2021년 12월 10일
당사 인버터, 서보팩 등 전자장비 제품은 황화수소, 먼지, 오일미스트 등 부식성 가스에 노출되어 있습니다※１등의 환경물질 제품에 달라붙어 합선 사고가 발생할 수 있습니다
오일 미스트 부착 예
먼지 부착 예
기판 오염 상태
※1 오일미스트(오일에어로졸)란 무엇입니까?
JIS B8392-2:2011 압축 공기 - 2부: 오일 미스트 시험 방법에 따르면, 오일 미스트는 가스 중에 부유하고 낙하 속도와 침강 속도를 무시할 수 있는 액체 오일로 정의됩니다 공장 환경에는 수 마이크로미터 정도의 미세한 오일 미스트가 자연적으로 순환하여 전자 장비의 고장을 유발합니다
이러한 열악한 환경에서 사용되는 전자 장치 기판에는 부식 및 이물질로 인한 단락 고장을 방지하기 위해 컨포멀 코팅제라는 수지 재료가 코팅되어 있습니다 1970년 이전부터 가혹한 부식 환경에 대처하기 위해 기판 표면에 컨포멀 코팅 처리를 적용해 왔으며, 가스 부식 테스트 등의 환경 테스트를 통해 그 타당성을 평가해 왔습니다
그러나 최근 몇 년 동안 공장 자동화 시장이 급속히 확장됨에 따라 당사의 제품과 이를 둘러싼 환경도 급격한 변화를 겪고 있습니다 구체적으로 변경된 내용은 다음과 같습니다
이렇게 다양해지는 시장 환경과 제품 트렌드에 대응하기 위해 당사는 전자기기 보드의 신뢰성을 획기적으로 향상시키는 자체 보호 기술 및 보호 성능 평가 기술을 개발했습니다
기존에 우리가 적용한 코팅제는 시장 환경에서 각 열화 요인에 대해 두 가지 유형의 실패 모드를 가지고 있습니다※2을 가정하여 각 모드에 가장 적합한 코팅제를 선택했습니다
부식으로 인한 보드 고장 모드 이미지
모드Ⅰ에서는 코팅제와 오일미스트 등 약액과의 친화력이 높을 경우 코팅막이 용해되거나 부풀어올라 보호기능이 상실됩니다 그러면 사용환경의 습기, 미스트 등 부식성 요인으로 인해 회로가 단락되어 고장이 발생하게 됩니다 모드 2에서는 부식성 가스가 코팅막을 통과하거나, 기재와 코팅막의 접착력이 약할 경우, 가스가 계면으로 유입되어 단락 및 고장의 원인이 될 수 있습니다 당사에서는 기존에 오일미스트에 의한 기재불량에 코팅제 A를 적용한 모드Ⅰ을, 기존의 코팅제 B를 부식성가스에 의한 기재불량에 적용한 경우를 모드II로 분류해 왔습니다
그러나 지금까지 오일 미스트와 부식성 가스가 공존하는 환경과 같은 복잡한 열화 환경에 사용할 수 있는 코팅 옵션이 없었으며 모든 환경에서 효과적인 보호를 제공하는 것은 불가능했습니다
그래서 우리는 다양한 열화 요인으로부터 전자기기 기판을 보호할 수 있는 새로운 컨포멀 코팅제(코팅제 C)를 개발했습니다 이어서, 새로 개발된 코팅제 C와 기존 코팅제 A, B의 각종 오일, 부식성 가스, 염수에 대한 내환경성을 평가했습니다 코팅막 손상, 배선 부식, 절연저항 저하 정도를 기준으로 당사 평가 기준에 따라 5단계로 내환경성을 평가한 결과, 기존 코팅제 A, B로는 달성할 수 없었던 복잡한 열화 환경에 코팅제 C를 적용할 수 있음을 입증할 수 있었습니다
기존 제품
새롭게 개발된 제품
내환경성 평가 결과(당사 평가 기준)
기존 코팅 공정
새로운 코팅 처리
전자소자 기판(QFP 리드부)의 가스 부식 테스트 결과
오일 미스트 테스터 회로도
코팅된 제품의 내환경 성능을 어떻게 평가할 수 있습니까? 부식성 가스 및 먼지는 IEC 60721-3-3:1994 등의 표준에서 환경변수로 명시되어 있으며, 각 회사는 이러한 가정을 바탕으로 환경시험을 실시하고 있습니다 그러나 절삭유, 윤활유, 섬유가공유 등 고객 환경의 다양한 성분으로 오일 미스트를 시뮬레이션하는 테스트 방법은 없었습니다
우리는 판매 정보 및 시장 회수 제품에서 검출된 10가지 이상의 오일 미스트 성분으로부터 컨포멀 코팅의 열화 모드를 커버할 수 있는 테스트 액체를 좁혔습니다 또한, 이 시험액을 시장 환경과 유사한 미세한 미스트 형태로 만들어 유통에 노출시킴으로써, 제품을 시장 환경에 장기간 방치할 경우 발생하는 접착력 및 제품 열화 양상을 동일한 수준으로 신속하게 재현할 수 있었습니다 이 독특한 오일미스트 테스트를 통해 제품의 구조설계 및 코팅 위치의 타당성을 단시간에 검증할 수 있게 되었습니다
새로운 컨포멀 코팅제를 적용하고 이에 상응하는 오일 미스트 테스트 방법을 확립함으로써 전자 장치 기판의 내환경성을 크게 향상시키는 데 성공했습니다 그러나 점점 더 다양해지는 시장에서 우리의 기술이 모든 환경 악화 요인에 대해 충분한 보호를 달성했다고 아직은 말할 수 없습니다 우리는 보호 성능을 더욱 강화하여 새로운 시장에 존재하는 알려지지 않은 환경 저하 요인으로부터 제품을 보호하기 위해 신뢰성이 높은 장비를 계속 개발할 것입니다
