产品防水结构设计

电子产品防水方案设计电子产品防水方案设计一、电子产品常见的三种防水设计方案1. 结构防水结构防水是电子产品防水最为传统的模式，也是大多数工程师们最先想到的办法。

主旨：疏水，导流，外部封装与内部电气部分的有效隔离。

要点：产品的模具设计以及各种封堵，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。

图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、耳机类使用非常频繁，使用者对外观的破坏（人为或非人为）都是随时存在的，外观在使用过程中也会存在着自身变形的风险，外观结合处的缝隙也会随之变形，成为潜在的担忧。

2. 灌封防水灌封方式防水目前常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。

环氧树脂灌封胶优点：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。

缺点：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。

图电子产品树脂灌封胶防水3. 表面涂层防水（1）三防漆类三防漆也叫线路板保护油、披覆油、防水胶、绝缘漆、防潮漆，三防漆类产品防水效果并不好，主要有以下几方面缺点：普遍比较厚，散热不好，粘稠度高；三防漆涂覆固化的这层胶膜只能防护潮气和少量的水份；不抗摔、不抗振动，受外力冲击容易剥落；目前很多三防漆依然使用挥发性溶剂，对人体与环境有很大伤害。

但是如果只要起到一个最基本的防护作用，是可以选用三防漆防护。

图电路板三防漆（2）PCB纳米涂层电路板纳米防水涂层，是一种纳米新材料，也叫纳米涂层，目前是一种较理想的三防漆替代品。

防水产品的结构设计防水产品的一般思路4 电池门防水.如果是普通干电池,建议采用下图结构.如果是钮扣电池,当空间足够时建议首选下图左图结构,右图为次选5 按键位防水上图的按键组合在很多钟表产品上都用过,一般都能达到IP46等级,防水效果符合多数要求.而且体积小,在许多钟表配件生产厂家是做为成品生产的, 从长度,最大外径,防水等级有多种规格供选择.在产品空间较小时建议用此结构方案.上图所示按键防水方式当产品内部空间足够时可适当采用,直接将硅胶按键用PCB板打螺丝固定在塑胶上盖,做这种结构时,螺丝柱的间距要均匀,由于塑胶件,按键,PCB板受力后弹性变形都较大,要尽量保证塑胶和线路板的结构刚性, 使弹性变化尽量反应在按键上,塑胶壁厚不宜薄,螺丝柱要有加强骨,固定线路板的螺丝柱数量要足够多.线路板的材料应用胶木板或刚性好的纤维板,厚度应在1.6mm以上,必要时可在线路板和按键中加垫一块钢板.6 引出线部分防水.由于某些电器元件引出线要另外加工后在跟线路板联接,这样的结构可采用箱式结构,既将需防水的各部分组件分别组装,再用外罩将几部分包在一起. 如下图所示产品可分为面罩,前盖,后盖组件几部分组成.类似下图这样,先将后壳组件和海棉,胶水防水密封成半成品, 在将面盖和后壳用O形圈联接,而引出线通过面盖上的碰穿孔和内部电器元件联接,并在面盖碰穿孔位打胶水密封,最后再用面罩通过扣位和前后盖半成品联接的方式,在一些潜水灯,鱼缸观赏灯上都用过,我们将类似的结构称为箱式结构. 当然,防水结构并不只有以上几种,好像二次啤塑,硅橡胶过盈挤压等.另外,很多产品尚须通过高低温测试,所以塑胶的材料选择也很重要,例如下图所示产品,面盖.底壳用PC较好,而面罩则用PC或阻燃ABS都可.因为PC的热变形温度130-140度,长时间耐热温度为120度,溶点为130-160而多数产品整机最高测试温度大约为80-90度.。

防⽔结构设计⽅法⼤全防⽔很重要！！！防⽔也是产品设计⼯程师在进⾏产品设计时经常碰到的⼀个问题，本篇⽂章将会总结各⾏业各类产品的常见防⽔结构设计⽅法，希望能给⼯同导光⼀样，防⽔程师的防⽔结构设计带来⼀些启⽰。

⽤于开拓⼯程师的思路：以前想到防⽔结构设计，第⼀个想到的就是密封圈来防⽔；但是，除了密封圈来防⽔之外，也本⽂仅仅起着抛砖引⽟的作⽤，⽤于开拓⼯程师的思路许还有其它更合适的防⽔⽅法，例如密封胶黏剂、灌胶，现场发泡成型技术等，这些新型的防⽔⽅法在某些场合可能使得产品结构更为简单、成本更低，同时防⽔可靠性更⾼。

对于每⼀个防⽔⽅法是如何进⾏具体的设计，本⽂并没有具体展开。

如果⼯程师需要了解具体设计，可以参考我在公众号“降本设计”发表的资料搜索⽅法，⾃⾏去搜索相关资料。

在⽂末我分享了⼀些我收集的资料，如有兴趣也可以按要求去下载。

1. 密封圈和密封垫密封圈（O-ring）和密封垫（Gasket）是最常⽤的防⽔⽅法。

（密封圈）（密封垫）（iPhone 7 Plus 静⾳按钮通过密封圈防⽔）（iPhone 7电源按钮通过两个⼩的密封圈防⽔）（密封垫在连接器中的应⽤）（iPhone 7 lighting接⼝通过密封垫防⽔）（iPhone 7 Plus SIM卡通过密封垫防⽔）2. LSR⼆次注塑把液态硅胶LSR等弹性体通过⼆次注塑的⽅式与⾦属或塑胶件等结合成⼀体。

使⽤⼆次注塑可以把两个零件合并为⼀个零件，省去后续的胶粘等⼆次加⼯⼯序，同时在装配⼯程中不易脱落，可靠性较⾼。

iPhone8中SIM卡的防⽔就是通过液态硅胶与SIM⽀架注塑成⼀体来实现的。

3. 现场发泡成型现场发泡成型技术（Formed-In-Place Foam Gasket，简称 FIPFG）是通过点胶设备按照规划的密封路径直接在壳体上进⾏发泡，进⽽加⼯⽣产出软并有弹性的发泡密封条。

4. 灌封灌封就是将环氧、聚氨脂和硅胶等复合物⽤机械或⼿⼯⽅式灌⼈装有电⼦元件、线路的器件内，在常温或加热条件下固化成为性能优异的热固性⾼分⼦绝缘材料，达到密封、防⽔、防尘和涂覆保护的⽬的。

防水结构设计(总9页) -本页仅作为预览文档封面，使用时请删除本页-小型化智能终端结构预研防水等级IP X71、面底壳防水2、镜片防水3、喇叭防水、mic防水4、主按键防水5、侧按键防水6、螺丝防水7、接口防水8、天线防水9、sim卡、保密模块防水10、电池防水一、面底壳防水方式1、方形防水圈压缩量15%-20%即可，比O形圈小。

方式2、O型防水圈压缩量30%方式3、骨架型密封圈方式4、O型防水圈侧压方式1-3均属正压型，装配方便。

但需注意boss柱均匀分布及壳体适当强度以保持压力和压缩量。

方式4装配有一定难度，对壳体强度及精度有较高要求。

二、镜片防水方式：防水双面胶对于手持通讯产品来说这种方式基本可以满足需求三、喇叭、mic等声学器件的防水方式1、器件本身防水比如防水喇叭、防水mic等。

这种方式器件装入壳体背面周圈打胶封住即可，见下图！周边打胶密封方式2、采用防水透气薄膜材料与方式1不同的地方在壳体开孔的地方背面先粘贴一层防水透气薄膜材料。

喇叭装配后与方式1相同打胶封住，另外喇叭本身能防潮即可。

（Mic与喇叭防水相同）四、主按键防水方式1、打胶将主按键软胶与面壳密封，面壳需设计储胶槽。

方式2、按键软胶直接做出密封圈，螺丝固定pcb板紧压硅胶固定于面壳上。

5、侧按键防水方式1、壳体采用双色注塑，按键直接采用壳体软胶部分。

方式2、钢件油压于软胶内，软胶于壳体干涉防水6、螺丝防水方式1、螺丝带凹槽装配密封圈防水方式2、螺钉设计在主体防水圈外围，即可达到防水目的。

7、接口防水方式：接口部分基本采用侧压方式来密封。

但具体做法有两种， 1、日本流行的tpu软胶直接套在接口盖子上2、接口盖与tpu注塑一体成型。

产品防水结构设计在产品设计中，防水结构设计是一项重要的考虑因素，特别是对于电子产品、户外用品、建筑材料、汽车等。

防水结构设计的目的是确保产品在潮湿、多雨、水淹等环境下能保持其正常功能，防止由于水进入产品而导致损坏。

在进行防水结构设计时，需要考虑以下几个方面：1.材料选择：选择防水性能良好的材料，例如防水胶、密封胶、防水膜等。

这些材料应具备良好的密封性能，能有效阻隔水分的渗透。

2.结构设计：考虑产品的使用场景和功能需求，设计合理的防水结构。

包括封闭密封结构、接缝设计、防水涂层等。

封闭密封结构可以有效地阻止水分的渗透，接缝设计和防水涂层则能提高产品的整体防水性能。

3.排水设计：在产品设计中，通常也需要考虑排水的问题。

合理的排水设计可以避免水分在产品内部积聚和滞留，从而减少水分对产品的损坏。

4.防水测试：在产品设计完成后，进行防水性能测试是必不可少的一步。

可以使用水压测试仪等设备对产品进行防水性能测试，确保产品在设定的压力下能保持防水性能。

在实际的产品防水结构设计中，需要针对不同产品的特点和使用环境进行针对性的设计。

以下是几个常见产品的防水结构设计示例：1.手机防水设计：手机的防水设计通常会采用可拆卸式防水胶圈或防水膜，以及精密的接缝设计，确保手机在潮湿环境下不受损。

同时，手机还会采用防水涂层来增加其整体防水性能。

2.户外用品防水设计：户外用品如背包、帐篷等，在户外使用时需要具备较好的防水性能。

通常会采用防水涂层、防水拉链、封闭式接缝等设计，确保产品具备良好的防水功能。

3.建筑材料防水设计：在建筑材料中，防水性能是一个必须考虑的因素。

例如在屋顶、地下室等需要防水的区域可以采用防水膜、防水胶等材料进行防水处理，确保建筑物不会受到水渗透的影响。

4.汽车防水设计：汽车作为一种常见的交通工具，其防水设计尤为重要。

汽车通常会在车身接缝、车门密封条等部位采用防水胶条或防水膜，以确保车内的电器设备不受水分侵入的影响。

户外电子设备防水密封结构设计摘要：户外电子设备一般需要在极端环境下工作，比如：低温、高温、高盐雾等环境，同时，在户外环境下电子设备受到的影响因素更多，其防水密封结构设计和性能要求就更高。

文章以户外电子设备为研究对象，对其防水密封结构设计进行了介绍。

关键词：户外电子设备；防水密封；结构设计1引言电子设备是一种应用非常广泛的电子产品，目前在各行各业都得到了广泛应用，但是电子设备在户外工作的过程中，不可避免的要受到各种恶劣环境的影响，比如：高低温、高湿度、强辐射、高盐雾等，这些恶劣环境会使电子设备工作性能降低甚至失效。

目前对于户外电子设备的防水密封设计研究主要集中在密封材料和密封结构上，目前常用的密封材料主要有硅胶、氟橡胶和硅橡胶等，硅胶由于其性能优异而被广泛应用于户外电子设备中。

但是硅胶也有其自身的缺点，比如：尺寸稳定性差、导热系数低、低温下容易变硬、耐压性能差等，为了弥补这些不足，近年来国内外研究人员致力于开发新的密封材料，比如：有机硅、聚四氟乙烯、氟橡胶和有机硅改性聚四氟乙烯等。

以下将对户外电子设备防水密封结构设计展开分析。

2户外电子设备机箱结构设计2.1 机箱结构（1）机箱通常是由钢板冲压而成，面板上有各种孔和螺钉。

在设计时要考虑其安装和维护方便性，要考虑到电子设备安装位置的特殊要求，要考虑到散热问题等。

为了提高机箱的抗腐蚀性和抗潮湿性能，通常在机箱面板上设计有各种防腐、防霉、防锈等结构，如防腐蚀、防锈处理等。

（2）机箱的设计目的是为电子设备提供足够的防护和散热空间，避免户外电子设备在恶劣环境中出现过热、过冷现象，从而影响电子设备的使用寿命。

（3）为提高机箱的机械强度，通常在箱体上加盖或加强筋。

在箱体上设计加强筋，使箱体的结构更加合理，避免箱体的变形。

同时，加强筋可以提高电子设备的抗冲击性能。

如采用铝加强筋或复合材料加强筋，既能提高机箱的机械强度又能保证机箱的外观美观。

（4）为使机箱具有较好的密封性，在箱体上加装密封结构。

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。