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フクダの技術コラム

technology column

モバイル・電子機器の防水検査

密封品の防水性・気密性を検査するエアリークテストシステム

MSZシリーズの特長

・IPX7、IPX8(防水規格)相当のリークテストが可能
・エアリークテストにより防水試験を高精度化・効率化
・ワークサイズに対応したラインアップ

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MSZシリーズ対象ワーク例

さまざまな密封品の漏れ試験にご利用いただけます。

・自動車部品
車載カメラ・バックカメラ、スマートキー、ECU、LEDライト

・電子機器

①情報家電、通信家電
スマートフォン、携帯電話、タブレット端末、バッテリー車載用バックカメラ、デジタルカメラ、防水コネクタ、腕時計、ハンディターミナル、ノートPC、キーレススイッチ、LEDライト、ECUスピーカ、補聴器など

②生活家電、AV 家電
インスリンポンプ、補聴器、美顔器、健康器具・体調改善機器、リモコン

③その他
デジタルカメラ、計測器(ハンディタイプ・屋外用など)、フットペダル、バッテリー・電池類 *
* パウチ型のリチウム電池は、検査の条件設定が厳しいため、購入前にご相談ください。

・電子部品
小型モータ、リレーセンサ類(車載、精度計、距離計測計など)、防水コネクタ

・包装容器(食品・化粧品)
ボトル容器、樹脂・ガラス瓶、化粧品容器、ピロー包装・スティック包装(菓子、粉末飲料、ウェットティッシュ・除菌アルコールなど)

・検査する品物の中に1mL以上の空間(空気)が必要です。
・ここに記載しているのはほんの一例のため、測定可否につきましてはご相談ください。

検査の流れ

MSZシリーズは、密封品の防水性を検査することができるエアリークテスト装置です。

スマートフォンの検査例

MSZシリーズは、電子機器の防水性・気密性の検査装置として開発されました。スマートフォンを例として、検査工程のモデルを下図に示しました。

製造ラインで組立てられたスマートフォンは、品質保証のためにいくつかの検査工程を経て出荷されます。この検査工程のひとつとして、防水性・気密性の検査が行われます。まず、検査するスマートフォンをMSZシリーズにセットし、漏れ検査を行います。検出された漏れ量があらかじめ設定した基準を満たしていれば、良品として判定されるため出荷可能となります。漏れが生じているスマートフォンは、ここで不良品として判定されます。

不良品の漏れ箇所の特定にはHDA-0100(スニッファ法)による漏れ検査を推奨します。 ≫漏れ箇所検査工程

漏れ箇所が特定できたら必要な修理を施し、再びMSZシリーズにセットして漏れ検査を行います。ここで良品と判定されれば、出荷可能となります。

検査モデル 例. スマートフォン

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エアリークテストによる防水試験

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一般的に防水試験は、水没または、ひずみ量測定により行われています。水没による試験は、数値管理が困難でヒューマンエラーが起こりやすく、乾燥などの無駄な工程も必要となります。また、ひずみ量による試験は、漏れ量との相関性が無くエア漏れ量や水漏れ量への換算が出来ません。このため検査規格の設定は現物基準となり設定値の合理性や妥当性、共通性に問題があります。これに比べ、エアリークテストでは乾式の上、エア漏れ量を直接計測するため、水漏れ量への換算が容易であり、設定値の論理性、妥当性から規格設定に大変有利です。

漏れ量で品質管理

IPコードで表される防塵・防水性確認試験は、定量的なものではありません。定量化し、数値での管理を行うことで、より効率的に品質管理を行うことができます。定量的な検査を行うためには、水漏れ量や、空気漏れ量へ定量化する必要があり、各々の漏れ量は、製品の材質、構造により異なります。

IPコード(JIS C 0920:2003より抜粋。詳しくは原文をご参照ください。)

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IPX7・IPX8に相当するエアリークテスト

定量的な検査を行うために

IPX7、8は「有害な影響を生じる量の水の浸入があってはならない。」と規定されています。定量的な検査を行うためには、この「有害な影響を生じない水漏れ量」を、数値として決める必要があります。また水漏れ量は、空気漏れ量に換算可能であるため、この数値を定めることで、エアリークテストでの防水検査が可能となります。空気漏れ量(数値)による品質管理が可能となり、より確実に防水不良品の流出を防ぎます。以下の資料に水漏れ許容量の実測値、水漏れ量から空気漏れ量への換算理論のデータをまとめました。

測定方法

防水機能を持った製品は、密封構造のため、加圧口がありません。加圧口が無い場合、ワークをカプセル内に入れ、カプセルに加圧を行います。漏れがあった場合、カプセルの内圧が下がることから、漏れを検出します。 しかし、大リーク(大きな漏れ)があった場合、加圧と同時にワーク内部に圧力が充填され正しい計測ができません。(左図) 大リーク品の見逃しは、重大な問題につながる可能性があります。密封品のリークテストでは、大リーク測定が重要なポイントになります。 MSZシリーズは、大リーク・小リーク測定が可能な装置です。大リークの感度の異なる2種類のテスト方法から選択することができます。

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漏れ箇所検査工程について HDA-0100(スニッファ法)

MSZシリーズによって不良品と判定された製品の漏れ箇所を特定するには、HDA-0100(スニッファ法)による水素リークテストを行う必要があります。この測定方式では、水素5%のトレーサガスを利用します。

下図は、スニッファ法による漏れ検査のモデルです。

ワークにトレーサガス(水素5%+窒素95%)を加圧し、プローブの先端部を検査部位に直接当て、漏れ箇所から漏れ出る水素を検知することで漏れの有無を検査します。プローブは吸引型で本体に内蔵したエアーポンプで30ml/min の吸引をしています。

漏れ箇所の検出モデル 例. スマートフォン

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