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走进P2i深圳工厂 窥探防水技术发展未来

CNMO 【原创】 作者:许华,闫瑾 2017-04-19 11:27
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  2017年智能手机产品最大变化是什么?曲面屏、全面屏、双摄、快充....可能这些都是答案,不过还有一项我们不得不引为关注,那就是手机的防水功能。之前谈到防水,我们可能只知道索尼、三星旗舰手机防水,不过自去年苹果两款新品iPhone 7和7 Plus都引入了IP67防水功能之后,越来越多的高端机都拥有了防水功能。有数据显示,2016年四季度有95%的超高端机都具备了防水功能。为何会出现这种局面呢,防水技术的现状和未来发展又会如何呢?

走进P2i深圳工厂 窥探防水技术发展未来

  带着这些疑问,手机中国等媒体上周五到访了手机防水领域,具体说是纳米涂层防水技术的领军企业P2i的深圳工厂,对纳米镀层技术进行了细致的了解,P2i公司首席运营官及亚洲区总裁黄茂原和P2i中国区总经理张华东也详细介绍了P2i纳米技术的领先性、市场地位,以及未来广阔的发展前景。

P2i公司首席运营官及亚洲区总裁黄茂原和P2i中国区总经理张华东
P2i公司首席运营官及亚洲区总裁黄茂原和P2i中国区总经理张华东

手机防水受关注 纳米涂层方案显优势

  据IDC数据显示,2015年约有3.28亿部智能手机因为液体受损,液体入侵已成为智能手机受损的第二大主因,占比高达35.1%。但是,每年只有不到10%的智能手机具备防水功能,每年由于液体侵入而造成的损失高达967亿美元。不过近年来,越来越多的用户开始关注防水功能,据uSwitch数据显示,67%的用户更愿意购买防水智能手机。同时,手机的质量和耐用性也成为用户做出购买决定的重要因素。防水功能的引入,将有助于减少手机返修率,降低用户重要数据丢失风险,以及提升用户产品的忠诚度和体验度。

淋雨测试,IPX2日常性防水检测
淋雨测试,IPX2日常性防水检测

淋雨测试,IPX4防水检测(360°喷水)
淋雨测试,IPX4防水检测(360°喷水)

  据悉,目前市场上防止液体入侵,一般有物理密封(结构性防水)和纳米镀层两种方式。物理密封是通过密封件和密封垫形成物理屏障,防止液体入侵。不过这种方式因为一开始就要作防水考虑,设计会比较受限,产品本身也会相对比较厚,外观笨重。在轻薄、小巧的潮流下,纳米镀层的优势就得到体现。据介绍,P2i的斥水技术可以在不改变任何结构的情况下,在产品的内外形成一层镀膜,这种斥水表面可防止狭窄间隙的毛细现象,从而减少水进入设备。它不仅能够提供生活类防水防护,就是在雨、雪恶劣天气也不受影响。而且,它能够将产品返修率降低40%左右。

  “最重要的是,它对手机的设计不会产生任何限制。”其作为产品的最后一道工序,放在设备装配线最末端,处于装配下线后和包装之前。它具体的流程是怎样的呢?P2i亚洲区总裁黄茂原表示,我们先将产品放进一个系统,先降压,随后在整个产品的表面进行等离子工艺的活化。当表面被激活之后,再把单体的化学材料以气体的方式灌入,这样就会在手机内外形成一层薄膜。由于这层薄膜比头发的千分之一还小,所以它可以通过缝隙进到手机内部,产生一定的覆盖和保护。这种薄膜完全不会影响到导通性或者是元器件的性能,也不影响散热,或是对电波产生干扰。

  为何要将该工序放在生产末端呢?P2i中国区总经理张华东表示,这是因为装配过程中,螺丝刀会划到它们,另外还会有一些油分会覆盖到上面,影响整体防水效果。张总还谈到了一个细节,斥水涂层对手机听筒上的网也有防污效果,所以自己处理过的iPhone 6用了2-3年听筒也不显脏。

P2i在纳米防水领域地位和优势

  对于P2i,许多网友可能不是很熟悉。P2i公司源于英国国防部资助的军装防护项目,其成立于2004年,是一家英资企业。从1997年申请专利,目前P2i已拥有140多个专利。P2i此前曾占全球助听器60%的市场份额,占北美蓝牙耳机33%的市场份额,国际知名助听器品牌瑞声达(Resound)以及美国耳机品牌缤特力(Plantronics)都是其客户。2011年P2i开始为智能手机提供纳米涂层防水技术,目前已为全球1.75亿台电子设备提供防水保护,三星、联想、华为等主流厂商都是P2i的客户,华为的Mate S、P8、P9/P9 Plus等旗舰都使用了P2i的防水方案。据P2i市场部负责人介绍,2016年全球中高端手机出货量大概为4.5亿台左右,约占全球智能手机市场30%的份额,P2i在中高端智能机防水市场的份额已达到50%。

  张华东总经理表示,纳米镀层技术是具有一定门槛的,不是谁都能做。首先环保方面,P2i排放不仅达到了中国的排放标准,也达到了欧美排放标准,所以P2i的系统遍布全球,即使放到对供应链要求极为严格的华为工厂也没问题。

  虽然市场也有一些类似的防水方案,但是P2i还未遇到挑战。黄茂原表示,P2i是防水涂层和批量生产中最受信赖的品牌,不仅在主要市场领域均获得成功,而且系统遍布全球。他强调,P2i也是全球唯一一家在防水涂层技术上达到量产的公司。P2i的最大优势还体现在全球24小时快速的支持能力:本地工程师当天可达到现场,区域工程师第二天能够到达现场。P2i的防泼溅技术具有设备可靠性、实施简便、寿命长、较高的投资回报率和全球范围的客户支持五大优势。

  张华东总经理还详细介绍了P2i深圳办公室的发展情况。其建立于2011年,现在已发展为深圳工厂。它功能主要是新品采样,以及处理中小型客户的订单,同时也作为亚洲的配送中心,包括原材料、原配件、设备,还有人员的配送,也包括亚洲新产品开发,目前拥有60多位员工。P2i的盈利模式是提供技术和服务,并不销售设备。厂商的手机测试样品可以放在深圳工厂进行防水加工,小批量防水加工也是在深圳做,如果有大批量需求的话,P2i会将设备拿到客户工厂,建立生产车间,并配技术员驻场支持,同时也对设备提供维修、维护、保养。目前P2i已在中国放置了61套系统,每套系统每年能为100-150万台手机设备提供服务。

走进P2i实验室 直击排斥演示、腐蚀演示

  随后张华东总经理带领我们参观了P2i的实验室,详细了解了纳米镀层工艺的过程。张总表示,“整个过程很简单,这跟微波炉做烤鸡很相似。”一般来说,设备从装配线下来,送到P2i在该工厂的生产车间,车间工人会检查设备外观,看看有没有指纹、污渍,清理干净后,就放在一个白色的制具里面(装产品的方形盒子),然后把这些制具放在干燥箱里加热干燥,大约2-4小时水分完全蒸发后,再把它们放在一个“微波炉”设备中(设备中放有物料),关门后开启设备,1-2小时后绿灯亮了就可拿出来,整个过程是自动的,不需要人看守。

P2i工厂的“微波炉”设备
P2i工厂的“微波炉”设备

  由于防水涂层是隐形的,看不见,那该如何检测呢?这就需要做一个斥水试验。P2i现场摆放了多张经过纳米镀层处理过的餐巾纸,由于其表面形成了斥水涂层,水滴在纸巾上面,会像在清晨的荷叶上一样形成大颗水珠,而不是渗入到纸巾内部。值得一提的是,不仅是纸巾第一层有如此效果,张华东现场拉开了纸巾的第二层,依然拥有斥水的特质。这是因为纳米镀层非常薄,仅为头发的千分之一,处理过程中,餐纸巾内部表面也会形成这层薄膜。

P2i中国区总经理张华东现场讲解
P2i中国区总经理张华东现场讲解

斥水演示:水在餐巾纸上形成一颗颗露珠
斥水演示:水在餐巾纸上形成一颗颗露珠

  同时,张华东还带我们参观了P2i下一代纳米镀层新技术——在电路板上实行IPX4级防水防护。现场用了四个电路板做实验,右边两个使用P2i的技术,左边两个未使用,将它们放在有水的容器中,在电路板正负两极通电两分钟,我们发现在通电的过程中,未使用P2i纳米镀层技术的两块电路板,开始冒水泡,有了化学反应,两分钟后,电路板出现烧黑的现象。而使用了P2i纳米镀层技术的电路板,取出后发现它们上面有一层镀膜,未出现任何变化,还有水珠停留在上面。据悉,这是一种屏障型,又称抗候式技术,能有效减少元器件触水后受到的侵蚀,大幅降低设备的故障率。

右边两个使用了P2i技术处理,左边两个没有
右边两个使用了P2i技术处理,左边两个没有

未处理的电路板开始出现反应
未处理的电路板开始出现反应

      左边未处理,右边经过处理电路板上有水珠
      左边未处理,右边经过处理电路板上有水珠

未经过处理的电路板出现烧黑的现象
未经过处理的电路板出现烧黑的现象

涂层防水将成主流 P2i的未来

  张华东表示,经过P2i的纳米镀层处理过的手机,如果不出现拆机这样的人为损坏的话,内部的效果是可以保留很多年的。张华东还谈到,“我们对各种液体都进行了测试,包括牛奶、茶、咖啡、海水、可乐等,都不会受影响。甚至有厂商当场让我把自己经过处理后的iPhone 6丢在水中,我扔进去立马取出,手机也是相安无事的。”张华东还透露,通过产品设计方面配合,目前依靠涂层也能做到七级防水。

  对于P2i的未来,黄茂原总裁表示,我们希望在现有的斥水性防水目标基础上,再应用到更高等级的防水目标。“不单单是电路板防水,我们希望能够提供系统等级的防水,提供一个整套的系统化的解决方案给客户,做到更高等级的防水。”

  据介绍,P2i虽然是纳米防水的领军企业,但也只占智能手机防水5%的市场份额,还拥有巨大的增长空间。P2i认为,未来镀膜涂层防水逐渐会成为主流,即便是结构性防水产品,也需要用上涂层防水来确保内部安全。到2020年,P2i希望能够成为纳米涂层防水领域占全球主导地位的全球供应商,占防水市场份额的30%,每年有超过3.2亿台智能手机和电子产品能用上P2i的技术。此外,P2i未来还有望扩展到国防、汽车和医疗保健用品上,以后还会开发抗菌、防指纹,防刮伤等功能的涂层。

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