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,正準備重新設計下一代手機,預計在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)導的另一種智能硬件應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用場景技術,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)等使用電子產品的領域帶來了新的福音。
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)等離子增強化學氣相沉積技術,采用歐洲技術生產的PEVCD設備,在改進了給iPhone手機作LOGO標志鍍膜的工藝基礎上,引進比利時的鍍膜材料,對FirePhone手機的所有零部件表面,進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,像手機這類電子產品仍是非常"脆弱"的一個"外掛件",需要進行多重的防護,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。
其中電子產品最大的敵人,就是各種可以導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,在與電子產品的導電線路或器件接觸后,要么直接引起電路短路,要么反應后的物質引起電路短路,或者電路板被腐蝕,元器件被損壞。
電子產品成為人們的生產力工具和信息存儲設備后,它承載的資料牽涉用戶生命財產安全的面越來越廣,電子產品一旦內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安全上的危險。
當進化到可穿戴設備層面時,電子產品除了要應對以前那些生活意外導致的"水"、"氣"和"塵"侵襲外,還要時時應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品"無存在"感,這些電子產品可能還要面臨用戶穿戴著它們進入廚房、浴室、酒巴、泳池等日常生活場景、或各種工業(yè)生產作業(yè)場景。
為了讓用戶能夠記住身邊的這些電子產品,能在哪些環(huán)境下使用,國際上漸漸形了成標準的"IPxx"國際防護標準等級。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。
電子產品進行硬件防護設計一般采用兩種方式來完成。
第一種方式為在硬件本身結構設計里,加入防水膠條、密封圈、防水膠塞等防護設計,如在電池后蓋與產品接觸的部分都會配有"密封圈",與產品結合后即可阻止液體的侵入,在邊框和其它部件(如玻璃、后蓋)的結合處,通常是以類似防水膠條的物質保持連接。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行表面處理,如點膠、涂覆、鍍膜等。
其中有對主要芯片進行點膠處理,對裸露線路和連接部分進行涂膠處理,對整機或零部件進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技術雖然可以讓他們的電子產品對外宣稱自己有XX米的防水能力,可這些讓人無愛的設計為什么仍然讓人提不起興趣,主要原因是電子產品主要由玻璃、金屬、塑料、防水膠等不同膨脹系數(shù)的材質構成,外界溫度變化、環(huán)境接觸及氣體氛圍等都會導致塑料膨脹和防水膠老化(破壞密閉結構),在玻璃、金屬或塑料內部表面產生水霧或水滴(電路殺手),讓你的電子產品失去防護能力。
為了解決這些問題,索尼L39H在優(yōu)化內部防水結構的同時,耳機孔內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手機則更進一步,所有的零部件都采用PECVD等離子增強化學氣相沉積技術,進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生等離子體,等離子體中含有很多活性很高的化學基團,這些基團經過一系列化學和等離子體反應,在產品表面形成一層隱形的固態(tài)薄膜。
比如把PECVD應用在太陽能電池及硅晶片上,就可以在產品表面鍍一層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,讓產品的化學穩(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的母公司是國內最大的涂裝設備供應商,生產各種表面涂裝裝備,廣泛應用于電子、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博士,多年的納米材料研究經驗。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,智能硬件等電子產品的最終目標或趁勢,無疑是想成為"電子ID",進而在未來可以取代"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、可穿戴設備等智能硬件電子產品的不斷升級和進化,這些電子產品開始從軟、硬件體驗或體積上,越來越接近可實現(xiàn)"電子ID"功能,但在一些應用場景的防護上,業(yè)界進展仍十分緩慢,只能通過使用復雜的結構設計,利用傳統(tǒng)物理方法對產品進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材料外,沒有合適的加工設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備制告技術基礎上,通過與歐洲頂級科研機構合作,開發(fā)出專為電子產品納米涂層加工的PEVCD設備,主要用于電子產品的防水、防油的鍍膜生產。
該設備的工藝為把液態(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,再利用高頻電磁場觸發(fā)等離子,把化合物分解成反應單體,在材料或產品的表面聚合反應形成薄膜涂層。
該鍍層由于厚度達到在納米級,遠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)所用的反應化合物以基體材料的不同,最高可達>150°以上,并能隔絕大于氧分子尺寸的所有反應性氣體的侵蝕。
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)了電子產品無損加工。
Hydrowarriors利用PEVCD技術加工的防護鍍膜層屬于長效膜層,尺寸效應下不見于肉眼,可在柔性材料上進行加工,能滲透到復雜形狀產品內部的各個表面(專利工藝),鍍層表面的疏水及疏油性能可達8級(ISO14419-2010標準),所以對電子行業(yè)影響十分深遠。
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設備加工的無紡布在國外權威鑒定機構TOXIKON進行了細胞毒性測試,測試結果證明Hydrowarriors加工出來的納米涂層對人體無害,生物相容性符合ISO10993標準。
在針對電子產品優(yōu)化PEVCD加工工藝后,Hydrowarriors解決了電子產品80%生活應用場景的防水、防油、防霉問題,并能成為絕大部分專業(yè)防護設計失效時的意外液體、氣體滲入防護措施。
Hydrowarriors的納米防護層的PEVCD鍍膜溫度在35~38度之間,絕大部分的電子產品或零部件都能進行加工,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除了立足于電子產品領域、還跟世界著名的各大時尚品牌在服裝、鞋帽、家紡布藝、口罩等領域都有深度合作,為這些品牌提供裝備制造、設備租賃、鍍膜加工等服務。另外跟軍方也有緊密的合作。
在電子產品領域,Hydrowarriors除了給手機、平板廠商提供防水鍍膜設備、材料與加工服務外,還成為了中國大陸在可穿戴設備、藍牙設備、攝像設備、音響設備等領域唯一一家具備量產能力防水鍍膜提供商。


