用于電子設(shè)備的藍寶石組件的聲學(xué)測試的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本公開一般地涉及用于測試電子設(shè)備中的組件的方法，更具體地涉及在電子設(shè)備制造期間由藍寶石制成的蓋板或表面的測試。
【背景技術(shù)】
[0002]電子設(shè)備一一諸如移動設(shè)備、移動電話、平板電腦、音樂和多媒體播放器、表、游戲設(shè)備、以及其他手持式、可穿戴或便攜式設(shè)備一一已經(jīng)傳統(tǒng)地使用玻璃組件形成，所述玻璃組件諸如用于表面(諸如觸摸屏、顯示器、相機鏡頭蓋和按鍵)的玻璃蓋板。
[0003]在這類移動設(shè)備制造期間，玻璃組件或部件的測試通常含有機械測試，機械測試包括某一類型的彎曲強度測試(例如，環(huán)上環(huán)(ring on ring)彎曲測試，或者四分之三點彎曲測試)。這類傳統(tǒng)測試的一些限制包括:玻璃部件通常加載有堅硬的固定材料(例如，工具鋼)來施加測試負載；玻璃部件上被測試的區(qū)域通常是有限的；彎曲測試的應(yīng)力分布可能是非常不均勻的(加載位置下方存在很大的負載峰值)；和/或玻璃部件可能通過測試被弱化，例如，部件上的瑕疵(flaw)可能由于測試而尺寸增長。
[0004]最近，正在開發(fā)其他材料用于代替玻璃組件而在移動設(shè)備中使用。正如本發(fā)明人所認(rèn)識到的，所需要的是可以用于測試由除玻璃以外的材料制成的組件的改進的測試方法和系統(tǒng)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]根據(jù)本公開的一個實施例的一個主要方面，這里討論了一種用于對在電子設(shè)備的制造中所使用的藍寶石部件中的結(jié)構(gòu)性瑕疵進行測試的方法。在一個例子中，該方法可以包括將破壞性聲學(xué)信號發(fā)送到藍寶石部件上，以及確定所述藍寶石部件是否響應(yīng)于所述破壞性信號而在機械上失效。在一個例子中，破壞性聲學(xué)信號包括瑞利(Rayleigh)波，并且如果所述藍寶石部件具有表面瑕疵，則所述破壞性聲學(xué)信號使所述藍寶石部件破裂。采用這種方式，僅可經(jīng)受破壞性聲學(xué)信號的藍寶石部件可以在電子設(shè)備的制造中使用。
[0006]另一個實施例中，如果所述確定操作確定所述藍寶石部件在機械上失效，就丟棄所述藍寶石部件。在一個實施例中，藍寶石部件可以為用于電子設(shè)備的顯示器或觸摸屏的蓋板。電予設(shè)備可以是移動電話、平板設(shè)備、音樂播放器、多媒體播放器、表、游戲設(shè)備或者手持式、可穿戴或便攜式設(shè)備。
[0007]根據(jù)本公開的另一個實施例的另一個主要方面，這里公開了用于制造電子設(shè)備的方法。該方法可包括以下操作:生成破壞性聲學(xué)信號并將所述破壞性聲學(xué)信號發(fā)送到藍寶石部件上，確定所述藍寶石部件是否響應(yīng)于所述破壞性信號而失效，并且如果所述藍寶石部件沒有失效，則使用所述藍寶石部件形成電子設(shè)備。
[0008]根據(jù)本公開的另一個實施例的另一個主要方面，這里公開了一種用于在電子設(shè)備的制造中使用的系統(tǒng)。在一個例子中，該系統(tǒng)可包括發(fā)送器，所述發(fā)送器被配置為將破壞性信號發(fā)送到藍寶石部件上，其中如果所述藍寶石部件在表面中有瑕疵，那么所述藍寶石部件響應(yīng)于所述破壞性信號而破碎，由此排除所述藍寶石部件在制造電子設(shè)備中的使用。所述破壞性信號可包括瑞利聲波。
[0009]這里描述了本公開的其他實施例。從下面對附圖中所示出的實施例的更詳細的描述，本公開的各種實施例的特征、功用和優(yōu)點將是明晰的。
【附圖說明】
[0010]通過結(jié)合附圖的如下詳細說明將會容易地理解本公開，在附圖中相同的參考標(biāo)記表示相同的結(jié)構(gòu)元件，并且其中:
[0011]圖1示出根據(jù)本公開的一個實施例的用于測試電子設(shè)備的藍寶石部件的系統(tǒng)的框圖的例子。
[0012]圖2示出根據(jù)本公開的一個實施例的用于測試在電子設(shè)備制造中所使用的藍寶石部件的方法的例子。
[0013]圖3示出根據(jù)本公開的一個實施例的具有顯示器蓋板的移動電話形式的電子設(shè)備的例子。
[0014]要注意的是，本發(fā)明的附圖并非一定按照比例繪制。附圖意在僅描繪出本發(fā)明的典型方面，因此不應(yīng)當(dāng)被認(rèn)為是對本發(fā)明范圍的限制。附圖中，相同的編號表示附圖之間相同的元件。
【具體實施方式】
[0015]這里所公開的是用于對在電子設(shè)備制造中所使用的藍寶石部件或組件中的結(jié)構(gòu)性瑕疵進行聲學(xué)測試的方法和系統(tǒng)的各種實施例。這里所描述的方法和系統(tǒng)對于測試藍寶石部件(諸如顯示器蓋板、按鍵、相機鏡頭蓋)是有用的，因為，正如本發(fā)明的發(fā)明者所認(rèn)識到的，藍寶石組件的強度對于表面瑕疵的存在和幾何結(jié)構(gòu)(尺寸、形狀)非常敏感。藍寶石組件的生產(chǎn)過程可以在已加工表面上留下瑕疵的分布，但是由于瑕疵的尺寸(通常是亞微米(sub-micixm)或者更大些)，檢查和檢測這些瑕疵極其困難。在公開的一個例子中，測試方法或系統(tǒng)產(chǎn)生瑞利聲波并將該瑞利聲波發(fā)送到測試中的藍寶石部件上，瑞利聲波主要沿著該部件的表面?zhèn)鞑ィ沟萌绻跍y試中的藍寶石部件中存在尺寸足夠大的表面瑕疵則該部件就會斷裂。采用這種方式，只有不存在指定尺寸或更大的表面結(jié)構(gòu)性瑕疵的藍寶石部件才會通過測試過程。這里描述本公開的各種實施例。
[0016]如下的詳細說明參考描繪了例子的各種細節(jié)的附圖，選擇這些例子以示出可以如何實現(xiàn)特定的實施例。這里的討論著重于至少部分地參考這些附圖的發(fā)明性主題的各種例子，并且足夠詳細地描述所描繪的實施例，從而使得本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠?qū)嵤┻@些實施例。也可以使用除這里所討論的說明性例子之外的許多其他的實施例來實施主題，并且除了這里所特別討論的另選方案之外還可以做出許多結(jié)構(gòu)和操作上的變型，而不偏離所公開主題的范圍。
[0017]本說明書中，“一個實施例”或“實施例”的表述，或者“一個例子”或“例子”的表述指的是所提到的特征包括在或者可能包括在本公開的至少一個實施例或例子中。本說明書中“實施例”或“一個實施例”或者“例子”或“一個例子”的分別的表述并非旨在一定是指同一實施例或例子；然而，這些實施例也不是相互排斥的，除非這樣表述或者這對于享有本公開益處的本領(lǐng)域技術(shù)人員來說是足夠明顯的。因此，本公開包括以下各項的多種多樣的組合和/或集成:這里所描述的實施例和例子、以及限定在基于該公開的所有權(quán)利要求范圍內(nèi)的進一步的實施例和例子、以及這些權(quán)利要求的所有合法等同方案。
[0018]圖1示出根據(jù)本公開的一個實施例的用于測試電子設(shè)備的藍寶石部件的系統(tǒng)的框圖的例子。參考圖1，在本公開的一個例子中，表面聲波發(fā)送器10生成破壞性信號12，破壞性信號12定向到測試中的藍寶石部件14、發(fā)送到測試中的藍寶石部件14上、給予到測試中的藍寶石部件14上或者聚焦在測試中的藍寶石部件14處。測試中的藍寶石部件14可以是用于形成電子設(shè)備16(圖3)中所使用的物品(諸如但不限于觸摸屏、顯示器、相機鏡頭蓋和按鍵)的藍寶石蓋板或表面，電子設(shè)備16諸如但不限于移動設(shè)備、移動電話、平板電腦、音樂和多媒體播放器、表、游戲設(shè)備以及其他手持式、可穿戴或便攜式設(shè)備。圖3示出在其中可使用本發(fā)明的實施例的電子設(shè)備16的一個例子，其采用具有顯示器蓋板14的移動電話的形式。要理解的是，根據(jù)實現(xiàn)情況，使用藍寶石部件的電子設(shè)備可以采用其他形式。
[0019]返回來參考圖1，一個例子中的發(fā)送器10生成并發(fā)送瑞利波形式的破壞性信號12，瑞利波為表面聲波。瑞利波包括縱向能量分量和橫向能量分量兩者，它們的幅度隨著與表面距離的增加而按指數(shù)減小。發(fā)送器10生成具有一個或多個參數(shù)的破壞性信號12，所述參數(shù)被選擇從而如果測試中的部件14具有大于指定尺寸的瑕疵就使部件14損壞、破碎或破裂。
[0020]指定的瑕疵尺寸將取決于多個因素，諸如部件14的尺寸和部件14的厚度，以及部件14的當(dāng)其從所描述的測試過程中出現(xiàn)時所期望的強度或強健性(robustness)。部件14的強健性可以與部件14的使用壽命相關(guān)，或者可以與包括瑕疵的部件14的預(yù)計失效時間有關(guān)。取決于這里所公開的測試方法和系統(tǒng)是如何使用的，指定的瑕疵尺寸將基于個案被確定。在一個例子中，對于給定的測試中部件，可接受的瑕疵尺寸可以是亞微米范圍的(例如0.2 μ到0.8 μ )，因此尺寸大于亞微米的瑕疵尺寸被視為對于該特定的測試中部件是不期望的；所以，在該例子中，要測試的指定瑕疵尺寸可以是尺寸大于亞微米的瑕疵。根據(jù)本公開的其他實施例，可以使其他測試適應(yīng)以針對其他瑕疵尺寸來測試部件。
[0021]在本公開的一個例子中，其中破壞性信號12包括由發(fā)送器10使用聲/超聲換能器、火花驅(qū)動液體氣蝕(liquid cavitat1n)或者激光驅(qū)動液體氣蝕而生成的瑞利波。發(fā)送器10所生成的瑞利波的波長可以在大約50千赫kHz到2千兆赫(GHz)之間的范圍內(nèi)。測試中的藍寶石部件可以淹沒在液體中或者與發(fā)送器10直接耦合，其定位或取向被修改用于測試組件的特定部分。破壞性信號12 (例如瑞利波)接著將相對藍寶石組件14的定位和/或取向而朝藍寶石組件14定向。也就是說，破壞性信號12沿著測試中的藍寶石組件14的表面定向，無害地沿著組件的表面通過，直到破壞性信號12遇到尺寸足夠大的瑕疵，此時組件14中的瑕疵將增長到斷裂的程度。
[0022]破壞性信號12的參數(shù)包括例如幅度、頻率、波長、信號持續(xù)時間、強度、能量、定位、位置、或者以上的結(jié)合，如果部件14具有預(yù)先確定的非期望尺寸的瑕疵、裂縫或弱點，則破壞性信號12將使測試中的部件14-損壞、破碎或破裂。
[0023]對于沒有大于指定尺寸的瑕疵、裂縫或弱點的藍寶石部件14，發(fā)送器10所發(fā)送的破壞者信號12在藍寶石部件14上不會有副作用。
[0024]然而，由于信號12中瑞利波的性質(zhì)，如果藍寶石部件14有瑕疵、裂縫或弱點，則破壞性信號12會將能量給予到藍寶石部件14中的瑕疵、裂縫或弱點，并且會增長或增加瑕疵、裂縫或弱點的尺寸和深度，直到藍寶石部件會破碎或者以其他方式失效的程度一一如果瑕疵大于特定尺寸的話。采用這一方式，發(fā)送器10可以用于對具有大于指定尺寸的瑕疵的藍寶石部件14中的結(jié)構(gòu)性瑕疵進行檢測，使得有瑕疵的部件14在將它們用于制造電子設(shè)備之前被損壞或