환경시험 관련 가이드라인
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Transcript 환경시험 관련 가이드라인
신뢰성 향상을 위한 표준화 기반 구축 및 확산사업
환경시험, 강건설계 및 전자파시험 표준 매뉴얼 개발
환경시험 관련 가이드라인
2004. 1. 29.
산업기술시험원
환경시험 관련 가이드라인
목차
1
환경시험 설계 가이드라인
2
기후적 환경시험 가이드라인
3
환경조건 및 환경시험 데이터베이스
1. 환경시험 설계 가이드 라인
1.1 환경시험 설계 가이드라인 구성
2장
환경시험 설계 절차
제품의 환경 프로파일 개발
환경의 분류
제품의 수명주기 중 예상 경로 파악
3장
주요 환경요인 선정
환경의 분류 방법
환경조건 관련 데이터
환경조건 조사
환경시험 규격
환경시험 기준 개발
환경시험항목 결정
4장
환경시험조건 결정
시료수 및 합격 판정기준 결정
5장
6장
환경인자와 고장메커니즘
-1-
시험 규격의 종류
규격 제정 프로세스
환경시험의 종류 및
시험조건
환경시험 순서
1. 환경시험 설계 가이드 라인
1.2 환경시험 설계 절차
1단계
제품의 수명주기 중 예상 경로 파악
2단계
주요 환경인자 선정
3단계
환경조건 범위 조사
4단계
환경시험항목 결정
5단계
환경시험 조건 결정
6단계
시료수 및 합격 판정기준 결정
제품의 환경 프로파일 개발
환경시험 기준 개발
-2-
1. 환경시험 설계 가이드 라인
1.2 환경시험 설계 절차
단계 11
Phase
단계 2
단계 3
단계 4
단계 5
단계 6
제품의 수명주기
중 예상 경로 파악
주요 환경인자
선정
환경조건 범위
조사
환경시험 항목
결정
환경시험 조건
결정
시료수 및
합격판정기준
결정
• NISSAN 자동차 사례
구성부품의
제조, 물류,
보관
ECU 제조
차량
조립
물류
-3-
수송
시장
Life
1. 환경시험 설계 가이드 라인
1.2 환경시험 설계 절차
단계 11
Phase
단계 2
제품의 수명주기
중 예상 경로 파악
주요 환경인자
선정
단계 3
단계 4
단계 5
단계 6
환경조건 범위
조사
환경시험 항목
결정
환경시험 조건
결정
시료수 및
합격판정기준
결정
• RAC(Reliability Analysis Center) Blueprints for Reliability
운송
저장
유도된 환경
자연적 환경
자동차
도로 진동 등
고온, 분진 등
기차
레일 진동 등
고온, 강우 등
비행기
착륙 충격 등
감압, 열충격 등
배
파도 진동 등
습도, 염분 등
사용
자연적 환경
유도된 환경
자연적 환경
실내
고온, 저온,
곰팡이 등
실내
취급 중 충격,
전자파 등
고온, 열충격
등
실외
고온, 저온,
강우, 분진 등
실외
엔진 진동,
전자파 등
고온, 일사 등
-4-
(자동차)
1. 환경시험 설계 가이드 라인
1.2 환경시험 설계 절차
단계 11
Phase
제품의 수명주기
중 예상 경로 파악
단계 3
단계 2
주요 환경인자
선정
환경조건 범위
조사
단계 4
단계 5
단계 6
환경시험 항목
결정
환경시험 조건
결정
시료수 및
합격판정기준
결정
• IEC 60721-3
저장
실내 사용
운송
자동차
실외 사용
-5-
휴대용
배
1. 환경시험 설계 가이드 라인
1.2 환경시험 설계 절차
단계 11
Phase
제품의 수명주기
중 예상 경로 파악
기후조건
단계 3
단계 2
주요 환경인자
선정
단계 4
환경조건 범위
조사
생물학적 조건
환경시험 항목
결정
화학적으로
활성화된 물질
온도
저온시험, 고온시험, 온도변화시험
습도
고온고습시험, 온습도사이클시험
압력
감압시험
강우
내수성시험
태양 방사
일사시험
-6-
단계 5
단계 6
환경시험 조건
결정
시료수 및
합격판정기준
결정
기계적으로
활성화된 물질
기계적 조건
1. 환경시험 설계 가이드 라인
1.2 환경시험 설계 절차
단계 11
Phase
단계 2
제품의 수명주기
중 예상 경로 파악
주요 환경인자
선정
단계 3
단계 4
환경조건 범위
조사
환경시험 항목
결정
단계 5
단계 6
환경시험 조건
결정
시료수 및
합격판정기준
결정
기호
환경시험명
IEC 60068-
파라미터
엄격도
A
저온시험(Cold)
2-1
온도(℃)
-65, -55, -40, -25, -10, -5, 5
시험시간(h)
2, 16, 72, 96
온도(℃)
200, 175, 155, 125, 100, 85, 70,
55, 40, 30
시험시간(h)
2, 16, 72, 96
…
…
B
…
고온시험(Dry Heat)
…
2-2
…
-7-
1. 환경시험 설계 가이드 라인
1.2 환경시험 설계 절차
단계 11
Phase
제품의 수명주기
중 예상 경로 파악
단계 2
주요 환경인자
선정
단계 3
환경조건 범위
조사
단계 4
단계 5
환경시험 항목
결정
환경시험 조건
결정
단계 6
시료수 및
합격판정기준
결정
• 알루미늄 전해 커패시터 사례
• 규격에 제시된 시료 수를 이용
• IEC 60384-4
• 듀플렉서 사례
• 바이어가 요구한 시료 수 적용
• 모토롤라 요구조건
• 반도체 디바이스 사례
• LTPD 보증방식에 의한 시료 수 계산
• 삼성전자 보증시험
-8-
1. 환경시험 설계 가이드 라인
1.3 환경의 분류
환경
저장
실내
운송
기후적 조건
실외
화학적 활성인
물질
생물학적 조건
배
자동차
기계적 활성인
물질
휴대용
기계적 조건
Class
환경 parameter
단위
3K1
3K2
3K3
3K4
3K5
3K6
3K7
3K7
L
3K8
3K8
H
3K8
L
a) Low temperature
℃
+203)
+15
+5
+5
-5
-25
-40
-40
-55
-25
-55
b) High air temperature
℃
+253)
+30
+40
+40
+45
+55
+70
+40
+70
+70
+55
c) Low relative humidity
%
20
10
5
5
5
10
10
10
10
10
10
d) High relative humidity
%
75
75
85
95
95
100
100
100
100
100
100
e) Low absolute humidity
G/m3
4
2
1
1
1
0.5
0.1
0.1
0.02
0.5
0.02
f) High absolute humidity
G/m3
15
22
25
29
29
29
35
35
35
35
29
℃/min
0.1
0.5
0.5
0.5
0.5
0.5
1.0
1.0
1.0
1.0
1.0
h) Low air pressure
kPa
70
70
70
70
70
70
70
70
70
70
70
i) High air pressure
kPa
106
106
106
106
106
106
106
106
106
106
106
W/m2
500
700
700
700
700
1120
1120
None
1120
1120
1120
g) Rate of change of temperature
j) Solar radiation
-9-
1. 환경시험 설계 가이드 라인
1.4 환경시험 규격
환경시험의 종류
기호
환경시험명
(영문)
IEC
60068-
환경시험명
(국문)
KS C
A
Cold
2-1
저온시험
0220
B
Dry Heat
2-2
고온시험
0221
C
Damp Heat
Ca: Steady State
2-3
고온고습시험
0222
Cb: Steady State,
Primarily for
Equipment
2-56
고온고습시험
(기기)
0237
Cx: Steady State
(Unsturated
Pressurized Vapour)
2-66
Cy: Steady State,
Accelerated Test
Primarily intended for
Components
2-67
-10 -
1. 환경시험 설계 가이드 라인
1.4 환경시험 규격
대표적 환경시험 규격
환경요인
1. 온도
2. 습도
MIL-STD-
IEC
60068
BS
2011
JIS C
0010
1.1 저온시험
2-1
2.1A
A
1.2 고온시험
2-2
2.1B
B
1.3 온도변화시험
2-14
2.1N
N
107G
2.1 고온고습시험
2-3
2.1Ca
C
103B
2.2 온습도사이클시험
2-30
2.1 Db
D
106G
2.3 고온고습-제품시험
2-56
2.4 고온고습-불포화증기가압시험
2-66
2.5 고온고습-부품가속시험
2-67
환경시험 항목
-12 -
202G
750D
883E
810F
502.4
1031.5
1032.2
501.4
1008.2
1051.5
1056.7
503.4
1010.7
1011.9
1021.3
507.4
1004.7
1. 환경시험 설계 가이드 라인
1.4 환경시험 규격
환경시험 규격 제정 절차
향 후 표준화가 요구될 최신 기술에 대하여 표준화를 준비하는 단계
TC 또는 SC에서 다룰 새로운 아이템을 제안하는 단계
WG 모일을 1년에 2번 정도 가지며 WD를 준비하는 단계
회원국들에게 WD가 보내져 검토되는 단계
PWI
NP
Preliminary
Stage
Proposal
Stage
WD
Preparatory
Stage
CD
CDV
Committee
Stage
Enquiry
Stage
FDIS
Approval
Stage
회원국들이 투표하는 단계
최종 승인 단계
출판 단계
PWI: Preliminary Work Item, NP: New work item Proposal, WD: Working Draft, CD: Committee Draft,
CDV: Committee Draft for Vote, FDIS: Draft International Standard
-13 -
Publication
Stage
1. 환경시험 설계 가이드 라인
1.5 환경시험 순서
시험순서 결정 지침
시험 순서
시험 목적
가장 엄격한 시험부터 시
작한다.
개발시험으로 일련의 환경시험에서 모두 통과해야 하는 경우 가
장 엄격한 시험부터 시작하여 문제가 있는 경우 빨리 고장나서
시험시간을 줄일 수 있도록 시험하려고 하는 경우
엄격도가 낮은 시험부터
진행한다.
개발시험으로 한정된 시료로 가능한 많은 시험을 해보고 많은 정
보를 얻고자 하는 경우
필드에서 일어나는 상황을 사용조건을 알고 있는 기기에 대한 형식 인정 시험으로서 필드에
고려하여 환경을 재현한다. 서의 발생하는 환경 상황을 재현하여 시험함으로써 기기가 필드
에서 문제를 일으키지 않음을 확인하고자 하는 경우
가장 중대한 영향을 주는
일련의 시험으로 진행한다.
저온/고온
온도변화
표준화된 형식 인정 시험으로서 필드에서 문제가 없을지 확인하
기 위하여 가장 중대한 영향을 줄 일련의 순서대로 시험하여 문
제 없음을 확인하고자 하는 경우
충격/진동
기압/습도
-14 -
부식
모래/먼지
1. 환경시험 설계 가이드 라인
1.6 환경인자와 고장메커니즘
반도체
본문 p.139
커패시터
본문 p.140
저항
본문 p.141
커넥터
본문 p.142
일반적인
환경요인에 따른
고장 메커니즘
-15 -
2. 기후적 환경시험 가이드 라인
2.1 기후적 환경시험 가이드 라인 구성
2장
환경시험의 일반적인 절차
3장
저온시험
4장
고온시험
각 장의 내용
5장
온도변화시험
6장
고온고습시험
7장
온습도사이클시험
8장
감압시험
9장
내수성시험
10장
일사시험
11장
기후적 환경시험장비
-16 -
시험목적
관련 고장 메커니즘
관련 규격
시험방법
해설
2. 기후적 환경시험 가이드 라인
2.2 기후적 환경시험 절차
시험 전의 제품 이력에 대한 영향을 없애고 특정한 제품에 있어서는 중화하는 과정
시험 환경 하에 제품을 노출시키기 전에 필요한 측정을 하는 과정
제품이 특정한 환경에 노출되었을 때의 영향을 조
사하기 위하여 미리 정한 환경조건에 노출시키는
과정
전처리
Pre-conditioning
초기 측정
Initial
examination and
measurement
컨디셔닝
Conditioning
후처리
Recovery
시험 후 제품 특성을 측정하기 전에 제품을 안정시키는 과정
시험 후 필요한 제품 특성을 측정하는 과정
-17 -
최종 측정
Final
examination and
measurement
2. 기후적 환경시험 가이드 라인
2.4 환경시험 장비
기후적
환경시험장비
오븐
항온기
항온항습기
-18 -
불포화증기가압
시험기
열충격시험기
3. 환경조건 및 환경시험 데이터베이스
환경조건
저장
저온
운송
고온
실내
온도변화
실외
고온고습
자동차
온습도
사이클
환경시험
-19 -
감압
배
내수성
휴대용
일사
3. 환경조건 및 환경시험 데이터베이스
실내
기후적 조건
생물학적 조건
화학적 활성인
물질
-20-
기계적 활성인
물질
기계적 조건
3. 환경조건 및 환경시험 데이터베이스
기후적 조건
Class
환경 parameter
단위
3K1
3K2
3K3
3K4
3K5
3K6
3K7
3K7
L
3K8
3K8
H
3K8
L
a) Low temperature
℃
+203)
+15
+5
+5
-5
-25
-40
-40
-55
-25
-55
b) High air temperature
℃
+253)
+30
+40
+40
+45
+55
+70
+40
+70
+70
+55
c) Low relative humidity
%
20
10
5
5
5
10
10
10
10
10
10
d) High relative humidity
%
75
75
85
95
95
100
100
100
100
100
100
e) Low absolute humidity
G/m3
4
2
1
1
1
0.5
0.1
0.1
0.02
0.5
0.02
f) High absolute humidity
G/m3
15
22
25
29
29
29
35
35
35
35
29
℃/min
0.1
0.5
0.5
0.5
0.5
0.5
1.0
1.0
1.0
1.0
1.0
h) Low air pressure
kPa
70
70
70
70
70
70
70
70
70
70
70
i) High air pressure
kPa
106
106
106
106
106
106
106
106
106
106
106
W/m2
500
700
700
700
700
1120
1120
None
1120
1120
1120
g) Rate of change of temperature
j) Solar radiation
-21-
3. 환경조건 및 환경시험 데이터베이스
저온시험
기호
IEC 60068-
파라미터
엄격도
A
2-1
온도(℃)
-65, -55, -40, -25, -10, -5, 5
시험시간(h)
2, 16, 72, 96
-22-