電子機器における防水設計の基礎と設計手法 (3日間)

アーカイブ配信「電子機器における防水設計の基礎と設計手法 (初級編)」

(視聴期間: 2025年2月28日〜3月7日を予定 / 収録日: 2025年2月25日 13:00〜16:00)

　スマートフォンを中心とした電子機器への防水機能付与は一般的になりつつあります。その恩恵は電子基板の保護やその故障率の低下など製品品質、品位の向上につながります。求められる防水規格・試験は製品毎で異なりますが、防水構造の基本はそれほど変わるわけではありません。基本的な部分を部品毎もしくは構造毎に纏めて解説していきます。特に部品毎の説明にはメーカー提供資料も含めて紹介致します。 　防水製品の課題として、部品コストUP・デザイン制約・他の機能低下があります。特に、小型・軽量化については注意が必要です。それらのポイントを分かりやすく解説します。 　防水機器の開発、設計におかれましてはカット&トライの繰り返しによる評価を今も実施しておりますでしょうか?ここでは防水機器開発を一例として、フロントローディングの実現をご提案致します。CAE活用開発プロセス概要を説明致しますので工程改善の一助として頂ければ幸いです。

1. 会社紹介
2. 電子機器と防水規格
   1. 電子機器と防水性
   2. 防水規格 (防塵規格) とは
3. 防水設計のポイント
   1. 防水機能付加方法の分類
   2. 製品コストコントロール
   3. デザイン制約
   4. 筐体剛性の課題
   5. 密閉筐体による放熱特性の低下
4. 部品別の防水設計
   1. 部品別の防水設計
      1. ケースの防水設計:防水構造の基本、インサート成形など
      2. Oリング、ゴムパッキン (ガスケット) 設計
      3. 各部両面テープによる防水設計
      4. ネジの防水設計
   2. 防水による各部の設計差分
      1. 表示部・操作部の防水設計
      2. 音響部の防水設計
      3. コネクタ/外部インターフェイスの防水設計
      4. 基板防水
      5. 防水筐体の放熱設計
5. 防水機能の評価
   1. 防水試験、評価の進め方
   2. 原因解明と対策実施
6. 防水機器の開発プロセス
   1. 開発・設計手法 (CAE活用など)
   2. 設計基準の策定

アーカイブ配信「電子機器における防水設計の基礎と設計手法 (中級編)」

(視聴期間: 2025年2月28日〜3月7日を予定 / 2025年2月26日 10:30〜16:30)

　スマートフォンを中心とした電子機器への防水機能の付与は、一般的に広まっています。この取り組みにより、電子基板の保護や故障率の低下などが実現され、製品の品質と信頼性が向上しています。防水規格と試験は製品ごとに異なりますが、防水構造の基本を習得することで、それぞれの防水規格に適した設計が可能になります。 　現在、IoT/ICT機器が身の回りで増加しています。スマートフォンも技術が成熟し、防水技術に挑戦してきた結果、全機種が防水対応となりました。今後はあらゆる電子機器が防水構造を備えることが予想されます。そのために、皆様の部署においては、確固たる防水設計の知識を築いていくことが重要です。中級編では、各設計の詳細を掘り下げて解説していきます。

1. 電子機器と防水規格
   1. 電子機器と防水性
   2. 防水規格 (防塵規格)
   3. 防水規格別の製品群
   4. 防水規格別の試験設備
   5. 防水規格を得るには
   6. 防水規格の落とし穴と対処法
2. 電子機器の防水構造設計の検討方法
   1. 防水構造を考慮した筐体設計
   2. キャップ・カバー設計
   3. 防水膜・音響部
   4. スイッチ
   5. 防水モジュール
      • USB
      • スピーカーなど
3. 止水部品の設計
   1. ガスケット、パッキン
      • 一体型
      • ゲル使用
   2. Oリング (参照値と実使用)
   3. 防水両面テープ・接着剤
   4. 防水ねじ
4. 防水筐体の放熱設計
   1. なぜ放熱を考えるのか (密閉筐体による放熱特性の低下など)
   2. 熱の3形態と熱伝導
   3. 低温火傷を回避するコツ
   4. 放熱材料の種類と選択方法
   5. 費用対効果を考慮した放熱設計
5. 防水計算とCAEを用いた防水設計
   1. ガスケット・パッキン止水と隙間の確認
   2. 両面テープ 濡れ性
   3. スイッチの押し感 (クリアランス⇔干渉)
   4. 放熱シミュレーション
6. エアリーク試験の設定と対策方法
   1. エアリークテストの原理と測定方式 (JIS Z 2330:2012)
   2. エアリークテストの方法と閾値設定の考え方
   3. エアリークの原因解明と対策実施例
   4. エアリーク試験機の種類と代表的な機器
7. 防水設計の不具合例と対策手法
   1. ガスケット設計と外観不具合
   2. 防水テープクリープ現象
   3. 防水膜のビビリ音
   4. 防水キャップ/カバーの操作感度
8. 技術紹介・まとめ
   1. TOM:基板防水
   2. 撥水:簡易防水
   3. 設計支援
      • 一気通貫開発
      • フロントローディングプロセスの提案

アーカイブ配信「電子機器における防水設計の基礎と設計手法 (上級編)」

(視聴期間: 2025年2月28日〜3月7日を予定 / 2025年2月27日 13:00〜16:00)

　防水構造における詳細設計手法はなかなか見つからないのではないでしょうか?スマートフォンやIoT/ICT機器の防水設計に興味がありますか?これまで初級編、中級編で基礎や設計する部位について説明してきましたが、今回は上級者向けの防水設計セミナーに参加して、詳細設計とCAE (Computer – Aided Engineering) を活用した高度なテクニックを学びましょう! 　このセミナーでは、止水部品の寸法決定、筐体等における防水設計の各部寸法、仕様の注意点、防水方法の選定やそのプロセスなどを詳しく解説します。特に、構造的に困った部位に対する対処法の一つである「ゲル防水」を説明します。また、試作評価時に発生する浸水やエアリークでNGになった場合の対処方法例も紹介します。 　本セミナーでは、防水設計の詳細設計に焦点を当て、特にCAEを活用した実践的なテクニックを紹介します。

1. 防水設計 設計値事例
   1. シール溝 ガスケット/パッキン 設計指南
      1. 防水設計
         • 圧縮率
         • 充填率 等
      2. 組立設計
         • 挿入性
         • 位置決め
      3. その他の影響確認
   2. シール面 両面テープ/接着剤/シール材
      1. 防水仕様
         • テープ設計
         • 接着剤設計
      2. 組立設計
         • 設置
         • 位置決め
      3. その他の影響確認
   3. グロメット防水
   4. 超テク:ゲル防水
      1. 部品一体型
      2. フィルム一体型
      3. ゲル単体
   5. その他
      1. 起伏部設計 (2.5D)
      2. 異種材インサート成形時の設計
2. 塗布:シール材/硬化ガスケット、接着
   1. シール材/ポッティング
   2. 熱硬化/UV硬化 ソフトガスケット
   3. 接着剤
3. 不具合事例/解決
   1. キャップエアリークNG事例
   2. パネル (テープ防水) 時の注意点とNG事例
   3. Oリング防水の注意点とNG事例
   4. シートガスケット時の注意点
4. まとめ