电 量、进水、碎屏是智能手机三大痛点，进水损失最大。智能手机继Type-C后，转向正在爆发的消费电子防水主题。防水能解决用户多项痛点需求（防进水增加寿命、多场景使用/水下拍摄、易清洗更卫生），有望在苹果(iPhone7/watch2)/三星(S7/Note7)等巨头引领下，扩散其他品牌，以及跨领域到全部3C及汽车、医疗领域，市场规模数百亿。

图 智能手机三大痛点

一、手机防水目前国际发展趋势

手机防水功能的消费习惯已经在日韩等国成熟。日韩及欧美市场对电子产品的要求很高， 消费者喜欢在浴室里、游泳池里、海边、雨中等随时随地的使用电子产品，手机防水概念的导入非常成功。

以日本市场为例，防水智能手机在日本非常盛行，以女性用户为代表的消费者在洗澡或是海边时也能使用手机，因此对手机防水的需求非常强烈，2015年日本国内发布了28款手机，其中24款为防水手机。中国国内面对一般市场的概念起步较晚，未来国产旗舰机型逐渐导入防水基础，消费习惯将逐渐被培养起来。

图 日本国内2014-2015新机型（29款防水机型）

二、回顾上一代手机防水技术

防水手机概念最早是从功能机时代的三防机开始的。三防机指的是实现防水防振防尘的手机：

（1）防水： 上下壳体防水，按键区域，电池仓，传感器，SPK，MIC，受话器等；

（2）防振： 主要考虑外观件的刚性，按键、盖板保护，内部元器件保护；

（3）防尘： 一般来讲，若能达到防水，就能达到一定的防尘效果。

全球最早的防水手机是爱立信的全球首款三防机—爱立信R250PRO，R250PRO机身采用了镁金属制成，缝隙处嵌入了橡胶材质，再加上诸多特殊的细节处理，很好的保证了该机的防水性能，同时该手机防水方面的技术工艺影响着后来历代三防手机的防水设计。

图 爱立信R250PRO

1. 手机潜在进水点

这里为大家介绍一下手机潜在进水点，主要有如下图所示的8个位置。

2. 手机不同部件的防水结构

1）多种类型的防水橡胶圈

橡胶密封圈（O型圈）是指截面为O型的橡胶圈。目前在液压和气压传动系统中应用广泛，用于机械部件在静态和动态调节下防止液体和气体介质的泄露。O型密封圈结构简单、安装方便、成本低、易维修、材质多样，根据不同的条件可以选择不同的材料与之适应。

防水胶垫、O型密封环、防水泡棉

2）手机不同部位防水结构及工艺

耳机接口防水

三防机对外观要求不高，因此外壳多采用 软+硬的双料注塑工艺 。为达到抗跌效果，手机边缘多为软胶设计。在机身防护上面，首先考虑机壳上面潜在的进水点，如前后壳、侧键、触摸屏与前壳之间、耳机和USB口、声学器件、光学器件、电池盖、锁紧件等。

前后壳壳体硬胶多采用通常采用PC+20%玻纤材料，代表产品是三星CF3200HFF17003，CF3200HFK2115；壳体软胶通常采用TPU材料，拜耳TPU80AP10，材料硬度80；硅胶密封圈材料通常采用信越KE-931-UU，材料硬度30；固定螺丝通常采用经耐腐蚀处理的碳钢螺丝，常用的耐腐蚀处理有电泳黑，镀锌镍合金及PVD工艺。

图 三防电子产品外观

手机前后壳与防水圈

密封圈防水方式

前壳与触摸屏的防水主要采用热熔胶，背胶等防水方式，类型有结构热熔胶、防水双面背胶、防水双面背胶+密封胶、防水双面背胶+结构热熔胶、前壳和TP等，根据部件形状的不同采用不同的密封工艺。Sim卡和侧键防水同样主要采用双料注塑的方式，另外防水粘胶也是提升防水可靠度手段之一。

Sim卡防水

后壳背面单独开SIM卡盖、壳体侧面单独开SIM卡T卡盖

侧键防水

更多手机部件防水结构

总结来讲，三防机所代表的手机防水结构件由 防水胶垫、O型密封环、防水泡棉、背胶 组成。主要材料是以 橡胶密封 为主，不同的部件密封的塑料有所差异。

例如O型密封圈是典型的挤压型密封，采用弹性塑料，效果主要决定于O型圈截面直径的压缩率和拉伸量。其他部位如手机屏幕普遍采用防水背胶和胶水贴合；按键用覆盖胶膜；侧键用双色注塑工艺；接口部分用软硬胶和过盈配合；MIC用覆膜和泡棉贴住。

三、苹果、三星等新一代手机轻薄防水技术

智能手机同质化竞争下，手机厂商想方设法提升产品可识别度和区分度，这是中高端智能手机提升产品单价，增强盈利能力的主要手段，也是新技术被不断采用的核心动力。因此我们认为手机厂商提升产品区分度也是其采用防水技术的驱动力之一，有望在接下来逐渐成为手机标配。

1. 三星将防水作为产品核心卖点推广

三星已经开始将防水作为产品核心卖点加以宣传推广，同时产品防水功力也在持续提升。2016年三星利用奥运会这一契机，将三星S7edge的防水大加宣传，如下图所示，其广告在央视奥运节目中异常引人注目。此外，三星新旗舰机型GalaxyNote7主打安全牌，将虹膜识别和IP68等级的防水作为核心卖点，GalaxyNote7已经在水深15m处测试30分钟而且并没有造成故障。预期防水将作为未来三星手机差异化的核心卖点持续出现在其品牌各种机型中。

图 三星S7将防水功能作为核心卖点大肆宣传

2. 新款苹果产品加入防水功能

1）AppleWatchSeries2

AppleWatchSeries2支持50米深度防水，游泳时也可以佩戴。新款的苹果手表使用的是比一代更加高级防水技术IPX8，并且其防水性能经过各种方法测试。新款Applewatch的深度防水功能超出我们预期。

新款Applewatch支持深度防水

新款苹果手表使用了更加高级的防水技术

2）iPhone7实现IP67 防水等级

除了手表之外，新发布的iPhone7值得注意的新特性之一是IP67防水等级，能在水下1米处坚持30分钟。

新款iPhone7支持IP67防水，可以防止意外落水损害手机

苹果持续布局防水专利，未来有望持续提升防水功能。我们梳理发现，苹果在过去五年中有 多达44件有关防水的专利授权 。以下列举了其中两件，从中我们可以看到苹果在不断深入布局不同手段的防水薄膜技术。在接下来的iPhone8中，我们有望看到具有更高防水等级的苹果手机。

苹果防水专利示例

1) Methods for shielding electronic components from moisture

United States Patent 916143

时间： 10/13/2015

内容： 通过等离子体辅助化学气相沉积（PACVD）将高度集成的电路板（PCB）用一个疏水涂层覆盖和保护起来，其原理同青山新材TIS-PCB纳米涂层，是一种新型纳米材料，也称纳米涂层，厚度仅为2-6微米，这样的厚度对于手机等3C类产品来说是不可多得的材料，因为几乎可以忽略涂层的厚度，不用担心因为涂层工序的增加而对外观结构造成困扰，目前在大陆地区纳米涂层原料厂家并不多见。

2) Electronicdeviceswithmoistureresistantopenings

UnitedStatesPatent8830662B2

时间： 09/09/2014

内容： 在电子设备潜在的水分进入的接口结构上面覆盖防水透气薄膜，包括按键，音频接口和数据连接接口以及结构件的空隙之间。

苹果防水专利

四、防水技术多环节受益，市场规模可观

与工业应用相比，手机的防水工艺的各个环节（设计、制造、测试）要求更加严格苛刻。 从总体情况来看，要达到高等级的防水技术（IPX6以上），需要多种工艺的配合，不同部位，防水的手段具有多样性 。部分地方工艺与传统概念的防水方式差异较大，例如在麦克风和听筒部分，由于需要传导声音，必须使用只能允许空气分子通过，而不能让水分子通过的特殊工艺。

总的来讲，智能手机的防水技术在不同的部位采用不同的隔离方案。 首先在外壳上以硅橡胶（圈、垫）密封和防水粘胶、声学防水（防水透气隔膜），进一步采用电路板防水（纳米材料覆膜）等多种方式，以达到高等级的防水效果。

图 智能手机的防水技术在不同的部位采用不同的隔离方案