Apple、蒸着やシリコンシールによるデバイスの防水を研究中

木曜日に公開された米国特許出願により、アップルが自社製品を湿気に耐性のあるものにする方法を積極的に研究していることが明らかになった。湿気耐性は競合するスマートフォンメーカーが販売する「アクティブ」スマートフォンモデルに搭載されることもある機能だ。

米国特許商標庁が公開したとおり、Apple の「電子部品を湿気から保護する方法」の出願では、高度な蒸着技術を使用して敏感なデバイス部品をコーティングし、はんだリードをシリコンシールで保護するプロセスが概説されています。

Appleは、一般的な腕時計のようにデバイスの筐体全体を密閉するのではなく、プリント基板（PCB）などの重要な部品に疎水性コーティングを施すことを提案しています。プラズマ支援化学蒸着法（PACVD）でコーティングを施すことで、高電圧部品が液体にさらされた際に発生する短絡を防ぐのに十分な絶縁層を形成できます。

Appleの説明によると、PACVDプロセスでは、まず基板（この場合はデバイスのPCB）の表面を帯電させ、その後、デバイスをフッ素ポリマーガスで満たされた真空チャンバー内に配置します。ガスに電圧をかけると、ガスはプラズマ化し、最終的に帯電した基板上に定着して付着します。

アプリケーションに応じて、層の厚さは 1 ～ 10 ミクロンにすることができ、内部スペースに余裕のない小型フォーム ファクタのポータブル デバイスにとってプラスになります。

このプロセスは、組み立て済みのデバイスの露出面をコーティングするために使用できますが、電磁干渉（EMI）シールドなどの内部構造により、重要なコンポーネントへの蒸着が制限される可能性があります。このシールドはほぼすべてのApple製品に必須であり、iPhone、iPad、MacBookなどに採用されています。

この障害を克服するために、この文書では、PCB上の敏感な電気部品のすぐ上に、EMIシールドに小さな開口部を設けることを提案しています。場合によっては、プラズマを通過させるのに十分な大きさの穴を設けつつ、EMIの通過を制限し、ケージの完全性を損なうことなく、EMIシールドの開口部を小さくすることができます。

他の実施形態では、EMIシールドに大きな開口部を設けることができます。この場合、PACVDプロセス中に開口部の周囲をテープでマスキングすることができます。マスクを除去し、開口部を金属テープパッチで覆い、マスクされていないシールド部分と電気的に接触させることで、ケージの保護特性が回復します。

水による損傷を受けやすい他の部品としては、コーティングされていない基板対基板コネクタがあります。この文書では、はんだリードがコネクタの嵌合部から突出し、腐食や短絡を引き起こす可能性があることが特に指摘されています。リードへの水分の浸入を防ぐため、コネクタのレセプタクル側と嵌合するフレックスケーブルにシリコンシールを塗布することができます。

Appleが将来の製品でより強力な防滴対策を採用するかどうかは不明ですが、Apple Watchでウェアラブル分野に進出するにつれ、消費者はAppleデバイスに一定レベルの防水性能を期待するようになるでしょう。Apple Watch自体は、少なくとも最低限の防滴性能を備えて設計されており、CEOのティム・クック氏は最近、シャワー中でも着用できることを明らかにしました。

Appleの防水特許申請は2014年3月に初めて提出され、発明者としてNicholas G. Merz、Scott A. Myers、Gregory N. Stephens、Joseph C. Pooleが名を連ねている。