手機為什麼能防水，探究手機IP68級別的防水原理

整個2018年，國內手機廠商在設計上有了很大的突破，也不再是盲目的跟風和模仿，在先進技術和創新設計上，甚至領先於國外的廠商。廠商的旗艦機也有著更高的標準，同時為了應對出海過程中海外消費者的使用習慣，以前國產廠商基本上都拋棄的部分，目前都開始採用了，代表型機型就是華為Mate 20 Pro的IP68級別防塵防水。

考慮到目前全球手機廠商的出貨量排行，所以我們日常大部分人所使用的具備IP68級別防塵防水功能的手機都是三星的。而防塵防水可以說是三星手機的標配了，三星s系列和Note系列的防塵防水等級達到ip68(6為防塵等級,8為防水等級) ,可以最大程度上避免我們日常生活中因為不小心導致的手機意外。

絕大部分人對於手機的防塵防水設計都一知半解，這裡我們拿三星S系列最新的機型S9來探究它的原理。

S9機身並不是全封閉的,包括我們可見的充電孔、3.5mm耳機孔、聽筒、揚聲器、降噪麥克風、sim卡槽等6個可見孔位,還有電源鍵,音量鍵,bixby鍵也是存在縫隙並與內部元器件相連的。如此多的孔位,怎麼能做到最高標準的防水等級勾起了所有人的好奇心。

下面我們從按鍵、聽筒、揚聲器、耳機孔、充電孔和sim卡槽6個方面探究以S9為代表的大部分安卓手機的防水機制。

首先來看SIM卡槽防水，這在整部手機防水設計中算是最筒單的一部分，只需要在SIM卡槽上墊上一圈防水硅膠墊即可。（如下圖所示）

除了SIM卡槽的防水設計可以通過從外部添加防水墊解決外，其它的防水設計都需要從手機內部結構出發，我這裡找到了ifixit的的拆解圖。

對比上下兩張圖片，沒有塗色的部位為手機內部，防水即阻止水進入手機內部，但是紅色部分水是可以進入的。

按鍵防水思路

按鍵處的結構設計

大致原理圖

一般的按鍵是直接擠壓鍋仔片，三星的防水思路則是在這之中加一層防水橡膠膜。

防水橡膠膜

聽筒和揚聲器防水思路

由於聽筒和揚聲器本質上屬於同一種零部件，所以我們這裡以揚聲器為例。

在揚聲器腔體和揚聲器外部開孔之間存在如上圖的結構。該結構由一層濾網以及周圍的一圈防水硅膠組成。濾網的作用是讓空氣，聲音可以從內部傳出，而外部的水進不到裡面。

我們可以這樣理解，自然界中的水都以水分子團形式存在，只要濾網的孔徑小於水分子團就好了。我們可以做一個很簡單的實驗。在聽筒出觀察可以看出一層濾網，你可以嘗試滴一滴水在上面，可以發現水是進不去的。

但是萬一水壓過大，水還是可以透過濾網，因此橡膠圈的存在可以防止水進入手機內部。所以就算進水，也只是進入揚聲器腔體，這部分水完全可以自然揮發。另外也可以讓聲音只透過濾網向外傳播。

充電孔防水設計

充電孔本身存在天然的優勢，和手機內部並不聯通。因此充電孔並不存在特殊的設計結構，要解決了的一點是如何讓進入到充電孔的水更好地排出去，防止內部金屬觸點腐蝕。三星的做法是採用一種特殊塗料gore Tex,這種塗層可以降低水的附著能力。

最後一點，三星在保留3·5mm的同時做到ip68的防水。這也是防塵防水中設計最難的一點了，包括國產手機華為Mate 20系列也是直接取消了3.5mm耳機孔。但並不是說保留耳機孔做不到防水的。

耳機孔和充電孔也都是死胡同的結構。

但耳機孔孔徑小，且深。因此需要在耳機孔裡面塗上疏水塗層。

這裡一圈橡膠圈防止水從縫隙進入

以上就是以三星為代表的大部分安卓手機的IP68防塵防水的設計思路。雖然目前國產手機當中具備IP68標準的少之又少，拋開國產三防手機，可能只有一部華為Mate 20。但隨著國產手機廠商向海外擴展的深入，未來我們國產高端手機可能都會搭載採用這項標準。也許只有實現了這一點，才能真的被稱為旗艦手機。

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