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PWB 난연시험 방법 (UL Standard 94)

1. PWB에서 난연시험?

• PWB에서 UL인증 진행 시 테스트되는 항목중의 하나가 난연입니다. 난연테스트는 V, VTM, HB등이 있는데 이번에는V시험에 대해 설명 드리겠습니다. V시험은 Vertical burning test로 샘플을 수직으로 세워서 진행됩니다. 자세한 시험방법은 아래 항목 5번에 나와 있습니다.

2. 난연샘플

• 샘플은 에칭을 통해 내, 외부 동박이 모두 제거되어야 함
• 샘플은 인증 진행하는 PWB type의 모든 제조공정에 노출이 되어 작업 되어야 함
• 샘플은 위와 같이 bar모양의 형태로 되어 있고, 인증 진행 시 PSR잉크가 원판 위에 코팅된 것, 안된 것이 한 쌍으로 테스트 진행됨
• 테스트를 위한 샘플 제출 시 Set당 20개가 필요함. 20개중 10개가 테스트되고, 나머지 10개는 재시험용 혹은 예비용으로 사용하게 됨

3. 장비 구성도

• Burner는 최소 98%의 순도를 가진 메탄가스를 사용 (ASTM D 3801)

4. 난연 시험 진행 전 Conditioning

• 1) Pre-condition (121° ± 2°C for 1.5 hours)

  => 난연 샘플은 항상 Thermal shock 전에 Pre-conditioning을 진행함

• 2) Requested Thermal Shock Conditioning

  ex) 260 °C/10 sec

  => PWB회사에서 요청한 Solder limits를 가지고 Thermal Shock을 가함

• 3) Conditioning Specimen No. 1-5 (23 ± 2°C, 50 ± 5%RH, min 48 hours)

  => 시험에 필요한 10개 샘플 중 5개 샘플을 위와 같이 Conditioning함

• 4) Conditioning Specimen No. 6-10 (70 ± 2°C for 168 hours or 125 ± 2°C for 24 hours)

  => 시험에 필요한 10개 샘플 중 3)에서 쓰인 샘플 외에 5개 샘플을 위와 같이 Conditioning함

• 5) Desiccator Specimen No. 6-10 (23 ± 2°C, < or = 20 %RH, min of 4 hours)

  => 4)에서 Conditioning진행한 5개 샘플(Specimen No. 6-10)을 난연테스트 진행 전에 위와 같이 Conditioning함

• 6) Desiccator Cotton Indicator (23 ± 2°C, < or = 20 %RH, min of 24 hours)

  => Cotton의 경우 사용하기 전에 위와 같이 Conditioning함

  • 샘플, Cotton의 경우 Conditioning과정을 거치고 나서 30분 이내에 난연테스트가 진행 되어야 함

5. 시험 진행

• 1) 20±1mm 불꽃길이를 가진 버너로 불꽃길이 10±1mm가 샘플 끝 단의 중앙에 닿게 버너를 300mm/sec의 속도로 수평하게 가져감
• 2) 10±0.5 초 동안 샘플이 연소될 때 버너 위치도 불꽃이10±1mm가 샘플에 닿도록 유지함
• 3) 300mm/sec의 속도로 약 150mm이상 버너를 샘플과 떨어지게 하는 동시에 샘플에서 불이 꺼지는 시간을 측정(t1, Afterflame time)
• 4) 사용된 동일한 샘플로 1,2,3)에서 진행한 것과 같은 방식으로 재 진행하여 샘플에서 불이 꺼지는 시간을 측정(t2, Afterflame time), 불똥이 남아 있는 시간을 측정
  (t3, Afterglow time)

6. 시험 결과

• 아래 테이블에 따라 난연등급이 V-0, V-1, V-2등급으로 구분됨

• 1) Afterflame time for each individual specimen t1 or t2

  => 각 샘플당 버너로10±0.5 초 동안 샘플을 연소 후, 버너를 제거 했을 때 샘플에서 불이 꺼질 때까지의 시간(t1, t2 모두 해당 됨)

• 2) Total afterflame time for any condition set (t1 plus t2 for the 5 specimens)

  => 5개샘플의 t1, t2 시간을 합산

• 3) Afterflame plus afterglow time for each individual specimen after the second flame application (t2+ t3)

  => 각 샘플에서 t2, t3 시간을 합산

• 4) Afterflame or afterglow of any specimen up to the holding clamp

  => 샘플을 고정하고 있는 holding clamp까지 연소가 진행됨

• 5) Cotton indicator ignited by flaming particles or drops

  => 불똥에 의해 Cotton에 불 붙는 경우