电子产品防水那些事

——容亿关于电子产品防水涂覆的行业研究分析

（容亿投资）防水是一个日常生活当中很熟悉的话题。今天我们不讨论旁的，仅就看看电子产品防水应用这个百亿市场有什么值得关注的地方。

任何应用的产生先看它是否是一个刚性需求。一方面，对消费者来说，每天都在接触不计其数的电子产品，最高频的包括手机、耳机、LED屏、笔记本等，使用场景不尽相同，就会对防水有一定的要求；而对设备生产厂商来说，27%的手机设备故障与液体（进水、受潮等）有直接或间接关系（这个比例仅次于物理损坏），46%智能家居产品的故障原因是由灰尘、液体引发的。由此，产品防水能力成为品牌厂商不得不提高优化，以此提高客户满意度、降低售后返修率的有效途径。

以手机为例，防水已经成为高端手机的重要卖点之一，苹果iphone11，华为Mate30/P40，小米10的防水系数都是IP68。

现在每个人每天都在不停地使用接触电子产品，也离不开电子产品，手机、耳机、LED屏、笔记本……而有机构统计，目前手机设备故障与液体（包括进水、受潮等）有关的占比达到27%，仅次于物理损坏；而智能家居产品中，46%是因为灰尘、液体引起的故障。防水能力成为品牌厂商提高客户满意度和品牌商誉的一种有效途径，而随着品牌手机的噱头越来越少，防水成为高端手机的重要卖点之一，比如Apple的iPhone 11、华为的Mate30和P40、小米10均是IP68。一般电子产品达到IPX4或IPX5就可以应付日常使用过程中接触液体的场景。

市面上常见的带有防水、抗水等特点的手机，在防水这一栏通常都会标有 IPXX 之类的等级。其中，XX 是代表着具体等级数字，前一位代表着防尘级别，最高 6 级，后一位数字则代表着防水等级，最高到第 8 级。

国际上标准防水等级分为8个级别：

如在华为官方的资料上，P30Pro 的有关描述为「精湛工艺全方位打造 IP68 级防尘抗水机身」，IP68 也是消费数码领域最高级的防尘防水规格，理论上短时间浸泡在半米以内的水中都不会出现问题。（源：《电脑报》）

电子产品的防水方案

那么穿透厂商提供的参数，我们还是要更进一步去了解，电子产品的防水方案具有有哪些做法。

还是以手机为例，从技术上主要分为“物理结构件防水”和“化学覆膜防水”两条路径。

物理结构件就是使用防水胶条、橡胶塞、硅胶圈等材料，对缝隙和接口处进行密封保护。这在过去一直是手机防水的主要解决方案。

而随着用户对防水要求的不断提高，电子产品逐渐引入化学覆膜防水方案，尤其是对TWS耳机来说，产品体积小，“防水防汗”要求比手机更加苛刻，覆膜方案就凸显出其优越性。目前，高端手机也开始广泛使用纳米镀膜技术进行整机防护。

覆膜防水在电子产品的应用也有它的发展历程。最早是在PCBA板上使用三防漆喷涂或氟化液浸泡，效果一般，并且材料会造成污染。

在这之后就是纳米镀膜技术。其中最典型的是纳米疏水膜，利用荷叶效应原理，当水滴与材料表面的接触角大于90度时，水滴就无法附着在材料表面而滚落下来，发挥疏水效应。

派瑞林最早出现，用独特的真空气相沉积工艺制备，由活性小分子在基材表面“生长”出完全敷形的聚合物薄膜涂层，能涂敷到各种形状的表面，包括尖锐的棱边，裂缝里和内表面。派瑞林是六十年代中期美国Union Carbide Co. 开发应用的一种新型敷形涂层材料，它是一种对二甲苯的聚合物，根据分子结构的不同，可分为N型、C型、D型、HT型等多种类型，价格差别也很大。

派瑞林涂覆过程如下图所示：

相比三防漆，派瑞林有很多优势：

从上世纪90年代末，派瑞林就被引入国内市场，20年来仍未完全取代三防漆。根本原因还是成本问题。传统企业构建三防漆产线，成本只要十几万，而派瑞林设备要几十万；派瑞林原材料N型、C型相对较便宜，但存在不耐光照、附着力不强等问题，而三防漆的价格整体就非常友好。从现实看来，派瑞林要完全取代三防漆在传统行业的地位，路还很长；但我们也看到国内派瑞林材料经过多年锤炼，性能正在快速提升，已基本能够实现材料国产化。

除了三防漆，派瑞林还有一个竞争对手，叫等离子纳米镀膜（PECVD）。

相比派瑞林，PECVD有以下两方面优势：

1.工序优化

是借助微波或射频，使含有薄膜组成原子的气体电离，在局部形成等离子体。等离子体化学活性强，很容易发生反应，在产品上沉积出期望薄膜。在工序上，比派瑞林少了气化、裂解两个环节，在常温条件下就可以实现。

2.效果优化

从效果来看，PECVD比Parylene也有很大优势：

以手机整机表面镀膜为例，派瑞林一旦膜厚超过一定厚度（几十纳米），就会在阳光下出现异色问题，而PECVD技术可以在十几纳米厚度的情况下保持产品一致性，因而PECVD成为手机整机表面镀膜的优选解决方案。

客观来说，派瑞林和等离子镀膜的技术应用场景不尽相同。Parylene是一种标准化产品，不仅可以应用在电子产品的防水应用，还能够大规模、标准化地在更多传统行业推广覆盖，如果没有精确厚度限制，可以按照标准产线配置设备，独立采购派瑞林材料；PECVD则更多用于精确超薄涂覆场景，根据产品特点，定制化配备原材料，进一步衍生出复合膜材料。

未来趋势

上文说了，纳米涂覆防水是一个百亿级的市场，目前三防漆/氟化液、派瑞林和PECVD各有不同的应用场景和优劣势，也造就了企业不同的发展路线。

三防漆技术成熟，简单易用，可以对大型PCBA板进行局部快速喷涂，已经广泛地应用在工控和汽车产线，其中大部分应用场景是派瑞林和PECVD无法取代的；但三防漆污染高、涂覆效果差的显著弱点，使得它未来势必会被另一种新工艺所替代。

派瑞林的特点是耗材标准化，效果稳定。下游企业可以选择自行批量购买设备和耗材，也可以采购专门的涂覆服务，这种自由度让派瑞林在LED照明、电子产品、汽车传感器、磁性材料等领域获得广泛应用。但派瑞林的材料特性导致涂覆厚度为微米级，高端材料价格昂贵，一定程度上制约了它的应用范围。在等离子镀膜解决掉膜脱落问题后，派瑞林会受到更大冲击。

等离子镀膜在派瑞林的基础上，改进了材料工艺，可以根据具体应用场景更换涂覆材料，提高涂覆效果，高度契合涂覆厚度要求高、使用环境特殊的应用场景，譬如手机、TWS耳机、军工、汽车电子等。弱点就是，定制化开发限制了它在行业内的快速横向拓展，无法满足下游客户大批量、标准化的采购需求。

未来，三防漆、派瑞林和PECVD会长期并存，各占其道。三防漆主要应用于大型产品的局部涂覆；派瑞林耗材标准化，适合于大规模、标准化工作的应用场景；等离子镀膜在3C电子领域有爆发式增长趋势，下游客户认可度愈发的高，与派瑞林走出一条差异化竞争的路线。

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