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TWS耳机整体防护方案浅析

作者:
伊彬
2020/11/23 13:14
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【摘要】:
TWS耳机整体防护方案浅析

近年来,智能穿戴产品取得了突飞猛进的发展,功能逐渐完善,亮点日益增多,越来越受到广大消费者的青睐。尤其是以苹果Airpods 为代表的TWS真无线蓝牙耳机的出现,由于摆脱了线材的束缚,使蓝牙耳机的使用更加方便,应用场景也更加丰富,常常会贴身伴随着使用者出现在各种场所,包括日常起居、厨房卫浴、体育健身、户外活动、旅游休闲等等。而问题也随之产生,使用环境的多样化和复杂化,对这类产品的自我防护功能提出了严峻的挑战。因为长时间和皮肤“亲密”接触,尽管TWS耳机都会在结构工艺上进行一些防水设计,但精密而紧凑的外形限制了密封胶/圈的尺寸和效能,平时汗液的腐蚀、外壳磕磕碰碰和温度变化引起的热胀冷缩,都会在一定程度上导致密封结构失效,造成TWS耳机主板故障率较高。

对此,各个TWS耳机品牌厂商都尝试在外观结构上进一步优化设计,以降低产品的售后返修率、提升客户满意度。而在出厂检验环节,也加强了可靠性测试,例如把TWS耳机整机浸泡在汗液当中,以期把控产品应对液体侵蚀的能力。但这种测试往往不能完全模拟产品在日常使用中的真实情况,就算通过了这个测试,产品投放市场后仍然有很高的返修率。原因有三:

一、TWS耳机机壳经常会出现碰撞、挤压、拉扯等情况,经过时间的累积作用,会造成密封失效。而这种失效,往往是肉眼所不可见的,也是无法通过质检规避的。

二、TWS耳机在实际使用过程中是多种环境因素在同一时间共同作用的,而浸泡测试只是单一环境因素的测试,前者比后者的环境要严苛得多。就算用一个产品做多种可靠性测试(盐雾、高温高湿、冲击、振动)也不能等效于实际使用环境。必须进行各种可靠性单项的两两甚至三三的组合测试,才能满足实际使用要求。

三、浸泡测试使用的人工汗液为液态形式。溶液表面张力较强,分子链较长且分子间相互作用力较大。相对来说,渗入TWS耳机机壳的难度较大。而实际使用场景中,出汗中或出汗后,很大一部分或全部汗液以蒸汽形式分布于产品周围,形成气液混合态或气态。气态的水分子间相互作用力很小,都以单分子的状态存在。单个水分子的直径极小,普通的结构防护很难完全避免水分子的侵入。日子久了,TWS耳机的主板就会出现腐蚀失效的现象。

从上面的分析中,我们可以认识到,单纯通过结构工艺的手段是无法完全避免TWS耳机主板被侵蚀的,必须增加对TWS耳机PCBA单独防护的专项解决方案,才能给产品的品质进行双保险。

针对这个问题,天津日津纳米溶液解决方案恰恰能够为PCBA提供全方位的防护,其应用原理是以纳米溶液的形式在PCBA表面覆盖一层复合高分子保护层,待保护层固化后就是一层干燥的薄膜,能隔绝PCBA与外界液体、气体的接触,从而达到防水、绝缘、防氧化、耐腐蚀的效果。同时,针对智能电子产品小型化、高精密、元器件紧凑等特点,该纳米防护溶液及其固化后形成的薄膜,还具有膜层薄(微米级)、固化快、散热性好、耐高低温、加工处理简便等特性。其对PCBA的防护能力处于业内领先水平,保证PCBA通电情况下在汗液中正常工作48小时。同时,能让PCBA经受住多轮不同单项可靠性要求的组合测试。

 

 

PCBA纳米防护溶液是天津日津科技多年潜心开发的复合高分子材料,将多年的电子行业防水解决方案实践经验与客户的产品防护需求深度结合,从而使纳米防护溶液成为全方位保护TWS耳机等产品PCBA的“守门员”,筑成了守护产品的第二道防线,与结构工艺方案一起为电子产品提供可靠的整体防护。