휴대폰 방수 설계 방법
작성자 : hes0715 분류 : 시제품 | 표면처리 작성일 : 2018.03.12 17:57:50 조회 : 5107 키워드 : 캡리스,설계방법,휴대폰방수,표면처리,시제품
(질문의 배경) 옥외제품 중 ip등급을 높여야 하는 제품으로 방수설계가 접목되어야 한다. 방수설계가 등급 및 제품에 따라 다양하지만 휴대폰의 경우 어떤한 방법으로 방수설계에 접목하는가?
(개요)
2016년 세계 50여 개국에서 동시 출시된 갤럭시 S7·갤럭시 S7 엣지(이하 'S7 엣지')에 대한 소비자의 호응이 엄청났으며 그 이유는 현존 최고 등급(IP68)의 방수·방진 기능이었다. 대량 생산되는 주력 모델에 방수·방진 기능을 적용하는 일도 쉽지 않았지만 메탈·글래스 등 다양한 재질이 사용된 스마트폰 기기 자체로 해당 기능을 구현하게 하는 일은 삼성전자에도 하나의 '도전'이었다.
<그림1> 방수.방진기능이 가능한 갤럭시 S7·갤럭시 S7 엣지(2016년)
(휴대폰 방수기능 기술개발 배경)
휴대폰은 물로 인한 고장, 비중 높고 소비자 불만도 가장 크기 때문에 실현되어야 할 기술이다. 그러나 스마트폰에 방수·방진 기능을 도입하려면 개별 부품 관리는 물론, 공정 체계화와 품질 점검 등의 작업이 반드시 수반되어야 한다. 스마트폰에 들어간 수많은 부품 하나하나에 물이 들어가지 않도록 설계하는 건 사실 생각해도 상당히 어려운 작업이다. 방수 스마트폰 개발은 고도의 공정이 필요한 과정이며 다양한 고난도 기술은 물론, 관련 설비와 인력 투자도 요구되었다. 이러한 어려움 속에서도 개발을 감행한 이유는 오롯이 소비자의 만족과 편의였다. 물에 노출될 수 있는 상황에서도 누구나 걱정 없이 쓸 수 있는 스마트폰을 개발하고자 한 것이다.
<그림2> Galaxy S6와 방수.방진기능의 Galaxy S7의 내부구조 비교
(휴대폰 방수기능 기술개발 방법)
부품들을 자체 방수기술을 도입하고 탄성소재를 이용하여 수분유입을 차단하고, 우선 물에 노출될 수 있는 부품들이 자체 방수 기능을 갖추도록 설계하고 사용 빈도가 잦은 USB 충전 단자와 이어 잭 같은 부품은 물에 부식되지 않도록 니켈(Ni), 니켈-팔라듐(Ni-Pd) 등을 도금했다. 또한 부품을 조립할 땐 특수 탄성 소재를 활용, 수분 유입을 차단하고 개별 부품 간 틈도 실리콘 등을 활용, 물이 들어올 수 없도록 꼼꼼히 메웠다.
제품이 커지지 않도록 실험을 반복하였고 디자인적 완성도를 회손하지 않았다. 최적화된 충전재를 찾기 위해 다양한 탄성 소재 성분을 조정하며 실험을 계속했는데 워낙 그 빈도가 잦아 꿈에서도 나타날 정도였으며 갤럭시 S7처럼 디자인적 완성도가 높은 제품에 방수 기능을 구현하는 일은 쉽지 않은 과정이다.
Tip
갤럭시S7 뜯어보니, 분해도에서 드러난 7가지 사실들이 있다는데 무엇인가요? (http://macguyver.kr/1030)
<참고자료·문헌>
- (https://www.youtube.com/watch?v=kCHL-4ZJMLI) Galaxy S7 edge | S7 - Water and Dust Resistance Test
- (https://www.youtube.com/watch?v=B4KOg7g1zfE) 갤럭시S7 방수구조 알아보기
What makes the Galaxy S7 Waterproof? - Ultimate Test