4月11日，華為P30系列國內(nèi)發(fā)布，P30Pro版本延續(xù)了上一代IP68級防水，又一款具有真正意義的防水機型，防水機陣營目前有iPhoneXS/XSMax，三星S/Note系列，華為Mate/Ppro系列，索尼XperiaZ系列等，另智能穿戴產(chǎn)品，如手表，手環(huán)等防水也是標(biāo)配，防止手機進水一直是用戶的痛點，增加防水功能明顯增加手機的耐用性和壽命，同時讓用戶擴大使用場景，實現(xiàn)水下拍攝提升可玩性。
我們先科普一下防水等級的劃分。
手機的防水工藝的各個環(huán)節(jié)(設(shè)計、制造、測試)非常嚴(yán)格苛刻。從總體情況來看，要達到IP68高等級防水，需要多種工藝的配合，不同部位，防水的手段具有多樣性。首先在外殼上以硅橡膠(圈、墊)密封和防水粘膠、聲學(xué)防水(防水透氣隔膜)，進一步采用電路板防水(納米材料覆膜)等多種方式，以達到高等級的防水效果。
圖一：主要防水位置
一、金屬結(jié)構(gòu)件鋁塑結(jié)合防水是第一層級，核心是防水級納米成型技術(shù)（NMT，即NanoMoldingTechnology)
是金屬與塑料以納米技術(shù)結(jié)合的工法，先將金屬表面經(jīng)過納米化處理后，塑料直接射出成型在金屬表面，讓金屬與塑料可以一體成形。
圖二：T處理工藝流程
輕金屬基材鋁、鎂、鋅合金，由于大多沒有硬的析出物與晶粒，酸液很容易侵蝕出納米孔洞，這些孔洞非常的細小，下圖可以看到許多20~40nm的孔洞長在約100~150nm的大洞內(nèi)壁。
圖三：T處理后納米孔洞放大圖
經(jīng)過T處理劑的酸蝕后之金屬基材，塑料射入產(chǎn)生脂與胺的反應(yīng)，兩者進行交換并融合，納米孔洞中很快就被兩種反應(yīng)物“占滿“，塑料結(jié)構(gòu)立即產(chǎn)生錨栓效應(yīng)緊固在金屬上。
圖四：注塑后鋁塑結(jié)合示意圖
二、硅橡膠密封是第二層級，核心是LSR液體硅膠注射成型技術(shù)
經(jīng)多種材料的對比驗證，硅橡膠是目前防水結(jié)構(gòu)件最佳選擇。目前結(jié)構(gòu)件選擇使用的橡膠材料一般考慮硅橡膠或者三元乙丙橡膠，選擇必須綜合考慮橡膠的性能，其中邵氏硬度、粘接附著力要求、抗拉強度、伸長率、工作溫度、耐寒度、耐老化、耐手汗、紙帶耐磨、冷熱沖擊、耐化妝品等是主要考慮的指標(biāo)，硅橡膠盡管價格高于三元乙丙橡膠，但各方面性能均優(yōu)于三元乙丙橡膠，因此成為電子產(chǎn)品防水首選材料。而液態(tài)硅橡膠加工又是其中的前沿技術(shù)。
如下為部分結(jié)構(gòu)防水點，可以看出屬于擠壓式密封，故與中框或后殼槽屬于過盈配合，一般過盈量單邊為0.08-0.15mm，具體還與硅膠的硬度有關(guān)及產(chǎn)品的精度相關(guān)。
圖五：防水相關(guān)的小件
三、背膠，熱熔膠防水是第三層級，TP屏和中框正面通過背膠+填縫膠緊密粘合，中框背面與電池蓋通過背膠粘合，達到IP68級防水。
圖六：P20Pro整機防水示意圖，圖片來自Ifixit
四、電路板防水技術(shù)：新型納米材料涂層
電路板防水是智能終端防水的最后一道防線，主要技術(shù)方案是采用具有荷葉效應(yīng)的高分子納米材料技術(shù)。高分子納米復(fù)合材料是指分散相尺寸至少有一維小于100納米的復(fù)合材料。納米材料具有表面效應(yīng)、小尺寸效應(yīng)、光學(xué)效應(yīng)、量子尺寸效應(yīng)、宏觀量子尺寸效應(yīng)等特殊性質(zhì),可以使涂料獲得的功能。其中一類的納米材料具備荷葉效應(yīng)(或叫蓮花效應(yīng))，可以實現(xiàn)荷葉一般的超強疏水性，作為防水材料，由于表面張力的作用，落到涂層表面上的水會變?yōu)樗椋粫茐碾娮釉O(shè)備的內(nèi)部材料。
圖七：P2i防水涂層圖示
五、防水氣密性檢測對設(shè)備提出特殊要求
對于手機防水技術(shù)，后期的檢測是比較特殊的一環(huán)，全檢、氣壓檢查法都是其特征之一，同時，為了保證防水的可靠性，手機必須逐個檢測，這對防水檢測設(shè)備的便利性也提出了更高的要求。
防水檢測代表性的方法有三種：差壓法、壓力表法、歪量法。差壓法和歪量法的準(zhǔn)確度都比壓力表法高，但差壓法耗材成本低。一般電子產(chǎn)品要求測試準(zhǔn)確度較高，因此差壓法和歪量法較常用在手機、手表等消費電子領(lǐng)域。
圖八：三種防水的測試方法和設(shè)備
總結(jié)一下，目前手機的防水主要還是結(jié)構(gòu)防水為主，這種防水結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，可靠性高，但防水點較多，成本增加明顯，現(xiàn)在主要還是高端旗艦機上應(yīng)用，成本增加是“遏制”手機防水性能普及的一個最重要的因素。
（1）在揚聲器、聽筒、麥克風(fēng)都增加一層“防水膜”，材料成本可能在20元左右；
（2）屏幕/后殼與中框之間的縫隙，通常采用密封膠來處理，增加成本；
（3）USB接口、耳機接口、實體按鍵與機身之間的縫隙，通常采用橡膠圈來處理，成本再次提升；
（4）如果USB接口、耳機接口內(nèi)部結(jié)構(gòu)設(shè)計將采用防水技術(shù)，繼續(xù)增加成本；
（5）機身材質(zhì)也要考慮防水性能，成本可能還要增加；
（6）防水手機在量產(chǎn)前后，手機必須經(jīng)過實驗室的質(zhì)量檢測，費用“不菲”
（7）制程難度加大，如手機采用防水設(shè)計，手機代工廠將增加工序，生產(chǎn)難度、良品率將會受到影響，一系列的制程需求對于代工廠商來說要求較高，如果訂單量較大，產(chǎn)能可能出現(xiàn)問題
附防水加工企業(yè)名單，供大家參考
1. Starlim
2. 廣東方振新材料精密組件有限公司
3. 通達集團
4. 興科電子(東莞)有限公司
5. 南通萬德科技有限公司
6. 捷榮技術(shù)
7. 常州瑞聲科技有限公司
8. 長盈精密技術(shù)
9. 富士康科技集團
10. 歌爾股份有限公司
11. 東莞市道融電子科技有限公司
12. 江蘇道融電子科技有限公司
13. 東莞德洋橡塑精密有限公司
14. 東莞世鍵光電有限公司
15. 東莞燁嘉電子科技有限公司
16. 深圳宏凱鑫業(yè)科技有限公司
17. 深圳利勇安硅橡膠制品有限公司
18. 深圳市鑫灝源精密技術(shù)股份有限公司
19. 深圳市永高乾亨橡塑電子科技有限公司
20. 深圳旺鑫精密有限公司
21. 蘇州合昌元精密科技有限公司
22. 蘇州優(yōu)格魯電子科技有限公司
23. 珠海金創(chuàng)
防水近期受到粉絲關(guān)注，防水的產(chǎn)品主要有：手機、智能穿戴、手持終端以及物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)產(chǎn)品，防水的主要材料有硅膠系列，納米材料，膠水以及其他耗材，如泡棉等，防水的設(shè)備跟材料工藝息息相關(guān)，如LSR注塑相關(guān)設(shè)備，點膠方面的產(chǎn)品；防水結(jié)構(gòu)件企業(yè)，如方振，通達，萬德，捷榮，興科電子，捷普綠點，勁勝，歌爾，比亞迪、富士康等，這里有幾篇文章，歡迎您查閱！歡迎產(chǎn)業(yè)鏈上下游的朋友入群探討，共謀進步。請長按下面二維碼或添加微信polytpe009：
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| 18:00-19:00 | 晚宴 | |
贊助單位：
| 華南理工 | 深圳大學(xué) |
| 圣戈班 | 三環(huán)集團 |
| 匯專科技集團 | 日鋼JSW（深圳市興榮精密機械有限公司） |
| 合肥高歌先進電爐裝備有限公司 | 泉州佳潤新材料科技有限公司 |
| 深圳市和力泰精密科技有限公司 | 深圳市丁鼎陶瓷科技有限公司 |
| 廣東正盈智能科技有限公司 | 西安鑫乙電子科技有限公司 |
| 河北思瑞恩新材料科技有限公司 | 合肥費舍羅熱工裝備有限公司 |
| 鄭州龍達磨料磨具有限公司 | 博億（深圳）工業(yè)科技有限公司 |
| 深圳市中達強電爐有限公司 | 中國鋼研科技集團有限公司 |
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