揭秘手机防水原理 防水设计真的很难吗?|防水|手机_新浪科技_新浪网
揭秘手机防水原理 防水设计真的很难吗?
　　智能手机已经成为我们每个人生活必备工具，不仅做为通讯工具，还能充当数码相机、游戏机、电子邮箱甚至是钱包，它能带给我们便捷、欢乐、感动， 也会带给我们小小的“伤痛”。手机用户最大的痛点是什么？“手机进水”或许就是你的答案；如果你的手机不具备防水功能，而又意外掉到水里，你可能会遇到一 系列的麻烦，很多用户甚至不止一次的遇到这样的情况，“于情于财”都让人难以接受。目前已经有一些手机厂商推出过防水手机，比如：Moto、索尼、三星 等。虽然已有不少防水手机上市，但多数主流智能手机依然不具备防水性能。
揭秘手机防水原理&防水设计真的很难吗？
　　早年的防水手机，大多是被动式防水手机。手机多采用加保护塞的方式来防水，由此造成了手机在厚度以及重量上皆不尽人意。最重要的是，随着时间的推移，手机上的防水塞将逐渐老化，最后导致防水失效，防水性能无法得到保证。
　　防水手机发展史上的几位“奠基者”
爱立信R250&PRO(图片引自The&Verge)
　　早在1999年，爱立信推出了全球首款防水手机——爱立信R250&PRO，该机采用镁金属机身设计，缝隙中加入橡胶处理，此外还对诸多细节做了特殊处理，保证了该机的防水性能，该机成为了后来防水手机的模仿对象。
摩托罗拉Defy(图片引自The&Verge)
　　进 入智能手机时代，摩托罗拉Defy的成功为智能手机防水带来了可行性。值得注意的是，厚重刻板的三防手机显然得不到用户的“厚爱”，在2012年，索尼移 动将防尘防水功能列入到手机设计的重点，从Xperia&Acro&S开始，到极致轻薄的Xperia&Z&L36h，再到Xperia&Z3+在防水技 术上带来新突破，Xperia&Z3+在USB接口采用Capless无盖裸露的防水技术，防水级别达到IP65/IP68水准。
索尼&Xperia&Z3+
　　索尼对于手机防水技术的执着影响了很多手机厂商，在2016年CES上，三星Galaxy&S7的发布，再次把防水功能拉入了旗舰智能手机的行列。
　　IPXX防护等级概念
防护标准等级(图片引自新浪微博)
　　这里的“IP”是国际防护标准等级；简而言之，IPXX中“XX”两位数字分别代表防尘和防水等级，其中防尘等级从0～6，防水等级则从0～8。
　　第一个“X”指的是防止外物和灰尘侵入的等级，用0-6的标数来判断其防护能力：
防尘能力等级(图片引自新浪微博)
　　对于手机设备而言，防尘5级意味着设备已经有了较好的防尘效果，虽不能完全防止灰尘侵入，但灰尘的侵入量不会影响电器的正常运作；6级则是完全防止灰尘侵入，所有接口等部位都密封完全，是与内部元器件完全隔绝。
　　第二个“X”是指防水等级，是由国际工业防水等级标准IPX和日本工业防水标准的JIS等级的统一制定标准，用0-8的标数将将防水能力分为9级：
防水能力等级(图片引自百度贴吧)
　　简 单来说，对于一些防水性能一般的手机，只要做到6级及以下的防溅水能力，就能够防止一些生活洒水和雨水入侵到手机内，7级意味着设备在1米以内的水中，可 以承受长达30分钟的浸泡而内部不进水，8级标准则更进一步，可以保证设备在1.5米以下的水中进浸泡30分钟内安然无恙。
　　通常采用的手机防水设计
　　手机防水其实并没有什么“黑科技”，防水手机普遍采用的方法就是密封胶、橡胶圈、防水膜、纳米涂层。通常手机容易进水的部位：手机壳、听筒、扬声器、USB接口、实体按键等部件。
三星Galaxy&S7后盖/屏幕防水设计(图片引自ifixit)
　　首先，外部防水设计，手机壳/屏幕通常使用了大量的密封胶粘合来有效密封手机，起到防水作用。
三星Galaxy&S7听筒防水设计
(图片引自新浪微博)
　　其次，听筒、扬声器、麦克风使用防尘防水的膜放在手机外壳里面进行防水，防水膜能够在最大程度保持密闭的情况下加入呈网状的泄压孔，可以理解为“透气不透水”。
三星Galaxy&S7采用的橡胶圈防水设计(图片引自ifixit)
　　在耳机接口、USB接口、卡槽、实体按键与机身之间的缝隙通常使用橡胶圈来密封，从而达到防水的效果。
接口防水设计(左为防水薄膜防水/右为胶塞防水)
　　在耳机接口和USB接口的内部处理上，早期的设计通常是在端口处采用防水胶塞来防水，现在随着技术不断的进步，端口都采用裸露式的防水设计，内置纳米涂层/“防雨薄膜”等。
　　※注：三 星Galaxy&S7采用了GORE-TEX(戈尔特斯)的防雨薄膜，其材料本身轻、薄、坚固和耐用，它具有防水、透气和防风功能；GORE-TEX薄膜 材料的防水原理也很简单，其每平方英寸有90亿个极微小细孔的薄膜，尽管这些微孔的体积是水分子的七百倍，但是仅为液态水滴的两万分之一，所以水分子可以 以水蒸汽的形式排出，外侧水滴却无法进入。
　　至于防水主板，手机厂商通常在主板上增加一层防水涂层，让主板具备实现一定的防水能力的。使用这种防水涂层后，滴到主板上的水会很容易流下来，而不会因为水的表面张力而吸在主板上。
　　防水功能没有被智能手机广泛配备的原因？
　　1、为了节省成本：
防水设计成本将大大增加(图片引自58pic)
　　(1)在扬声器、听筒、麦克风都增加一层“防水膜”，材料成本可能在20元左右；
　　(2)屏幕/后壳与中框之间的缝隙，通常采用密封胶来处理，增加成本；
　　(3)USB接口、耳机接口、实体按键与机身之间的缝隙，通常采用橡胶圈来处理，成本再次提升；
　　(4)如果USB接口、耳机接口内部结构设计将采用防水技术，继续增加成本；
　　(5)机身材质也要考虑防水性能，成本可能还要增加；
　　(6)防水手机在量产前后，手机必须经过实验室的质量检测，费用“不菲”。
　　成本增加或许是“遏制”手机防水性能普及的一个最重要的因素。
　　2、制程难度升级
代工厂商(图片引自snxw)
　　如果手机采用防水设计，手机代工厂将增加工序，生产难度、良品率将会受到影响，一系列的制程需求对于代工厂商来说要求较高，如果订单量较大，产能可能出现问题。
　　写在最后
　　总体来看，防水手机的设计并不难，只是在成本有所提升、制程难度小幅增加，笔者认为这些因素都在可控制范围之内。其实，手机防水的意义在于保险，相信绝大多数用户不会因为手机具备防水特性而刻意去挑战手机的防水性能，只是希望智能手机能够适应更为复杂的使用场景，让我们使用手机可以变得更加自由。
启动速度将更快、照片将更清晰、日程提醒将更易设置。
该机仍保持了全键盘特色，但它的实体键盘是固定的。
出错原因是苹果公司使用了过期的安全证书去验证应用。
大部分用户都使用智能手机拍照，GoPro正在被边缘化。
参考价格2499元
5.2寸小尺寸旗舰
拍照效果一般
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骁龙820旗舰芯片
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背面容易沾染指纹
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苹果性价比之选手机防水为何叫好不叫座？到底差在哪儿？-闽南网
手机防水为何叫好不叫座？到底差在哪儿？
来源:驱动之家
　　手机一不小心掉到水里怎么办？只能去换一部新的？这样的想法似乎有点太奢侈，不如在买手机的时候就挑选一款具有防水功能的。
　　苹果、索尼、卡西欧等厂商都曾推出过具有一定防水功能的手机。但由于技术限制，手机的设计以及功能都会受到一定影响，作为辅助功能并不能带动手机销售。因此，市面上大部分手机还不具备防水功能。
　　然而，专业级的防水技术已经大面积应用在艺术设计等领域。通过在服饰布料上涂上一层超薄聚合物可以起到防水效果，而这层聚合物已经可以做到纳米级别的薄度。这种防水功效既不影响产品外观，也不影响其性能。
　　这项技术是怎样实现防水效果的呢？
　　走进深圳和域战士负责人张俊宏的办公室，他给记者进行了讲解。谈话间，他不慎将水倒在手机上，记者提醒后，他并没有急着拿开手机，反而笑着告诉记者，手机已经做过防水处理，并无大碍。
涂层薄厚关乎性能
传统纳米涂层通过等离子状态附着在物体表面实现防水。&一般起到防水的效果要涂200到300层纳米涂层。如果用专业的显微镜来看的话，它其实是把水&托&起来了。&张俊宏说道。由于这层附着物的厚度仅是人的头发丝的千分之一，对产品的外观和手感毫无影响，也不影响电子器件内精细元件的性能或生活用品材料的透气性。
　　张俊宏向记者展示了几张经过纳米涂层处理的纸巾，外表看上去与普通纸巾无异，向纸巾上泼水，水珠会顺着纸巾滑下，而纸巾表面依然如初。
　　但这种防水技术更多是运用在衣服物料设计上，和域战士目前大部分的合作项目都是与设计公司相关。&纳米技术将设计变得简单，对于产品来说，从工艺上做结构防水要花大量心思且不一定能达到效果，我们的技术能起到弥补作用，并且设计对产品材质不需要太多考虑。&张俊宏说道。
　　跟随智能硬件需求发展，和域战士也增加了与智能硬件厂商的合作。
　　张俊宏告诉记者，目前，和域战士纳米防水技术应用到包括Beats、SkullCandy等大牌耳机上。&之后我们跟JVC、铁三角也会有合作。&
　　除了耳机以外，智能手环对纳米防水的接纳程度最高。据记者观察，目前市面上的智能手环普遍能实现防水功能。普遍防水等级能达到IP7级，也就是能够短时间(一般不超过30分钟)浸水，且浸入规定压力的水中外壳浸水量不至于达到有害程度。
　　智能硬件工作通电时电流通过路径对于纳米技术来说是一个考验。市面上纳米防水技术厂家非常多，但对于涂层薄度的控制非常关键。如果涂层无法做到纳米级别的薄度，不但会影响防水效果，还无法让电流通过从而影响产品功能。
　　为了保证纳米技术的效果，和域战士引入欧洲纳米技术，在中国台湾设立研发机构，大陆市场负责设备的生产和销售。对于需求较大的合作伙伴，和域会派机器以及相关技术人员进驻品牌工厂负责防水的加工。
　　由于大部分电子产品结构会造成部分水珠渗入，因此对于较高级别的防水需要的工序更多，&我们一般都将零件做纳米涂层再装配，装配完后即便有潮湿或者水雾也能起到保护&。
　　但是纳米防水目前只能应付一些日常生活防水应用，对于潜水、游泳等需要专业防水需求的场景，还需要结合产品的结构防水才能达到更高级别的防水效果。
产品价格影响推广
　　张俊宏告诉记者，和域的成本主要来自于三个方面：购买专利、耗材成本以及人力成本。其中专利费用占据大部分。
　　为了降低成本费用，目前纳米防水技术主要与B端厂家合作。通过生产量、防水面积以及防水级别三个维度来核算产品价格。&不同产品价格不一样，同样产品做到不同防水级别价格也不一样，满足批量生产的话这个成本绝大多数产品都能够接受。&张俊宏说道。
　　记者通过走访发现，市面上许多智能手环都达到了IP6、IP7防水级别，其中价格从90元到上千元不等。可接受的价格，使得一些创客产品也可以加入纳米技术。在张俊宏的办公室里摆着许多新奇的&小玩意&。他笑说，这些都是创客朋友送给他的，他也将这些产品做了防水处理。
　　与创客的敢试截然不同的是，并没有太多品牌使用纳米防水技术。张俊宏告诉记者手机纳米防水属于增量市场，如今市面上大部分手机都不防水，防水对于一般消费者来说并不是必要的功能。同时，对于手机的防水效果有一定的界定标准。即便是纳米技术也只能在一定条件下防水，因此如果品牌宣传防水效果，有可能导致用户误用产品，而商家无法对这部分产品进行界定保修。
　　即便如此，一些品牌也在探讨如何让手机上使用的防水技术更加专业化。
　　苹果手机本身结构具备一定疏水功能，而机身接口以及按键附近成为最容易入水的地方。在iPhone6中每个按键周边都带有橡胶垫圈，使其短时间掉入水中不会影响功能。而其今年提交的防水涂层专利也有望增加新iPhone的防水性能。
　　而价格是防水功能是否能推广的一个很重要的原因。记者到深圳华强北店面了解到，一般手机防水镀膜需要上百元，但防水效果也难保证。纳米防水要实际运用到手机上还需一段时间。
　　张俊宏告诉记者，未来用户还有可能自己增强手机防水性能。随着用户对防水的需求，纳米防水技术公司的未来似乎也有利可图。以2004年脱胎于英国国防科学与技术实验室的P2i为例，其融资在2014年已达到约7930万美元并准备上市。不过，防水产品市场竞争非常激烈。除了P2i，HZO、Integrated Surface Technologies、Lotus Leaf Coatings等公司都提供类似的防水产品。
　　和域战士正在研发更小的纳米涂层机器。B端客户使用的机器大概占地40平方米，而对于C端的用户，机器可能就一个冰箱或者微波炉大小。用户可以到店里或者商场自行进行纳米加工，但就目前阶段而言，开拓C端的用户难度较大。
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48小时点击排行榜防水溅，不防手贱，手机“三防”到底是什么？
三星 S7 今年获得的好评无数，其中一个相对 S6 的不小进步就是 S7/S7 edge 开始支持 IP68 级防尘防水。
并且三星按照自己的惯例，在 S7 上市后不久又发布了一台支持 IP68 级防尘防水的 S7 Active ，虽然防水参数没有变，不过这款新机相比 S7 在外观上显得更加专业，看起来更加坚固、实际上也具备防摔能力，当然价格也要高 100 美元。
但就是这么一款外观显得十分专业的“三防”手机在知名的评测机构的测试中却出了幺蛾子。
消费者评测报告称，将 S7 Active 放入水中后，手机出现了进水、花屏、触摸失灵的情况，并且手机的摄像头上还冒出了气泡。
随后，消费者评测报告测试了第二台 S7 Active，但最后验证的结果还是和先前一样。
三星向消费者评测报告称，目前还在调查这件事，而且还没有接到消费者针对这个问题的相关投诉。此外，三星还表示，S7 Active 虽然是目前市面上最耐用的手机之一，但也存在少数次品的可能性。
关于 S7 Active 不防水的答案，我们还是等一下三星自己的调查结果吧。但关于很多人口中所称的“三防”手机，爱范儿（微信号：ifanr）认为还有一些需要理清的。
防水、防尘、防震的户外三防手机早已有之，但说起“三防”这个概念在智能手机中真正火热起来，moto Defy 这款手机不可不提。
2011 年，Defy（国行型号为 ME525）在整个手机市场表现一骑绝尘。除了手机本身的性价比，一个很重要的因素就是这款手机主打的“三防”功能。
这里插入一句，在这些主打“三防”的手机中，我们经常见到“IPXX 级防尘防水”的宣传。
其中，IP 后的第一个数字为固体颗粒防护等级，代表产品抵御外部固体颗粒进入的能力，也就是“防尘等级”，分 0-6 级。
IP 后的第二个数字为液态防护等级，代表产品抵御外部液体进入的能力，也就是“防水等级”，分 0-8 级。
在宣传中，Defy 的防尘放水等级为 IP67 级，根据一些介绍，能够保证在短暂时间内置于 1 米深的水中能够正常工作。
防水防尘之外，Defy 防的第三点并不是一般意义上的“防震”，或者说，很多人喜闻乐见的“抗摔”。而是 Defy 采用了康宁玻璃，屏幕具备抗刮花的能力。
在 Defy 之后，将防水防尘这个理念带到高端产品线的则是索尼（防水是日本手机近乎标配的功能）。
通过 LT26W 以及随后从 XPERIA Z 到 XPERIA X Performance 等一系列旗舰机的演绎，索尼成功地将“防水防尘”这个标志性功能与索尼旗舰机划上了等号。
（索尼 Z1）
尽管从 LT26W 的 IP57 级一路增长到了 X Performance 的 IP68，并且索尼还取消了后续手机中的耳机和 USB 接口的塞子。
但值得注意的一点是，索尼在所有的宣传中，都只宣称“支持防水防尘”，并不是三防，虽然索尼手机的屏幕也能支持一定程度的防刮。
同样支持 IP68 级防水防尘的三星 S7/S7 edge 与索尼的 Z 系列旗舰情况相似。三星在宣传中也只提到了“防尘防水”，也就是“两防”，并没有“三防”（S7 Active 在宣传中是防水、防尘、防震的）。
由于索尼和三星等在这个领域的领导地位，所以，严格意义上，市场中大部分“防水”手机都不是三防的。要是掉地上摔坏了，这也不算质量不过关。
另外，索尼和三星的官网都对“IP68”做出了解释：1.5 米深的无流动清水、时间为 30 分钟、水温与产品的温度差不大于 5K。参照上文的定义表格，其实有些不同的。
防水防尘是一项很实用的功能，越来越多的品牌和产品加入、或打算加入这项功能。
如有传闻称，苹果打算在新一代 iPhone 中加入高等级的防水功能。但最后不得不提醒这些手持防水旗舰的同学们，手机加入防水防尘，是为了应对生活中的突发情况，千万别拿着手机去各种尝试。
不然，再高等级的防水溅，也防不了手贱。
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