手机外壳那点事：塑料、金属与玻璃的纷争

以往智能型手机主要竞争重心在屏幕大小与半导体规格，但智能型手机发展至今，开始缺乏能够吸引消费者购买的“独特性”差异，既然手机里面装的规格大同小异，聪明的手机厂商只好把脑筋动到手机外观设计上了。

尽管金属材质成本较高，但靠着苹果(iPhone)长久建立起的金属外壳高级感，消费者仍然趋之若鹜，就连高价手机一向死守塑料外壳的三星(Samsung)也抵挡不了这股潮流，上周刚发布的Galaxy S6终于采用金属机壳，金属材质成为2015年智能型手机外壳的主要趋势，产能需求成长率高达120%，三星更投入1兆4千亿韩圜建立手机金属壳生产线。

身为全球智能型手机龙头，三星推出的Galaxy S和Note系列都非常畅销，为什么过去不曾在高端旗舰机种使用金属外壳呢？

主要是因为铝合金的机壳因为一体成型，只要设计上有任何改变就要重新研发，具备此种技术的厂商不多，不利于大量生产和快速铺货，三星才会在旗舰机中放弃金属外壳，也可省去和苹果、HTC抢夺供应链。

此外，金属外壳不只成本较高，还无法更换电池，三星采用方便拆卸的塑料外壳，当手机掉落地面时，虽然手机背盖可能与手机分离，但因背盖分离能吸收冲击力，反而能减少摔落时造成的大屏幕碎裂的情况。因此，从生产及售后服务的成本考虑，三星采用塑料机壳可以减少负担。

其实三星在2014年底推出的中端价位手机Galaxy A3与A5，已采用过一体成型金属机壳，只是过去三星高阶机种S系列坚守塑料机壳，随着S6加入金属一族，金属机壳正式宣告成为2015年智能型手机的主流。

在此之前，金属外壳一直都是苹果(Apple)手机的标志，而当时三星及其他Android智能型手机壳，则以塑料材质为主，苹果主导的“金属党”和三星为首的“塑料党”可说壁垒分明。

但近年来，台湾和大陆智能型手机业者为了营造手机外壳的质感，纷纷开始使用金属材质的手机壳，在这股不可挡的趋势下，三星终于在2014年弃守使用多年的塑料机壳，并投入1兆4千亿韩圜设置手机金属壳生产线。

未来无论是高端手机或是中低端入门款，都会大量运用金属壳。不过，三星此时方体会到金属机身制作困难，Galaxy A3、A5也因制造金属机身的生产瓶颈而导致延后上市。

表一、塑料机壳与金属机壳比较

2015年金属机壳需求高达5亿台，韩厂加入战局

需求急速成长也是三星积极投入金属涂料技术研发的原因之一，除了三星本身采用金属机壳的比重从去年的7%大幅提升到今年的45%，2015年全球行动装置采用金属壳的需求量更加畅望，将由2014年的2.2亿台增加至5亿台，成长率高达120%。

由于先前韩厂集中火力放在塑料机壳的研发与应用，苹果iPhone机身全由台厂及陆厂包办，韩厂金属壳的生产技术，远不及长期帮苹果代工的台厂和陆厂。

全球金属壳市场主要供货商包括可成、富士康、和硕，同时也身为苹果手机的供货商，因此Android系统的智能型手机厂商，若有金属手机壳需求，大多只能与苹果的供货商调度。

随着三星新手机改采金属机壳趋势成形，韩国上游供货商也将研发重心转往金属材质，加紧研发新金属加工技术及制程，希望能赶上台湾和大陆的竞争对手。

由于金属机壳制造门坎高，苹果是金属机壳厂的优先选择，三星若想在更多机种采用金属机壳，除了自行生产，只能找非苹果体系的厂商合作，像是三星两款新的Galaxy手机，均采用了由中国比亚迪电子所设计的全金属机身。

另一方面，在线主要生产金属手机壳的台厂和陆厂，设备及产能恐不足以供应今年5亿台产量，三星正在进行Die-casting结合CNC的混合制程技术，若顺利研发成功，生产时间只需现在CNC技术的十分之一，生产量可提升250%，价格却能减少两成以上，该项技术也是三星企图取得市场领导地位的关键。另外，三星也在研发将奈米钻石涂层运用在行动装置的外壳，让手机外壳不容易变形。

其他机壳材料趋势

1)手机外壳也走混搭风

除了塑料和金属材质，另一个趋势是混合使用多种材料来制造外壳，可以弥补相互之间的弱点，例如采用塑料外壳若担心导热不佳，可以使用镁制作中框，把热量传导到屏幕或其他部位；或是在聚碳酸酯中添加ABS工程塑料，可增强其硬度。

2)强调坚固的碳纤维材质

另外，碳纤维材质亦是很有潜力的外壳材料，因为它既拥有铝镁合金高雅坚固的特性，又同时拥有ABS工程塑料的高可塑性，虽然外观类似塑料，但是强度和导热能力又优于普通的ABS塑料。碳纤维与树脂、金属、陶瓷等基体复合而成的复合材料，结构材料具有极佳的强度。NOKIA在2012年曾经发表过Lumia 940概念机，最大特色在于外壳材质使用坚固的碳纤维材质，并且拥有独特纹路造型。

▲使用碳纤维材质外壳的NOKIA Lumia 940概念机

苹果申请全玻璃电子设备专利

在三星转向金属外壳发展之际，苹果的研发脚步也没停下来。苹果去年获得一项“玻璃熔融处理法”(Fusedglass device housings)专利，该专利目的是改善电子设备的玻璃结构，描述了高温熔融玻璃组件的过程，这种结构可由多块玻璃经熔合拼接而成，且设备在外观上找不到任何接缝。

苹果利用多层玻璃的夹层手法，强调出产品线条平滑、质地轻盈的特点，在确保玻璃强度的同时，也不能让设备显得笨重从此项专利可看出苹果iPhone将继续维持简约和全包式的设计。

▲苹果全玻璃电子设备专利示意图

尽管苹果没有明确表示这种玻璃结构将使用在哪款产品上，根据专利中描述，“可能是显示器，跟计算机、电视或者其他电子设备整合在一起的显示器”。或许有一天，苹果真的会开发出全玻璃材质包裹的iOS或Mac设备。