐานการผลิตเพื่อรองรับการเติบโตของอุตสาหกรรมฮาร์ดแวร์รุ่นใหม่

ที่มา: https://automationnews.com/industries/electronics-manufacturing/apples-iphone-duo-shows-why-foldables-are-a-manufacturing-challenge/