亞馬遜今年夏天發(fā)布的第一代FirePhone手機機身上下6顆攝像頭,給用戶帶來了"DynamicPerspective(動態(tài)視角)"和"Firefly(螢火蟲)"兩種全新體驗,但由于FireOS是基于Android深度定制,無法使用Android應(yīng)用,以及軟硬件磨合不成功的種種短板,讓FirePhone手機銷量比較慘淡,亞馬遜庫存積壓了價值8300萬美元的FirePhone手機。
不管怎么說,亞馬遜的FirePhone手機還是吸引到了外界的廣泛關(guān)注,據(jù)VentureBeat日前報道,亞馬遜并沒有被第一代FirePhone手機的滯銷所阻擋,正準(zhǔn)備重新設(shè)計下一代手機,預(yù)計在2016年推出新一代FirePhone手機。
除此之外,隨著第一代FirePhone手機的創(chuàng)新體驗慢慢被用戶發(fā)掘出來,業(yè)界再次興起了研究FirePhone手機的熱潮,開始重新審視它對行業(yè)所創(chuàng)導(dǎo)的另一種智能硬件應(yīng)用場合所帶來的意義,其中FirePhone手機的無障礙生活意外防水應(yīng)用場景技術(shù),不但給手機行業(yè)帶來了新的功能亮點,還給包括智能穿戴、工控儀器以及特種行業(yè)等使用電子產(chǎn)品的領(lǐng)域帶來了新的福音。
為了深入了解這款甚至可以一邊沖浪一邊玩的FirePhone手機防水工藝,手機報旭日移動終端產(chǎn)業(yè)研究所走訪了提供該防水工藝的hydrowarriors公司。
據(jù)hydrowarriors的sakamoto先生介紹,亞馬遜首款FirePhone手機采用了PEVCD(PlasmaEnhancedChemicalVaporDeposition)等離子增強化學(xué)氣相沉積技術(shù),采用歐洲技術(shù)生產(chǎn)的PEVCD設(shè)備,在改進(jìn)了給iPhone手機作LOGO標(biāo)志鍍膜的工藝基礎(chǔ)上,引進(jìn)比利時的鍍膜材料,對FirePhone手機的所有零部件表面,進(jìn)行了納米分子鍍膜處理,從而讓FirePhone手機成為了一部全天候使用,無懼生活應(yīng)用場景意外接觸各種液體侵襲的手機。
以往在人們平常的實際使用過程中,像手機這類電子產(chǎn)品仍是非常"脆弱"的一個"外掛件",需要進(jìn)行多重的防護(hù),才能出現(xiàn)在人們的日常生活中,還要在廠商各種警示中,"小心翼翼"的使用。
其中電子產(chǎn)品最大的敵人,就是各種可以導(dǎo)電的或有腐蝕性的液體、氣體或固體,也就是我們生活環(huán)境里最常見的"水"、"氣"和"塵",這些東西由于其可流動或體積小的特性而無孔不入,在與電子產(chǎn)品的導(dǎo)電線路或器件接觸后,要么直接引起電路短路,要么反應(yīng)后的物質(zhì)引起電路短路,或者電路板被腐蝕,元器件被損壞。
電子產(chǎn)品成為人們的生產(chǎn)力工具和信息存儲設(shè)備后,它承載的資料牽涉用戶生命財產(chǎn)安全的面越來越廣,電子產(chǎn)品一旦內(nèi)部的重要元器件因短路造成燒毀或信息失效,很可能對用戶造成生命財產(chǎn)安全上的危險。
當(dāng)進(jìn)化到可穿戴設(shè)備層面時,電子產(chǎn)品除了要應(yīng)對以前那些生活意外導(dǎo)致的"水"、"氣"和"塵"侵襲外,還要時時應(yīng)對人體皮膚分泌的各種腐蝕性體液與油脂。為了讓用戶體驗更好的電子產(chǎn)品"無存在"感,這些電子產(chǎn)品可能還要面臨用戶穿戴著它們進(jìn)入廚房、浴室、酒巴、泳池等日常生活場景、或各種工業(yè)生產(chǎn)作業(yè)場景。
為了讓用戶能夠記住身邊的這些電子產(chǎn)品,能在哪些環(huán)境下使用,國際上漸漸形了成標(biāo)準(zhǔn)的"IPxx"國際防護(hù)標(biāo)準(zhǔn)等級。簡單來說,IPxx中"xx"兩位數(shù)字分別代表防塵和防水等級,其中防塵等級從0~6,防水等級則從0~8。
電子產(chǎn)品進(jìn)行硬件防護(hù)設(shè)計一般采用兩種方式來完成。
第一種方式為在硬件本身結(jié)構(gòu)設(shè)計里,加入防水膠條、密封圈、防水膠塞等防護(hù)設(shè)計,如在電池后蓋與產(chǎn)品接觸的部分都會配有"密封圈",與產(chǎn)品結(jié)合后即可阻止液體的侵入,在邊框和其它部件(如玻璃、后蓋)的結(jié)合處,通常是以類似防水膠條的物質(zhì)保持連接。其中防水膠條就好似奧利奧餅干中間的牛奶夾層,阻止灰塵和液體入侵。
防水膠塞主要是防護(hù)SIM卡、SD卡插槽、USB充電接、耳機、MIC或揚聲器這些孔隙。第二種方式就是對硬件進(jìn)行表面處理,如點膠、涂覆、鍍膜等。
其中有對主要芯片進(jìn)行點膠處理,對裸露線路和連接部分進(jìn)行涂膠處理,對整機或零部件進(jìn)行分子鍍膜處理等等。
除分子鍍膜外,電子行業(yè)里的其它防護(hù)措施,早就有業(yè)者在使用,比如手機行業(yè)里的摩托羅拉DEFY(IP67)、三星GalaxyS4\S5Active(IP67)、索尼L26W/L36H(IP57)、索尼M36H/XL39H/L39H(IP58)、華為AscendD2(IP54)、榮耀3(IP57)等等。
但這些層出不窮的防護(hù)技術(shù)雖然可以讓他們的電子產(chǎn)品對外宣稱自己有XX米的防水能力,可這些讓人無愛的設(shè)計為什么仍然讓人提不起興趣,主要原因是電子產(chǎn)品主要由玻璃、金屬、塑料、防水膠等不同膨脹系數(shù)的材質(zhì)構(gòu)成,外界溫度變化、環(huán)境接觸及氣體氛圍等都會導(dǎo)致塑料膨脹和防水膠老化(破壞密閉結(jié)構(gòu)),在玻璃、金屬或塑料內(nèi)部表面產(chǎn)生水霧或水滴(電路殺手),讓你的電子產(chǎn)品失去防護(hù)能力。
為了解決這些問題,索尼L39H在優(yōu)化內(nèi)部防水結(jié)構(gòu)的同時,耳機孔內(nèi)開始嘗試涂覆防水納米涂層,讓水滴不會附著于納米涂層之上。而亞馬遜FirePhone手機則更進(jìn)一步,所有的零部件都采用PECVD等離子增強化學(xué)氣相沉積技術(shù),進(jìn)行表面納米分子鍍膜。
PECVD的原理是利用強電場或磁場使所需的氣體源分子電離產(chǎn)生等離子體,等離子體中含有很多活性很高的化學(xué)基團,這些基團經(jīng)過一系列化學(xué)和等離子體反應(yīng),在產(chǎn)品表面形成一層隱形的固態(tài)薄膜。
比如把PECVD應(yīng)用在太陽能電池及硅晶片上,就可以在產(chǎn)品表面鍍一層SiN薄膜,這層薄膜除了用來作為減反射層使用,減少太陽光的反射率,增加光電轉(zhuǎn)換效率外,還具有良好的抗氧化和絕緣性能,同時具有良好的掩蔽金屬和水離子擴散的能力,讓產(chǎn)品的化學(xué)穩(wěn)定性更好,除氫氟酸和熱磷酸能緩慢腐蝕外,其他酸基本不起作用。
在與hydrowarriors執(zhí)行長陳正士博士的交流中得知,hydrowarriors的母公司是國內(nèi)最大的涂裝設(shè)備供應(yīng)商,生產(chǎn)各種表面涂裝裝備,廣泛應(yīng)用于電子、汽車、機械、五金、家電等行業(yè)。陳正士執(zhí)行長本身是英國劍橋材料學(xué)博士,多年的納米材料研究經(jīng)驗。對各種材料的納米涂層都有深入的研究。
Hydrowarriors執(zhí)行長陳正士博士還表示,智能硬件等電子產(chǎn)品的最終目標(biāo)或趁勢,無疑是想成為"電子ID",進(jìn)而在未來可以取代"生物ID",讓用戶無障礙融入"智慧社會"。
隨著近兩年來手機、平板、可穿戴設(shè)備等智能硬件電子產(chǎn)品的不斷升級和進(jìn)化,這些電子產(chǎn)品開始從軟、硬件體驗或體積上,越來越接近可實現(xiàn)"電子ID"功能,但在一些應(yīng)用場景的防護(hù)上,業(yè)界進(jìn)展仍十分緩慢,只能通過使用復(fù)雜的結(jié)構(gòu)設(shè)計,利用傳統(tǒng)物理方法對產(chǎn)品進(jìn)行有限的隔離或密封方式,允許用戶在一些特定的場合下有限度的使用。
這其中除了沒有找到合適的防護(hù)材料外,沒有合適的加工設(shè)備和加工工藝也是行業(yè)里的一大難題。
Hydrowarriors在母公司長期積累的鍍膜設(shè)備制告技術(shù)基礎(chǔ)上,通過與歐洲頂級科研機構(gòu)合作,開發(fā)出專為電子產(chǎn)品納米涂層加工的PEVCD設(shè)備,主要用于電子產(chǎn)品的防水、防油的鍍膜生產(chǎn)。
該設(shè)備的工藝為把液態(tài)高分子聚合材料蒸發(fā)成氣態(tài)化合物然后注入真空艙內(nèi),再利用高頻電磁場觸發(fā)等離子,把化合物分解成反應(yīng)單體,在材料或產(chǎn)品的表面聚合反應(yīng)形成薄膜涂層。
該鍍層由于厚度達(dá)到在納米級,遠(yuǎn)小于水分子油分子和空氣里的氧分子尺寸,具備超級疏水、疏油表面,水滴接觸角度根據(jù)所用的反應(yīng)化合物以基體材料的不同,最高可達(dá)>150°以上,并能隔絕大于氧分子尺寸的所有反應(yīng)性氣體的侵蝕。
由于該工藝形成的鍍層尺寸在納米級別,還解決了市面上其它涂覆方式所出現(xiàn)的電路連接部分電阻增大,形成電氣斷路的問題,還實現(xiàn)了電子產(chǎn)品無損加工。
Hydrowarriors利用PEVCD技術(shù)加工的防護(hù)鍍膜層屬于長效膜層,尺寸效應(yīng)下不見于肉眼,可在柔性材料上進(jìn)行加工,能滲透到復(fù)雜形狀產(chǎn)品內(nèi)部的各個表面(專利工藝),鍍層表面的疏水及疏油性能可達(dá)8級(ISO14419-2010標(biāo)準(zhǔn)),所以對電子行業(yè)影響十分深遠(yuǎn)。
據(jù)陳博士介紹,Hydrowarriors使用的防水材料最早用于紡織行業(yè),Hydrowarriors利用PEVCD設(shè)備加工的無紡布在國外權(quán)威鑒定機構(gòu)TOXIKON進(jìn)行了細(xì)胞毒性測試,測試結(jié)果證明Hydrowarriors加工出來的納米涂層對人體無害,生物相容性符合ISO10993標(biāo)準(zhǔn)。
在針對電子產(chǎn)品優(yōu)化PEVCD加工工藝后,Hydrowarriors解決了電子產(chǎn)品80%生活應(yīng)用場景的防水、防油、防霉問題,并能成為絕大部分專業(yè)防護(hù)設(shè)計失效時的意外液體、氣體滲入防護(hù)措施。
Hydrowarriors的納米防護(hù)層的PEVCD鍍膜溫度在35~38度之間,絕大部分的電子產(chǎn)品或零部件都能進(jìn)行加工,而加工成的膜層卻能耐受-200~240度溫度區(qū)間外界環(huán)境,所以又被引入了空氣凈化器濾芯、汽車用空氣濾芯、凈水器濾芯等空氣及純水過濾廣泛領(lǐng)域,通過跟執(zhí)行長陳正士博士交流還得知,目前Hydrowarriors除了立足于電子產(chǎn)品領(lǐng)域、還跟世界著名的各大時尚品牌在服裝、鞋帽、家紡布藝、口罩等領(lǐng)域都有深度合作,為這些品牌提供裝備制造、設(shè)備租賃、鍍膜加工等服務(wù)。另外跟軍方也有緊密的合作。
在電子產(chǎn)品領(lǐng)域,Hydrowarriors除了給手機、平板廠商提供防水鍍膜設(shè)備、材料與加工服務(wù)外,還成為了中國大陸在可穿戴設(shè)備、藍(lán)牙設(shè)備、攝像設(shè)備、音響設(shè)備等領(lǐng)域唯一一家具備量產(chǎn)能力防水鍍膜提供商。