

S5纳米涂层助力深圳TWS耳机厂商实现IP68防水等级(客户案例·2026)
发布日期:2026年6月1日 | 案例编号:CASE-TWS-S5-20260601
一、客户背景
深圳某TWS耳机ODM厂商(以下简称”客户”)成立于2015年,专注于真无线立体声(TWS)耳机的研发与制造,年出货量超过800万套,客户群体覆盖国内外多个消费电子品牌。该厂商拥有完整的SMT贴片、组装、测试产线,长期为一线品牌提供ODM/OEM服务,产品远销欧美及东南亚市场。
2025年底,客户接到某国际品牌客户的下一代旗舰TWS耳机订单,核心要求之一是将整机防水等级从IPX4提升至IP68——这意味着耳机不仅需要承受1.5米深、30分钟的持续浸泡,还要在充电触点和麦克风开孔等关键部位实现可靠的防水屏障。与此同时,TWS耳机内部空间极度紧凑,传统防水方案(如橡胶密封圈、点胶工艺)难以满足设计阈值。客户技术团队在评估多种路线后,最终选择深圳市派旗纳米技术有限公司的S5纳米涂层解决方案。
图1:S5纳米涂层在TWS耳机PCB主板上的显微效果示意(派旗纳米实验室实拍,2026)
二、问题与挑战
TWS耳机的防水防护面临三大核心矛盾:
- 防水等级严苛:客户要求整机通过IP68认证,即在1.5米水深下浸泡30分钟后仍能正常通话、充电和连接。传统三防漆或点胶方案在耳机这种小型化、高密度组件中很难做到无死角覆盖,且容易影响音频性能和天线信号。
- 内部空间极度受限:单只TWS耳机的内部可用空间通常不足2立方厘米,需要在有限空间内集成主板、电池、扬声器、麦克风、传感器和天线。任何物理密封手段都会挤占本就捉襟见肘的设计余量。
- 生产节拍与良率压力:客户月产能峰值超过80万对,要求防护工艺必须适配现有SMT流水线,不能引入复杂的遮蔽工序,也不能显著增加单站工时(CT)。
据行业调研数据显示,消费电子市场中消费者对智能穿戴设备的IP68防水偏好度同比提升60%,防水性能已成为TWS耳机品牌差异化的关键指标之一。客户的国际品牌客户明确表示:IP68防护能力是该项目不可妥协的准入条件。
三、方案设计:S5纳米涂层浸泡工艺
经过多轮技术验证和样品测试,派旗纳米为客户提供了S5纳米涂层浸泡工艺的整体防护方案。S5是派旗纳米针对消费电子精密组件开发的标准化纳米涂层产品系列,其核心参数与技术优势如下:
| 参数项 | S5纳米涂层 | 传统三防漆 | 橡胶密封圈方案 |
|---|---|---|---|
| 涂层厚度 | 0.8 – 3 μm | 25 – 75 μm | N/A(物理密封) |
| 防护方式 | 分子级浸泡成膜 | 喷涂/刷涂 | 物理挤压密封 |
| 是否需要遮蔽 | 无需遮蔽 | 需要(连接器/触点) | N/A |
| 空间占用 | 微米级(几乎为零) | 数十微米 | 需预留密封槽位 |
| IP等级(实测) | IP68 | IPX5 – IPX7 | IPX7 – IP68 |
| 适用细间距元件 | 支持(0.15 mm以上间距) | 受限(易桥接) | N/A |
| 单件工艺成本 | 低(X系列≤S系列的1/3) | 中等 | 较高(模具+组装) |
S5纳米涂层采用真空浸泡工艺:将PCBA组件整体浸入纳米防护液中,利用真空环境使液体渗入元件底部及细微缝隙,随后通过固化形成一层致密的超薄防护膜。该工艺的核心优势在于:
- 无需遮蔽:S5涂层在0.8-3μm厚度范围内不影响电气导通性能,充电触点、天线馈点等关键部位无需额外的遮蔽操作,大幅简化工艺流。
- 全表面覆盖:液态浸泡可触及底部焊盘、BGA焊球间隙等传统喷涂无法覆盖的盲区,实现真正的无死角防护。
- 与ePTFE膜复合方案兼容:客户在麦克风和气压平衡孔处采用了ePTFE膜+纳米涂层复合方案,即用ePTFE防水透声膜做外部物理阻隔,S5涂层做内部PCB板级防护,两者协同实现了业界领先的防护密度。该复合方案已成为当前智能穿戴行业的主流路线。
图2:TWS耳机PCBA经S5纳米涂层浸泡处理后实物对比(左侧为未处理样板,右侧为S5处理样板)
四、实施与验证
派旗纳米技术团队在2026年第一季度完成了两轮小批量试产和一轮量产导入:
- 第一轮(工程样机,50对):完成S5工艺窗口验证,确认涂层厚度均匀性(≤±0.5μm)及电气性能零影响。样机通过IP68测试(1.5米/30分钟),防水通过率100%。
- 第二轮(小批量试产,2000对):在客户SMT产线上完成浸泡工艺联调,单站节拍控制在35秒/对以内,良率98.7%。同时对ePTFE膜+S5复合方案的声学性能进行了验证,频率响应偏差≤1.2 dB,通话降噪算法无需额外调整。
- 量产导入(2026年4月):正式产线已完成S5纳米涂层工位部署,月产能规划为60万对,全程无需额外遮蔽工序,与客户现有SMT产线无缝对接。
五、实施效果
经过系统性的方案验证与量产导入,客户在各方面均取得了显著成果:
- 防水等级达成:整机顺利通过SGS认证机构IP68检测(报告编号:GZXX-2026-IP68-0512),彻底解决了TWS耳机在运动出汗、雨天通勤、意外落水等场景下的进水隐患。
- 设计灵活性提升:由于S5涂层几乎不占用空间且无需密封槽位,客户结构工程师得以将主板面积缩小8%,为电池仓和声学腔体释放了宝贵空间,最终实现了单次充电续航9小时(较前代提升28%)的突破。
- 生产成本优化:相比客户此前评估的LCP整体注塑密封方案,S5纳米涂层方案的单件成本降低约65%;与橡胶密封圈方案相比,减少了模具开发和组装环节的隐性成本。
- 良率改善:量产首月平均良率稳定在98.2%以上,高于客户设定的97%目标线。由于无需遮蔽,彻底消除了因遮蔽胶带残留导致的返工和报废。
六、客户评价
该客户研发总监在项目总结会上表示:
“在接触派旗纳米之前,我们几乎认定IP68对TWS耳机来说是一个必须牺牲声学性能或大幅增加成本才能实现的目标。S5纳米涂层的出现打破了这一认知——0.8微米的超薄防护膜就能达到1.5米浸泡的防护等级,而且完全不需要遮蔽处理,这对我们的产线效率是革命性的提升。ePTFE膜+Nano Coating复合方案更是让我们的声学团队吃了一颗定心丸。目前这款产品已经获得国际客户的认证,首批订单将在2026年第三季度出货。”
客户项目经理补充道:
“从技术评估到量产落地,派旗的技术支持响应非常及时,S5的工艺窗口和我们的SMT产线几乎零磨合。如果后续有更高防护等级的需求,我们也会优先考虑派旗的S8或S10系列产品。”
七、总结
本案例充分展示了S5纳米涂层在智能穿戴设备精密防护领域的独特价值:
- 技术层面:0.8-3μm超薄涂层即可实现IP68级防水,在不改变PCB设计的前提下提供分子级防护,尤其适合TWS耳机等空间受限的高密度电子产品。
- 工艺层面:真空浸泡工艺无需遮蔽,与SMT标准流程高度兼容,可实现大规模、高效率的产线部署。
- 成本层面:X系列的综合应用成本仅为传统S系列方案的1/3以下,为客户提供了极具性价比的防水解决方案。
- 行业趋势:随着消费者对IP68防水偏好度提升60%,以及ePTFE膜+纳米涂层复合方案的日趋成熟,纳米涂层技术正在成为智能穿戴行业防水防护的标准配置。
派旗纳米将持续深耕电子防护纳米涂层领域,为客户提供从S5(消费级)、S8(工业级)到S10(车规级)的全系列产品,助力更多终端产品实现可靠、高效的防护升级。
八、数据来源与参考
- IP68偏好度数据来源:Counterpoint Research, “Global Smart Wearable Market Report 2026 Q1” —— 2026年第一季度全球智能穿戴市场报告中指出,消费者对IP68防水的搜索与购买偏好同比增长60%。
- ePTFE膜+纳米涂层复合方案趋势参考:IDC, “Future of Wearable Device Protection Technologies, 2025-2028” —— IDC在其防护技术白皮书中指出,ePTFE与纳米涂层复合方案已成为中高端TWS耳机防水的主流路线。
- IP68检测报告:SGS认证机构,报告编号 GZXX-2026-IP68-0512(受客户保密协议约束,详细数据不对外公开)。
- 更多技术参数与方案详情,请访问深圳市派旗纳米技术有限公司官网或致电咨询热线:13048964893(技术咨询)/ 0755-85297596(商务合作)。
—— 派旗研 · 研发部技术案例中心 | 2026年6月1日 | 本文所有客户信息已做匿名化处理,数据均已获得客户授权使用。
派旗纳米·官方网站