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오늘은 ESD 발생기에 대해 간략하게 알아보도록 하겠습니다.

ESD발생기의 측정은 반도체, 자동차 등 많은 제조시설과 공정에 중요한 영향은 미치는 만큼 정밀한 측정이 무엇보다 중요합니다.

한국캘랩은 오랜 경험으로 높은 수준의 ESD발생기 측정기술을 보유하고 있어 차별화된 ESD 발생기 교정 서비스를 제공하고 있습니다.

먼저 ESD란 정전기 방전이란 뜻입니다.

이는 Electro static discharge의 줄임말로, 특정 전하로 인하여 대전된 물체가 다른 극성의 전하로 대전된 물체와 접촉 또는 접촉하기 직전에

아주 짧은 시간 동안 전하 이동이 발생하는 현상을 가리키는 말입니다.

ESD에 의한 피해는 전기전자제품의 파괴, 분체의 유도석 폭발, 도장 시 화재 등의 산업 각 분야에 걸쳐 인명이나 물리적 형태로 방대하게 발생하고 있습니다.

반도체,디스플레이 등 전기전자 산업분야의 소형화, 고속화는 ESD에 대한 민감도를 증가시키고 있으며, 전기전자 환경의 모든 산업분야에서 제품의 생산성, 신뢰성, 안전성에 커다란 영향을 미치고 있습니다.

그렇기 때문에 한국캘랩에서는 전자기기 및 회로 등 ESD로 손상이 갈 수 있는 제품들의 경우, ESD발생기를 사용하여 IEC61000-4-2 규격에 맞춰 시험하고 있습니다.

또한 정확한 측정을 위해서 ESD발생기의 출력값의 정확도를 중요하게 여기고 있습니다.

CAL-LAB은 ESD발생기 정밀 교정을 위해 전류감지 트랜스듀서(CURRENT-SENSING TRAN SDUCER), 패러데이케이지(FARADAY CAGE), 파형측정기(OSCILLOSCOPE) 등 ESD발생기에 필요한 측정 표준장비를 구비하고 있으며, ESD국제규격에 맞는 POINT 측정능력을 갖추고 있습니다.

1. 전류감지 트랜스듀서(CURRENT-SENSING TRANSDUCER)

방전전류를 일정한 비율에 따라 변환시키는 장치이며, 자세한 구조는 IEC61000-4-2 부록에 규정되어 있습니다.

전류감지 트랜스듀서의 원형의 매끈한 부분이 타켓면(taget plane)이며, 당사는 NOISEKEN에서 제작한 전용 타켓을 특별주문하여 사용하고 있습니다.

2. 패러데이 케이지(FARADAY CAGE)

OSCILLOSCOPE를 사용하여 방전 전류 파형을 측정할 때 외부로부터의 잡음이 측정장치와 결합되는 것을 막기 위하여 사용하는 금속합체입니다. 크기는 국제규격에 맞게 NOISEKEN에서 특별제작 된 것을 사용하고 있습니다.

3. 파형 측정기(OSCILLOSCOPE)

전류 감지 트랜스듀서에서 측정된 전류파형을 측정하는 장비입니다. 타켓에서 측정된 시그널이 OSCILLOSCOPE에 입력되면 전류, 시간별로 파형을 잡아내서 정확한 값을 측정합니다.

순간적인 피크전류값을 측정하고 상승시간, 방전시간별로 전류값을 측정해야 하기 때문에 고사양의 OSCILLOSCOE를 구비하여 사용하고 있습니다.

그럼 간단히 ESD발생기 측정에 대해 말씀드리겠습니다.

앞에 말씀드린 장비들을 아래 그림처럼 셋팅한 후 ESD발생기 방전전극(DISCHARGE ELECTRODE)의 뾰족한 부분을 전류감지 트랜스듀서에 접촉한 후 정전기를 발생시킵니다. 그 후 OSCILLOSCOPE로 방해받지 않은 정전기 파형을 Peak current, t1 current, t2 current, Rise time별로 측정합니다.

                                             <정전기 방전 내성 시험방법에 명시된 파형> / 출처: IEC61000-4-2        <CAL-LAB에서 측정한 파형>

방전전압 셋팅값에 따라 Peak current값이 변화하며, ESD 발생기 gun에 삽입되어 있는 캐패시터/ 저항값에 따라 규격에 맞는 시간별로 방전되는 current값을 측정합니다. 

측정 POINT는 IEC61000-4-2 정전기 내성 시험방법에 명시되어 있는 POINT별로 셋팅하여 피크전류 및 시간에 따른 방전전류, 상승시간 등을 측정합니다.