防水手机设计案例分析总结
电子产品常用防水设计和防水处理方法
电子产品常用防水设计和防水处理方法?? ?随着苹果三星等行业巨头把手机防水搬上舞台，电子产品防水又一次回到公众视野，虽然我们不能也不需要长期带着某种电子设备在水下工作和生活，但有时生活中的意外会电子产品瞬间殒命，比如现在跑步运动的人辣么多，运动耳机就成了慢跑伴侣，但汗水或者雨水时常会侵扰耳机，久而久之耳机pcba就会被腐蚀，同样的问题也存在于其它电子产品中，所以高品质的产品防水防潮防酸碱腐蚀应该成为一种标配。
但让产品防水实际上是个较复杂的工艺，需要内外结合的设计，苹果就为了iphone7系列和iwatch上花了很多心思，终于实现ip68，青山新材料小编认为如何让产品防水工艺更简单，需要我们去思考改进并大胆尝试。
电子产品常见的防水设计方案一、结构防水结构防水是电子产品防水最为传统的模式，也应该是大多数工程师们最先想到的办法，主题思想是疏水，导流，外部封装与内部电气部分的有效隔离，产品的模具设计以及各种封堵是要点，当然越是复杂模具的成本也不便宜。
比如前几年部分防水手机在设计耳机孔，充电口时候采用防水盖等设计方法，就是从外部着手去堵水，从而达到防水的目的。
手机防水设计即便是从结构上做很多的改变依然无法更好的阻止水气的浸入，因为电子产品特别是手机、耳机类的产品是使用非常频繁的产品，使用者对外观的人为非人为破坏都是随时存在的，外观在使用过程中自身也存在着变形的风险，外观结合处的缝隙也会随之变形，成为潜在的担忧。
二、灌封防水灌封方式防水目前常见的是采用环氧树脂灌封胶，是用于电子产品模组的灌封，可以将整个pcb板包裹其中，从而起到防水、防潮、防盐雾、防霉菌、抗震、抗外力冲击等，环氧树脂是饱和性树脂，以其为基材生产的环氧树脂灌封胶具有本体强度高、粘接力强、耐候性好、收缩率低、绝缘强度高、无毒环保等特性，灌封后能在-45-120℃间稳定的机械和电气性能。
能对电路板全方位保护，极大提高电路板的使用寿命。
但同时也存在一些比较致命的问题，比如pcb板的散热将会非常受影响，最麻烦的是产品几乎没有返修的可能，或者说返修成本过高。
防水设计及在手机中的应用ppt课件
4
可抵御直径超过的固体物 质。 如：细小金属丝
可经受任何方向射来的水 花——允许有限的进入。
5
防尘，有限进入（无有害 堆积物）。
可经受来自任何方向的低压 水柱喷射——允许有限的进 入。
可经受来自任何方向的强力
6 灰尘难以进入，完全防尘。水柱喷射——允许有限的进
入。
7 不适用。
允许短暂放入—深的水中， 时间可长达30分钟。
防水结构设计实例
15
防水结构设计实例
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防水结构设计实例
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防水结构设计实例
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上、下盖设计
防水结构设计实例
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线套防水设计
防水结构设计实例
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防水结构设计实例 螺丝防水设计 1.螺丝柱上套一个塑料套； 2.螺丝柱上套O型圈或软垫 其他
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防水结构设计实例
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防水结构设计O型圈的使用
配合面长软胶围骨，使用过盈配合的方式来
防水，主板usb插座加硅胶支架做保护，
usb塞子最后打螺丝锁在壳体上
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mic的防水结构
前壳mic孔底部覆膜（同 rec处覆膜）+泡棉贴住， 保证防水
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SPK、CAM、闪光灯，的防水结构
Spk出音孔底部加覆膜（同rec 覆膜材质）贴住防水，底壳长 围骨包住spk，再加图示白色 防水胶做密封处理 闪光灯背胶在壳体上，周圈加 报色密封胶处理
8 不适用。
可经受压力下长期浸泡。
1
IP等级
IP是Ingress Protection的缩写，IP等级是针对电气设备外壳对异物侵入的 防护等级，来源是国际电工委员会的标准IEC 60529，这个标准在2004年 也被采用为美国国家标准。
产品三防设计
三防设计优化策略探讨
材料选择
选择具有优良耐候性、耐腐蚀性、耐磨损性的材料，提高产品的环境适应性。
密封设计
通过合理的密封设计，防止灰尘、污垢等进入产品内部。
结构优化
采用合理的结构设计，提高产品的抗冲击和抗震能力。
防护涂层
在产品表面涂覆防护涂层，提高产品的耐腐蚀性和耐磨损性。
02
防水设计
防水等级划分及要求
IPX0无防水要求 IPX1防滴水
IPX2防淋水
防水等级划分及要求
IPX3：防溅水 IPX4：防泼水 IPX5：防喷水
防水等级划分及要求
01
IPX6防海浪
02
IPX7防浸水
IPX8防潜水
03
防水材料选择与使用方法
防水材料
橡胶、塑料、金属、玻璃等
使用方法
涂抹、喷涂、浸泡等
防尘设计
家电产品通常采用防尘材料和结构设 计，以减少灰尘对产品的干扰和损坏 。
06
三防设计挑战与解决方案探讨
三防设计面临的挑战分析
环境适应性
产品在复杂多变的环境中，如潮湿、盐雾、高 温、低温等条件下，需要保持正常工作状态。
防尘防污
产品需要防止灰尘、污垢等进入内部，影响产 品性能和使用寿命。
耐冲击振动
防震要求
不同防震等级的产品需满足相应的抗 震能力、变形量等要求。
防震材料选择与使用方法
材料选择
选用具有较高弹性模量、较低泊松比、良好的阻尼性能的材料。
使用方法
根据产品结构和功能要求，合理选择材料的规格、尺寸和加工方法。
防震结构设计要点
结构布局
产品防水设计经验篇
。
防水测试结果分析与改进建议
数据分析
对防水测试数据进行统计和分析，找出产品的薄弱环节和问题所 在。
问题定位
根据数据分析结果，定位产品存在的问题和不足，为改进提供方 向。
改进建议
针对问题提出相应的改进措施和建议，提高产品的防水性能。
05
CATALOGUE
实际案例分析：成功与失败原 因剖析
成功案例介绍：产品防水设计亮点展示
格。
03
防水设计问题
防水材料选择不当，结构设计不合理，导致 在使用过程中出现水分渗透和电路损坏等问
题。
05
04
案例二
某智能手表产品
06
失败原因
对防水材料和结构设计的选择不够谨慎，没有 进行充分的实验和测试，质量控制不严格。
经验教训总结：如何避免类似问题发生
重视防水设计的重要性
进行充分的实验和测试
在产品设计和生产过程中，应充分考虑到 防水性能，确保产品能够在各种环境下正 常工作。
定义
防水设计是一种通过特定技术手 段，使产品在特定环境条件下能 够防止水分侵入的结构和功能设 计。
重要性
防水设计对于产品的可靠性和使 用寿命具有重要影响，特别是在 潮湿、水下或户外等环境条件下 。
防水设计原则与标准
原则
防水设计应遵循“以防为主，以排为辅，以堵为补”的原则，即通过合理的防 水结构和材料选择，有效防止水分侵入，同时设置适当的排水和堵漏措施。
挑战应对策略：持续创新、提升产品竞争力
持续创新
为了应对新材料、新技术的挑战，企业需要不断进行技术研发和创新，提高产品 的防水性能和使用寿命。同时，还需要关注市场动态和客户需求，不断优化产品 设计和服务，提升产品竞争力。
电子产品常规防水设计方案
硅胶
具有柔软、耐磨、防滑等 特点，常用作防水硅胶套 。
接口防护设计
防水插头
适用于有插拔功能的接口，如电源插头、音频插头等。
密封塞
适用于各类开口或连接部位，如USB接口、耳机插孔等。
内部线路防护设计
线路板防水涂层
在线路板表面涂覆一层防水涂层，以保护线路不受水汽侵蚀。
灌封胶
对线路板上的关键部位进行灌封，以增强线路的防水性能。
要点二
Fitbit Versa防水设计
Fitbit Versa采用了50米防水设计，使其能够在游泳时 佩戴，并且能够抵御水流的冲击。
无人机防水设计案例
大疆公司Phantom 4 Pro防水设计
Phantom 4 Pro采用了防水材料和防水结构的设计， 使其能够在小雨和雾霾等恶劣天气下飞行。
道通智能EVO Nano系列防水设计
可在潮湿基面施工，且不影响涂膜质量。
防水涂料
聚合物水泥防水涂料
可在潮湿基面施工， 且不影响涂膜质量。
具有高弹性和耐久性 ，对基层收缩和变形 具有适应能力。
防水膜
EPDM防水膜
01
02
具有优异的耐候性、耐臭氧性和耐化学腐蚀性。
适用于各种建筑物的屋面、墙体、水池等防水工程。
03
04
PVC防水膜
具有优良的防水性能和耐寒性能，适用于寒冷地区。
防水设计的主要目标是保护电子产品免受环境因素的影响，从而提高产品的可靠 性和稳定性。
防水设计重要性
随着电子产品技术的不断发展， 许多产品已逐渐融入人们的生活 中，如手机、平板电脑、智能手
表等。
这些产品在各种环境条件下使用 ，因此防水设计已成为电子产品
设计中不可或缺的一部分。
防水手机设计案例分析总结
02
防水手机设计案例分析
案例一：苹果iPhone
01
苹果iPhone 7采用了IP67级别的防水防尘设计，这 意味着它可以在水下短时间停留而不会受损。
02
iPhone 7的防水设计主要得益于其紧密的机身和密 封的接口，以及特殊的防水涂层。
03
iPhone 7的防水性能在实际使用中表现良好，但仍 需注意避免长时间浸泡或高压水流的冲刷。
诺基亚8的防水设计 注重实用性和耐用性， 机身紧密且接口密封 良好。
03
防水手机设计关键技术
防水材料选择
防水材料
选择高质量的防水材料是防水手机设 计的关键，常用的防水材料包括橡胶 、硅胶、聚氨酯等，这些材料具有良 好的耐水性和耐久性。
材料厚度
防水材料的厚度也是一个重要的考虑 因素，过薄的防水材料可能无法提供 足够的保护，而过厚的防水材料可能 会影响手机的厚度和手感。
厂商应加强品牌营销，提高消费者对防水手机的认知度和接受
03
度，扩大市场份额。
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密封技术
密封圈
在手机的各个开口处安装密封圈是实现防水功能的重要手段 ，密封圈应具有良好的弹性和耐久性，以确保长期使用下的 防水效果。
粘合剂
对于无法使用密封圈的部位，可以使用防水粘合剂进行密封 处理，选择高质量的粘合剂能够提高手机的防水性能。
电路板保护
涂层保护
在电路板表面涂覆一层防水涂层 可以防止水分进入，保护电路板 免受损坏。
2
Xperia XZ Premium的防水设计注重细节，如紧 密的机身和密封的接口，以及特殊的防水涂层。
3
在实际使用中，Xperia XZ Premium的防水性能 得到了广泛认可，能够应对各种水环境。
防水手机原理
防水手机原理
防水手机的原理是通过多种防护措施来保护内部电子元件不受水分侵入而受损，从而实现在水下或潮湿环境中的正常使用。
第一，防水手机采用了特殊的防水材料，例如防水胶贴、防水涂层等，将手机内部的电路板、电池等重要零件进行密封，避免水分进入手机内部。
第二，防水手机在接口的设计上进行了改进，使用了防水胶圈、防尘防水盖等。
这些设计可以在插入耳机、充电线等接口时形成密封，减少水分进入的机会。
第三，防水手机的外壳密封性能也很重要。
手机外壳采用了特殊的工艺和材料制作，以增加整体的抗水性能。
一些防水手机还添加了防水阀，能够在手机遇到大量液体时及时排出内部的水分。
第四，防水手机对各个物理按键和触控屏幕都进行了防护。
防水手机的物理按键采用了密封设计，确保按键周围不会有水分进入。
而触控屏幕则使用了防水、防尘的材料，可以在潮湿环境下正常使用。
需要注意的是，虽然防水手机可以在一定程度上抵御水分的侵入，但并不意味着可以在水下长时间使用或进行水下拍摄。
防水手机仍然具有一定的防水等级，超出其能力范围的浸水或长时间暴露在水中可能会导致手机受损。
因此，在使用防水手机时仍需注意避免水的进入。
利用密闭结构来防水的日本KDDI手机W61CA拆解分析
利用密闭结构来防水的日本KDDI手机W61CA拆解分析（一）：概述此次拆解的是2008年2月上市的KDDI新型手机“W61CA”。
与上次介绍的“Cyber-shot SO905iCS”一样，也以相机功能为一大卖点。
W61CA配备了有效像素数高达515万的撮像元件，不亚于SO905iCS，并配备了以卡西欧数码相机品牌“EXILIM”冠名的图像处理LSI“EXILIM Engine for Mobile”。
不过，该机型未象SO905iCS那样配备光学变焦功能，内存容量也有限。
但是，W61CA配备了单波段接收功能等SO905iCS未配备的功能。
其中，一大特点是可以在浴室等场合使用手机的防水功能注1）。
此次拆解中，拆解人员仔细探究了防水性能是如何实现的。
研究结果显示，该机型采用了使机壳内部保持封闭状态的结构。
下面按照防水结构、底板、相机模块的顺序来介绍该产品的内部结构。
另外，此次调查与上次一样，也获得了Fomalhaut Technology Solutions（东京都江东区）的协助。
（二）：防水结构（手机下部、键盘侧正面）拆下位于手机下部的键盘的外装部件，立即看到了防水构造。
外装部件下面有一层柔软的塑料保护层，保护层将收纳有底板等的机壳内部空间密封起来。
保护层的周边部分呈凸型，恰好嵌入机壳侧的凹型沟道。
非常类似家用塑料食品保存容器。
另外，内置液晶面板的机体上部也采用了这种密闭结构。
密封层上开有小孔。
这个孔的位置位于左上角的话筒位置。
这个孔被键盘外装部件内侧的突起堵塞。
估计是为了提高话筒的集音效果。
由于机壳内部被保护层覆盖，键盘的电路部分也位于保护层下面。
用户按键时，经由保护层来按压位于下面的电路开关。
电路部分采用LED用作键盘背照灯。
或许是为了使光线扩散，保护层内、正对键盘等下面的部分发白。
另外，有些部分将LED上面涂成黑色。
这样做是为了避免LED的光看上去呈点状。
（三）：防水结构（手机下部、键盘侧背面）从与键盘侧相对的相机侧的机体下部也采用了密闭措施。
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塑胶其它部件
前后壳及侧按键：(PC+ABS) + TPU 工艺：双色注塑
防水圈
硅胶防水圈
※.对防水槽平面度要求较高 (0.04mm,如F58前壳防水槽) ※.对防水槽断差要求（ 0.02 mm，如F58耳机盖）
13
THE END!
工作愉快!
14
配合Gap经验值：
1.前壳与防水支架之间的间隙为0mm(如F58/F35) 防水前壳：材料 PC+ABS and TPSIV 2.防水支架压骨与前壳侧壁之间间隙留0.15mm 3.防水圈与防水支架及前壳之间的预压要留0.30mm （根据防水等级要求，设置不同的预压量。) 绿色面为 主要运用在： 防水槽 1.直板机前壳和防水支架； 2.翻盖机的UPPER/LOWER前壳与防水支架上面； 3.有时也会用在电池盖和防水支架间。
防水支架 材料：PC+GF or PA+GF
11
Ⅱ
防水手机设计规范 防水膜 材料:PTPUV 泡棉 防水膜 防水套 防水套 材料：TPU or 硅胶
H. Speaker & MIC位置的防水设计
Mic & Speaker配合设计：
1.Speaker位置一般都采用防水膜进行密封防水 2.Mic的位置根据结构不同采用上图结合防水或 防水膜加泡棉防水； 3.泡棉与壳体之间预压要留0.30mm （根据防水等级要求及泡棉硬度，设置不同的预压 量。) 主要运用在： Speaker/Mic及一些装饰件的位置。
在开发
7级等级
7级等级
7级等级
3
Ⅱ
公司防水手机项目介绍
根据对以上防水手机结构设计研究分析表明： 1.不论是直板防水手机还是翻盖防水手机，其前后壳防水配合设计/按键的配合 设计以及装饰件的配合设计都是相似的，只是采用的结构稍有区别。 2.翻盖机可以把它当作两个整机对待，仅增加了Upper与Lower部分FPC或排 线连接的防水部分。 下面从以下几个方面对防水机进行总结：
0.05mm
0.20mm
防水圈 材料： TPU or TPE
Frame 材料： PA+GF Or PC+GF
6
Ⅱ
防水手机设计规范 防水圈：材料 TPU or TPE 0.30 mm 3 2 0.15mm 绿色面为 防水压骨
C.前壳与Frame防水设计
1
0 mm
防水支架：材料 PA+GF or PC+GF
防水套+防水膜+泡棉
12
Ⅳ
防水结构材料的介绍 防水膜（Mesh）
材质PTPUV类型
塑胶关键部件--防水支架 PA+50%GF ※.对防水骨平面度要求较高
高刚性,高机械强度 尺寸安定性佳,变形低 抗化学性佳 好的产品表面性
防水套
TPU（可以采用不同硬度，注塑成型） TPE（可以采用不同硬度，注塑成型） 硅胶（热压成形）
4
无唇边
防水套 材料： TPU or TPE
2 配合Gap经验值：
1.按键与壳之间的间隙为0.15~0.20mm(如F58/F35) 2.按键与Frame之间行程留0.30~0.50mm（dome行程） 3.硬Key 触点与防水套之间间隙为0 4.防水套与Dome之间的间隙为0或留0.05mm 5.防水套与壳之间的配合间隙则根据防水等级要求， 设置不同的预压量及采用不用的结构(有唇边和无唇边） 主要运用在开关/音量/照相键等上面。
7
Ⅱ
防水手机设计规范 0.20mm 防水套：材料 TPU or TPE key 防水套 0.20mm 有唇边
D.主架U 形骨结构
按键：材料 Rubber or P+R
配合Gap经验值：
1.防水圈与防水支架及按键之间的预压要留0.20mm 防水前壳：材料 PC+ABS and TPSIV （根据防水等级要求，设置不同的预压量。) 主要运用在： 1.主按键； 2.一些装饰件也会采用此方案。
防水前壳：材料 PC+ABS and TPSIV
9
Ⅱ
防水手机设计规范 防水圈 材料:TPU or TPE
方法二
电池盖 防水圈 防水支架
F. 电池盖的防水设计 1
方法一
0.10mm 0.15mm 2
0.30mm
3 0.30mm 水平方向
电池盖 材料：PC+GF or PA+GF
3 垂直方向
配合Gap经验值：
防水支架 材料： PA+GF Or PC+GF
5
Ⅱ
防水手机设计规范 B.与侧键的配合设计-2 0.15mm 0.30mm
1
4
Key 材料： PC+TPU
3 2 配合Gap经验值：
1.按键与壳之间的间隙为0.15~0.20mm(如F58/F35) 2.按键硬胶边与Frame之间间隙留0或0.05mm(Z向) 3.硬Key 与Frame之间间隙为0.20mm（装配方向） 4.防水圈与Frame及硬KEY之间的预压要留0.30mm （根据防水等级要求，设置不同的预压量。) 主要运用在：B/EAR/DC键；2.背壳后面的装饰 件等上面（装饰件如F58 lid assessory） ；3.电池盖上 面（如F35电池盖）
8
Ⅱ
防水手机设计规范 Lens：材料 PMMA or 玻璃
E. Window区域的防水设计
0.15mm
1 0.10mm
2
防水双面胶(热熔胶)
配合Gap经验值：
1.前壳与Lens之间的间隙为0.10mm 2.防水双面胶的厚度为0.15mm 主要运用在： 1.这种方案同普通手机差不多，仅是用材不同； 2.针对防水等级较高的，也会采用模块化设计， 采用防水套进行防水。
防水支架 材料：PC+GF or PA+GF
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Ⅱ
防水手机设计规范 防水圈 材料:TPU or TPE
G. 翻盖机FPC/排线的防水设计 FPC or 排线 1 0mm 防 水 支 防水圈 架 0mm 2 防水塞
电池盖 材料：PC+GF or PA+GF 3
0.30mm
配合Gap经验值：
1.防水塞与防水支架之间的间隙为0mm 2.防水支架压骨与防水塞侧壁之间间隙为0mm 3.防水圈与防水支架之间预压要留0.30mm （根据防水等级要求，设置不同的预压量。) 主要运用在： 1.FPC 及排线的防水设计(如F35翻盖FPC) 2.防水塞采用模具热压工艺，即将FPC放入 热压模内硅胶压制成形。
※.按键的防水结构设计
※.前后壳的防水结构设计 ※.主按键的防水结构设计 ※.Window区域的防水结构设计 ※.电池盖的防水结构设计
※.翻盖机FPC或排线的防水结构设计
※.Speaker & MIC位置的防水
4
Ⅱ
防水手机设计规范 3 0mm
A.与侧键的配合设计-1 1 0.15mm
侧按键 材料： PC+TPU
防水手机设计案例分析
产品开发部: 康 静
2011 年 08 月 26 日
防水手机设计规范
目 录
Ⅰ 公司防水手机项目介绍 Ⅱ 防水手机设计案例总结 Ⅲ 防水结构材料的介绍 合作
共赢
团结/务实
2
Ⅰ
公司防水手机项目介绍
1.1 在生产和开发项目
F06 （翻盖机）
F35（翻盖机）
F58（直板机）
在生产
在生产
1.电池盖与防水支架之间的间隙为0.10mm 2.防水支架压骨与前壳侧壁之间间隙留0.15mm 3.防水圈与防水支架及前壳之间的预压要留0.30mm （根据防水等级要求，设置不同的预压量。) 主要运用在： 1.直板机前壳和防水支架； 2.翻盖机的UPPER/LOWER前壳与防水支架上面； 3. 电池盖和防水支架间。(如F35采用的方法一)