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【动图拆析】苹果iPhone 8手机防水是如何炼成的?

新材料在线  · 公众号  ·  · 2017-10-17 14:32

正文


在功能手机时期,防水胶条、密封圈以及防水胶塞是品牌商惯用的“三板斧”,经典之作便是Moto Defy。此后,SONY Xperia Z 系列树立了智能手机防水标杆,纳米涂层的运用也让美观和防水效果得以共存。目前三星S7 edge、Note7、S8、Note8、LG V30均达到了IP68级防水, 昨天华为发布的 Mate10 Pro 也达到了IP67防溅抗水等级 。可以预计,防水防尘功能将成为智能手机必备的功能。


苹果9月发布的新机iPhone 8系列也采用了防尘防水机身设计,在IEC60529标准测试中被评为IP67等级。那么iPhone 8究竟采用了哪些防水材料和工艺?下面就让我们来一探究竟。


一、结构件防水设计


外壳与机身:高粘性的胶黏剂


摄像头: 橡胶垫片、喷涂三防漆


充电接口:硅胶密封圈、注塑件


电源按键:硅胶密封圈


SIM卡托:硅胶密封圈


苹果对手机前后壳、SIM卡槽、电源侧键、接口和传感器等部位采用了硅胶密封圈和防水粘胶来进行密封,硅胶密封圈的核心加工技术为:液体硅胶注射成型技术(LSR/LIM)与金属件复合成型(挤压式密封硅胶与金属凹槽配合),此外金属外壳也可以采用三防漆来进行防水。


苹果供应商


汉高、3M、安洁科技、领盛科技、迈锐集团、DIC、积水化学、日东电工、鸿海科技……


相关企业


原材料:


信越化学、道康宁、瓦克、回天新材、蓝星有机硅、深圳市亿铖达工业有限公司、深圳富创橡塑五金制品有限公司、深圳红叶杰科技有限公司……


模具及加工:


广东方振、捷普绿点、通达集团、德国Dopag、德国DESMA、美国Graco Fluid Automation、台湾鼎灿……


二、 声学部件防水设计


听筒:高粘性的胶黏剂、防水橡胶圈、防水透气膜


扬声器:高粘性的胶黏剂、防水橡胶圈、防水透气膜、防水泡棉


声学元件想要实现防水功能,防水网、减压腔、密封件等零部件必不可少。设计点:在手机喇叭、听筒、MIC等发声设备中采用防水透气膜;使用专用塑料、硅胶结构件、泡棉、防水粘胶、以及超声波密封等几种材料和工艺相结合。


苹果供应商


瑞声科技、歌尔股份、楼氏电子、丰达科技、鸿海科技、富祐鸿......


相关企业


广东方振(长盈精密)、德国JACKWOLFSKIN、美国COLUMBIA、FBA国际……


瑞声科技



瑞声科技是领先全球通信及消费电子市场的微型元器件全面解决方案供应商。在防水声学元件已有足够的经验和技术积累,是三星防水旗舰机的供应商。


歌尔股份



是国内电声龙头,在电声业务如微型扬声器、受话器及麦克风均已可以提供防水设计,并在立体声及低音效果上进行了优化处理,满足iPhone对声学器件的升级要求。


广东方振



长盈精密于2016年向广东方振增资取得51%的股权。广东方振是一家以硅胶制品、液态硅胶及防水新材料为主的精密结构件解决方案供应商,其防水精密硅胶及防水新材料正开始在智能终端产品上的大批量应用。


三、 主板防水设计


主板:纳米防水涂层、三防漆


在内部电路板上喷涂三防漆、制备纳米涂层,是目前最为成熟和先进的手机防水技术。但从拆解图中来看iPhone 8的内部电路板防水功能还有待提升。


例如,Waveport E’NOD 耳机内部电路板就具有超强的疏水性能,水滴无法停留在电路板上。



纳米涂层是指在纳米尺度下,低凸的表面可以吸附周围的气体分子,形成一层稳定的气体薄膜,避免材料与水分子的直接接触。水滴的接触角趋于最大值,涂层表面具备超强的疏水性能,由于其表面张力的作用,落到涂层表面上的水会变成水珠,不会破坏电子设备的内部材料。


苹果供应商


3M、Liquipel、大金氟化工……


相关企业


P2i、HzO、ACTNano、Semblant、和域战士、易能纳米、联合思诺、矽时代材料……


Liquipel



Liquipel同样是一家提供防水涂层的技术公司。不过,与P2i和HZO直接瞄准手机大厂的订单不同,Liquipel除了积极与设备厂商合作以外,还通过直营店的模式专门为手机客户提供防水手机的加工服务。目前,Liquipel的纳米涂层防水材料已经应用于苹果Apple Watch当中。


和域战士



和域战士是研发、经营高分子防水材料涂层产品的公司,在台湾设有研发中心,工厂则设在东莞、青岛、苏州。其产品研发针对电子设备以达到IPX7级防水。客户包括罗技、Beats、Skullcandy等知名电子产品公司。


大金氟化工



大金氟化工(中国)有限公司是早期进驻中国的氟化工外资企业,其OPTOACE防水防湿涂层可用于电气产品内部零部件。优尼恩具有防水防油特性,且不影响基材原有属性。


ACTNano



ACTNano是一家纳米技术公司,于2012年在芝加哥成立,ANG100系列纳米涂料为消费电子等产品提供防水、防油污、降低腐蚀等性能的涂层解决方案。


目前苹果在防水方面申请的专利包括“通过孔口排出液体”、“隐藏式接口的电子器件”及“耐液声学设备”等。改变电荷分布、利用高弹力橡胶及“网格雨伞”都是令人期待的新技术,未来苹果将如何组合这些“黑科技”专利,从而使iPhone的防水效果达到最佳,让我们继续关注吧。


从材料角度,一张图概括iPhone采用的防水设计如下(示例为iPhone 7):








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