苹果三星专利战拼疯了 ：手机防水防潮新突破

机器设备防潮能处理哪些题型？防水级别怎样区划？它的难题又有哪些？这种题型在原文中都能获得解释。

你的智能产品为何要防潮？你要过这一题型吗？　　智东西 编 | 小编

　　——“防潮就能避免手机上被溺死，每一个渗水手机上的主子都是有一颗悲痛欲绝的心”。

   ——“防潮就可带着Apple Watch在泳游池狂霸炫酷拽啦”。

   ——“防潮就能在水中能够更好地拍妹砸啦”。

   ——“防潮就能不要紧洗一洗手机上啦，都说手指头每日碰的物品脏过马桶垫儿啦”。

大量touch your heart的原因，迎来在文章内容下边评价告之大家。

　　自然，我们都是智能化内参，今日仍然要为大伙儿举荐棒棒哒的汇报，而不是做客户调研。

　　伴随着秋天新品发布会上，iPhone一口气发布了防潮的Apple Watch Series 2和iPhone 7/7 Plus，及其三星家新小孩，本来在水中用得好好地的，但性情刚直“炸”遍全世界Note 7的面世，智能产品（尤其是手机端智能产品）全面相拥防潮作用，仿佛变成必定的发展趋势。

　　一个新的新技术发展趋势，常常会推动来身后全部领域杰出的价值。当期的智能化内参，大家举荐来源于中投证券(600999,股吧)的防潮全产业链深层汇报。

　　倘若想收藏文中的汇报原文，可以在智东西（微信公众号：zhidxcom）回应关键字“防潮”在线下载。

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　　防水级别详细说明

　　如同针对积极安全驾驶有不一样层次的积极化方式，大家也先来了解一下防水级别的区划。

　　防潮一样平时分成不划一级，最常见的是 IP等级。IP等级，是Ingress Protection的简称，对于电器设备机壳对脏东西入侵的防水等级，源于国际标准化组织的规范 IEC 60529。IP等级的文件格式为 IPXX，在其中 XX 是2个阿拉伯数，第一位意味着触碰珍惜和外界物珍惜级别（防污），第二位意味着防潮珍惜级别。IP 珍惜标准也是由日本行业标准 IPS 而成。在其中， IPX1-IPX6等级的防潮能日常生活防水，而一样平时而言，能称做为“防潮”手机上的，都大多数都是在 IPX7以上。

　　因此拿新发表的iPhone 7为例子，新品发布会上的官方网信息内容为IP67级防潮，对比以上，即可以避免外在因素和尘土，可于短期内内耐浸泡（1m,30min）也就是不害怕泡。因此大家就得到了结果，iPhone 7不是支撑点深潜玩的，玩坏了就难办了。可是三星Note 7防水级别做到IP68，取得泳游池玩是没有什么负担的。

　　虽然目前的iPhone 7防水级别都还没那麼神，可是从iPhone不断合理布局防潮专利权看来，未来有希望不断破格提拔防潮作用。

　　iPhone在曩昔五年中有高达 44 件相关防潮的专利授权。下列例举了在其中俩件，从这当中我们可以发现iPhone在历久弥新深层次合理布局不一样方式的防潮薄膜技术。在下面的 iPhone8 中， 大家有希望见到具备更高一些防水级别的iPhone。

专利权名字：Methods for shielding electronic components from moisture（一种珍惜电子元器件可免于渗水的方式）

　　時间：2015年10月13日

　　內容：根据等离子协助化学气相沉积（PACVD）将相对高度集成化的线路板（PCB）用一个亲水性镀层遮盖和珍惜起來。

　专利权名字：Electronic devices with moisture resistant openings（一种电子产品的错开式防潮构造）

　　時间：2014年9月9日

　　內容：在电子产品潜在性的水份进到的插口构造上边遮盖防潮透气性塑料薄膜，包含功能键，音频接口和数据连接插口及其零部件的空闲中间。

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　　多种多样构造多逻辑性防潮

　　与工业生产运用对比，手机上的防潮加工工艺的各个阶段（设计方案、 生产制造、检测） 规定更为严苛严苛。从整体情况下看来，要做到高级的防潮技术性（IPX6以上），必需多种多样加工工艺的相互配合，不一样位置，防潮的方式具备多元性。一部分地区加工工艺与传统式定义的防潮方法差别比较大，比如在话筒和耳机一部分，由于必需传输响声，务必应用只有批准气体分子结构根据，而不可以让水分根据的尤其加工工艺。总的来讲，智能机的防潮新技术在不一样的位置选用不一样的防护计划方案，最先在机壳内以硅胶（圈、垫）密封性和防潮黏胶、声学材料防潮（防潮透气性膈膜），进一步选用材料防潮（纳米复合材料覆亚膜）等各种方法，以做到高级的防潮結果。

　实际上，从防潮计划方案的等级视角看来，硅胶密封性是第一等级，关键是LSR液体硅胶注塑成型技术性；移动智能终端商品的声学材料防潮是第二层级；射频连接器的防潮防污是第三层级；线路板防潮是移动智能终端防潮的最后一道防线，关键技术规范是使用具备荷叶效应的高分子材料纳米复合材料技术性。除此之外，在防潮功能的规定下，一样遭受磨练的也有OLED主要表现屏。最终，还需要考虑机器设备密封性的题型。

　　1.硅胶密封性

　　从原材料的视角团队看来，对比其他类型塑胶，硅胶材料突起主要表现在延展性精湛、压缩系数高、耐高温耐低温耐溶剂有机溶剂、耐空气氧化、绝缘、排热这些。硅胶材料是以从石英石中得到的硅元素为基本，并由硅原子黏附例如羟基、甲基丙烯酸酯等主链而产生的饱和状态非极性塑胶。不一样的主链会造成硅胶具备不一样的特点。羟基甲基丙烯酸酯硅胶（VMQ）是运用较多的一种硅胶原材料。硅胶材料材料一样平时为疑胶状，没有颜色透明色，无气味。关键特性是既耐热（最大 300℃）又抗低温（最少－100℃），是现阶段最好是耐低温、耐热塑胶；与此同时电绝缘性能精湛，对苛化和活性氧的牢固性很高，有机化学可塑性大。瑕玷是冲击韧性较低，耐酸碱、耐水洗和耐腐蚀能力差，较难硫化橡胶，价钱较贵。邵氏硬度有 20至90 度。

　　在整体机身各个地方潜在性污水口选用硅胶密封性零部件（硅胶圈、硅胶垫片）是确保耗费电子设备机壳不漏的基本方式。

　　以防潮智能手机的意味着三星 S7 为例子，大家归纳总结了它 IP68 级防潮的完成计划方案，关键是利用在 Mic口、耳机插孔、侧键、Sim卡话&T card卡托、Micro-USB 插口等处加上了与外壳紧密联系的硅胶圈/硅胶垫片，除此之外在 Cover Lens 和后盖板应用了泡绵密封性。

用以耗费电子器件行业的防潮硅胶材料零部件细相对密度和加工工艺调节规定高，品类商品的价值是一样平时用以机械设备液压机行业和三防机的硅胶材料零部件的多倍。

　　未来防潮技术性将迅速渗入在智能机，平板电脑和智能硬件三大层面，硅胶密封零部件将要是采取了防潮新技术的专用设备的基本必备品构件之一。根据这三大领域近三年的全世界销售量及其防潮新技术的覆盖率对防腐新技术的销售市场室内空间开展估计，到2020 年不可以硅胶材料零部件市场容量估计将做到 30亿美金以上。

在其中，硅胶材料防潮细腻零部件全产业链关键包含下列相关公司。

2.声学材料防潮

　　除开塑胶零部件外，移动智能终端商品的声学材料防潮也是技术性关键环节之一。与密封垫片不一样，声学材料地面防水规定确保防潮的并且不危害响声通过，与此同时确保一部分排热作用，因而其设计方案与密封垫片各有不同。

　　比如三星 S7 的声学材料的防潮设计方案，一方面S7 的声学材料构件选用了硅胶材料和泡绵，（两色成形、超声波线、Nano-coating）防潮零部件，另一方面在底端音箱打孔和耳机中间选用了透气膜。意味着商品是三星 S7/edge 选用的纤维材料—GORE-TEX和黏合剂构成的塑料薄膜商品，可以完成 IP67/68 等级的防潮結果。除开 Gore-Tex 以外，透气膜的提供商还包含日东有机化学等。

　　防潮和环绕声推动 16-18 年声学材料构件大更新，声学材料构造复杂性破格提拔单独一个商品商品的价值。声学材料预制构件的防潮在原来构造上提升了透气膜，与此同时还包含相关的塑胶零部件和黏胶等，生产加工复杂性大幅度破格提拔。预估未来五年苹果产品将不断更新和更新换代声学材料构件，增加防潮作用，并破格提拔声效。据新一代iPhone7早已完成音箱防潮，来年防水级别会更高一些除此之外融合音箱环绕声的完成，声学材料元器件有希望在 16-18 年完成不断更新，声学材料零部件的价位也有希望大幅度破格提拔（双扬声器提高 40~50%价格，手机耳机提高 30%上下） 。相关获益标底关键包含歌尔股份、瑞声科技，及其新进入的立讯细腻(002475,股吧)和硕贝德通信(300136,股吧)。

3.射频连接器防潮

　　相对性于耗费电子器件终端设备防潮，射频连接器防潮的定义早已大范畴运用在工业生产、通信、耗费、车辆、军用等多种多样行业。很多尤其行业的射频连接器必需做到 IP68 等级，乃至规定在10 米深的水里持续工作中数日到数月。IP68 等级的工业连接器可分成开关电源类和数值类二种。开关电源类关键用以水中照明灯具、大城市照明灯具等；数据信息类射频连接器包含网络线、USB 射频连接器、手机蓝牙等。

　　典型性的射频连接器防潮计划方案也是利用在插口一部分改装 O 型圈，密封环等零部件进行防潮作用。近些年，以金属材料注塑成型（MIM）为象征的生产制造加工工艺被应用于射频连接器，比如 Tyc的 IP68 级Micro USB 2.0射频连接器，应用MIM（金属材料注塑成型）构造的铝合金机壳，完成了 IP68级别的防污防潮特性。

4.线路板防潮

　　线路板防潮是移动智能终端防潮的最后一道防线，关键技术规范是使用具备荷叶效应的高分子材料纳米复合材料技术性。（含意便是纳米复合材料自身的细微外型构造促使，水雾翻来翻去，没法渗入线路板。）因此这类行为的主要取决于元器件外型的纳米涂层。

　　相关的企业包含中国的矽时代科技、易能纳米技术、法国的P2i、李嘉诚先生投过的HzO、得到千万项目投资的美企Liquipel等。

　　5.OLED主要表现屏防潮

　　OLED 元器件的基础原理是根据正负极自由电子引入有机化学半导体材料塑料薄膜后复合型造成闪光。 使用寿命相应较短是当前牵制 OLED 商业化的的焦虑要素之一。科学研究注释,空气中的水蒸气和o2等成份对 OLED 的使用寿命危害非常大，其原因缘由关键是:OLED元器件工作中时要从负极引入电子器件,这就规定负极功函数越低越好,但做负极的一些金属材料如铝、镁、钙等,一样平时较为活泼,易与渗入进去的水蒸气产生反映。此外,水蒸气还会继续与空穴网络层及其电子器件网络层(ETL)产生化学变化，这种反映都是会造成元器件无效。

　　OLED 主要表现（包含软性 OLED 主要表现）涉及到的膜原材料包含隔绝膜、ITO 导电膜、PI 膜、COP 偏光膜、反射膜、提亮膜这些，在其中在（软性）基材和后盖板外型堆积双层层叠构造和黏贴隔绝膜是至关重要的防潮完成形势。 堆积的方法与线路板堆积纳米防水原材料相贴近，关键有磁控溅射法、离子束蒸镀法或等离子加强化学气相沉积法这些。与此同时，硬屏OLED 和软性 OLED 都必需使用水蒸气隔绝膜，软性 OLED 也是双面都必需使用。现阶段最开始发展趋势隔绝膜的企业是3M，中国京东方等公司用的膜都来源于 3M，价格较高。

　　6.机器设备密封性

　　针对手机防水技术性，中后期的检验是较为非常的一环，全检、标准气压检测法全是其特点之一，与此同时，为了确保防潮的稳定性，手机上务必逐一检验，这对防潮测试设备的便捷性也明确提出了更好的规定。有一种观点是，三星Note 7因为必需保证防潮，因此密闭性不错，充电电池出题目时，粉尘没法涌出，集聚更多发热量，导致发生爆炸。 由此可见相关密封性的规定之高。

　　一样平时而言，防潮气密性检测有下列几类规定。

　乃至防潮测试设备需要量预估到 2020 年都将做到 15 万部以上。依照均值每台手机检测時间20 分鐘，一台机器设备一天有效上班时间10钟头，每台机器每一年可检验约6000部防潮终端设备。大家依据 IDC 和 Gartner 对未来智能机和智能穿戴设备销售量预计，2016 年全世界需要量在 4.3 万部上下，而到2020 年将做到16.28 万部。

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　　智能产品防潮作用覆盖率及市场容量

　　从苹果三星等大佬旗舰手机上向别的中高档普及化，手机防水有希望普及化到灵巧破格提拔覆盖率，领域暴发之际。现阶段防潮早已变成三星旗舰手机的标准配置，2021年iPhone也把 IP67 防潮作用添加最新款iPhone7，17年在新产品（iPhone8）中进一步完成IP68 级别。据提供链掌握 ，中国品牌手机华为公司、OPPO、VIVO、小米手机等也可能跟随行业趋势把防潮做为产品卖点之一添加最新款手机中，防潮技术性有希望拷贝指纹验证等技术应用的普及化途径，从三星、iPhone的旗舰机最先向别的知名品牌中高档型号（二千元以上）普及化，预估 2017 年苹果发布会防水级别更高一些的型号后进一步刺激性市场前景，到 2018 年完成中高档型号标准配置（覆盖率 50%），随后进一步往二千元下列甚至一千元手机销售市场渗入。

　虽然防潮与VR、AI等技术性对比看上去就是部分自主创新，殊不知通过一番整理，大家依然看到了在其中杰出的价值。

　　实际上，其意义远不止于此。当机会用户痛点的此项特性获得破格提拔后，智能产品逐渐相拥水的自然环境，未来有可能衍化出越多的产品创新。除开手机上、智能穿戴产品等不言而喻的类目以外，耗费级的水下无人机、水下机器人这些也将应时而生。立足于目前技术性，造就出越多的应用性自主创新，也是非常值得激励的作法。

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