환경시험 관련 가이드라인 산업기술시험원 신뢰성 향상을 위한 표준화 기반 구축 및 확산사업

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1 환경시험 관련 가이드라인 산업기술시험원 신뢰성 향상을 위한 표준화 기반 구축 및 확산사업 2004. 1. 29.
환경시험, 강건설계 및 전자파시험 표준 매뉴얼 개발 환경시험 관련 가이드라인 산업기술시험원

2 환경시험 관련 가이드라인 1 환경시험 설계 가이드라인 2 기후적 환경시험 가이드라인 3 환경조건 및 환경시험 데이터베이스
목 차 1 환경시험 설계 가이드라인 2 기후적 환경시험 가이드라인 3 환경조건 및 환경시험 데이터베이스

3 1. 환경시험 설계 가이드 라인 1.1 환경시험 설계 가이드라인 구성 2장 환경시험 설계 절차 제품의 환경 프로파일 개발 3장
제품의 수명주기 중 예상 경로 파악 주요 환경요인 선정 환경조건 조사 3장 환경의 분류 환경의 분류 방법 환경조건 관련 데이터 환경시험 기준 개발 환경시험항목 결정 환경시험조건 결정 시료수 및 합격 판정기준 결정 4장 환경시험 규격 시험 규격의 종류 규격 제정 프로세스 환경시험의 종류 및 시험조건 5장 환경시험 순서 6장 환경인자와 고장메커니즘 -1-

4 1. 환경시험 설계 가이드 라인 1.2 환경시험 설계 절차 1단계 제품의 수명주기 중 예상 경로 파악
제품의 환경 프로파일 개발 2단계 주요 환경인자 선정 3단계 환경조건 범위 조사 4단계 환경시험항목 결정 환경시험 기준 개발 5단계 환경시험 조건 결정 6단계 시료수 및 합격 판정기준 결정 -2-

5 1. 환경시험 설계 가이드 라인 1.2 환경시험 설계 절차 NISSAN 자동차 사례 구성부품의 제조, 물류, 보관 ECU 제조
Phase 1 단계 1 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 물류 차량 조립 수송 시장 Life -3-

6 1. 환경시험 설계 가이드 라인 1.2 환경시험 설계 절차 Phase 1 단계 1 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 RAC(Reliability Analysis Center) Blueprints for Reliability 운송 저장 사용 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 자연적 환경 실내 고온, 저온, 곰팡이 등 실외 강우, 분진 등 유도된 환경 자연적 환경 실내 취급 중 충격, 전자파 등 고온, 열충격 등 실외(자동차) 엔진 진동, 전자파 등 고온, 일사 등 -4-

7 1. 환경시험 설계 가이드 라인 1.2 환경시험 설계 절차 IEC 60721-3 저장 실내 사용 자동차 휴대용 운송 실외 사용
Phase 1 단계 1 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 IEC 저장 실내 사용 자동차 휴대용 운송 실외 사용 배 -5-

8 1. 환경시험 설계 가이드 라인 1.2 환경시험 설계 절차 -6- 제품의 수명주기 중 예상 경로 파악 주요 환경인자 선정
Phase 1 단계 1 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 기후조건 생물학적 조건 화학적으로 활성화된 물질 기계적으로 활성화된 물질 기계적 조건 온도 저온시험, 고온시험, 온도변화시험 습도 고온고습시험, 온습도사이클시험 압력 감압시험 강우 내수성시험 태양 방사 일사시험 -6-

9 1. 환경시험 설계 가이드 라인 1.2 환경시험 설계 절차 -7- 제품의 수명주기 중 예상 경로 파악 주요 환경인자 선정
Phase 1 단계 1 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 기호 환경시험명 IEC 파라미터 엄격도 A 저온시험(Cold) 2-1 온도(℃) -65, -55, -40, -25, -10, -5, 5 시험시간(h) 2, 16, 72, 96 B 고온시험(Dry Heat) 2-2 200, 175, 155, 125, 100, 85, 70, 55, 40, 30 … -7-

10 1. 환경시험 설계 가이드 라인 1.2 환경시험 설계 절차 알루미늄 전해 커패시터 사례 규격에 제시된 시료 수를 이용
Phase 1 단계 1 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 규격에 제시된 시료 수를 이용 알루미늄 전해 커패시터 사례 IEC 바이어가 요구한 시료 수 적용 듀플렉서 사례 모토롤라 요구조건 LTPD 보증방식에 의한 시료 수 계산 반도체 디바이스 사례 삼성전자 보증시험 -8-

11 1. 환경시험 설계 가이드 라인 1.3 환경의 분류 환경 저장 운송 실내 실외 자동차 배 휴대용 -9- 기후적 조건
생물학적 조건 화학적 활성인 물질 기계적 활성인 물질 기계적 조건 -9-

12 1. 환경시험 설계 가이드 라인 1.4 환경시험 규격 환경시험의 종류 기호 환경시험명 (영문) IEC 60068- (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 (기기) 0237 Cx: Steady State (Unsturated Pressurized Vapour) 2-66 Cy: Steady State, Accelerated Test Primarily intended for Components 2-67 -10 -

13 1. 환경시험 설계 가이드 라인 1.4 환경시험 규격 대표적 환경시험 규격 -12 - 환경요인 환경시험 항목 IEC 60068
BS 2011 JIS C 0010 MIL-STD- 202G 750D 883E 810F 1. 온도 1.1 저온시험 2-1 2.1A A 502.4 1.2 고온시험 2-2 2.1B B 1031.5 1032.2 501.4 1008.2 1.3 온도변화시험 2-14 2.1N N 107G 1051.5 1056.7 503.4 1010.7 1011.9 2. 습도 2.1 고온고습시험 2-3 2.1Ca C 103B 2.2 온습도사이클시험 2-30 2.1 Db D 106G 1021.3 507.4 1004.7 2.3 고온고습-제품시험 2-56 2.4 고온고습-불포화증기가압시험 2-66 2.5 고온고습-부품가속시험 2-67 -12 -

14 1. 환경시험 설계 가이드 라인 1.4 환경시험 규격 환경시험 규격 제정 절차 -13 -
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 WD CD CDV FDIS Preliminary Stage Proposal Stage Preparatory Stage Committee Stage Enquiry Stage Approval Stage Publication 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 -

15 1. 환경시험 설계 가이드 라인 1.5 환경시험 순서 시험순서 결정 지침 시험 순서 시험 목적 가장 엄격한 시험부터 시작한다.
개발시험으로 일련의 환경시험에서 모두 통과해야 하는 경우 가장 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 정보를 얻고자 하는 경우 필드에서 일어나는 상황을 고려하여 환경을 재현한다. 사용조건을 알고 있는 기기에 대한 형식 인정 시험으로서 필드에서의 발생하는 환경 상황을 재현하여 시험함으로써 기기가 필드에서 문제를 일으키지 않음을 확인하고자 하는 경우 표준화된 형식 인정 시험으로서 필드에서 문제가 없을지 확인하기 위하여 가장 중대한 영향을 줄 일련의 순서대로 시험하여 문제 없음을 확인하고자 하는 경우 가장 중대한 영향을 주는 일련의 시험으로 진행한다. 저온/고온 온도변화 충격/진동 기압/습도 부식 모래/먼지 -14 -

16 1. 환경시험 설계 가이드 라인 1.6 환경인자와 고장메커니즘 반도체 본문 p.139 일반적인 환경요인에 따른 고장 메커니즘
커패시터 본문 p.140 저항 본문 p.141 커넥터 본문 p.142 -15 -

17 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 시험목적 관련 고장 메커니즘 관련 규격 시험방법 해설 6장 고온고습시험 7장 온습도사이클시험 8장 감압시험 9장 내수성시험 10장 일사시험 11장 기후적 환경시험장비 -16 -

18 Initial examination and measurement Final examination and measurement
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 조사하기 위하여 미리 정한 환경조건에 노출시키는 과정 전처리 Pre-conditioning 초기 측정 Initial examination and measurement 컨디셔닝 Conditioning 후처리 Recovery 최종 측정 Final examination and measurement 시험 후 제품 특성을 측정하기 전에 제품을 안정시키는 과정 시험 후 필요한 제품 특성을 측정하는 과정 -17 -

19 2. 기후적 환경시험 가이드 라인 2.4 환경시험 장비 기후적 환경시험장비 오븐 항온기 항온항습기 불포화증기가압시험기
열충격시험기 -18 -

20 3. 환경조건 및 환경시험 데이터베이스 환경조건 저장 운송 실내 실외 자동차 배 휴대용 저온 고온 온도변화 고온고습 온습도
사이클 감압 내수성 일사 환경시험 -19 -

21 3. 환경조건 및 환경시험 데이터베이스 실내 -20- 기후적 조건 생물학적 조건 화학적 활성인 물질 기계적 활성인 물질
기계적 조건 -20-

22 3. 환경조건 및 환경시험 데이터베이스 기후적 조건 -21-

23 3. 환경조건 및 환경시험 데이터베이스 저온시험 -22- 기호 IEC 60068- 파라미터 엄격도 A 2-1 온도(℃)
-65, -55, -40, -25, -10, -5, 5 시험시간(h) 2, 16, 72, 96 -22-