KR20080014355A - 자동차 전장부품의 부식 시험 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 자동차 전장부품의 부식에 의한 열화도를 정량적으로 평가가 가능하기 때문에 자동차 전장부품이 필드에서 부식이 발생했을 경우에 대비하여 동일부위 전장부품 평가를 통해 자동차 부품별 부식수명에 대한 정량화로 품질개선이 가능한 자동차 전장부품의 부식 시험 장치에 관한 것으로서, 유리관으로 형성되는 본체(10), 상기 본체(10)의 하단에 실링이 되도록 고무 재질의 하부 패킹(20), 상기 본체(10)의 하단과 고무재질(20)사이는 유리관내에 충진되는 전해질 누출을 막기 위해 고무링을 설치한다. 전기화학적 셀을 구성하기 위해 유리관(10) 상단부에 테플론 재질의 상부 패킹(30), 시편을 고무재질(20) 하단에 안착되도록 하고 폴(40a)에 의해 상하 높이가 조절되도록 하는 스탠드(40), 구리 재질로 제작되어 전기회로 기판에 접촉되는 프로브(50)로 구성된다.
차량, 전장 부품, 부식

Description

자동차 전장부품의 부식 시험 장치{A corrosion test equipment for vehicle's electric parts}
도 1은 본 발명에 의한 자동차 전장부품의 부식 시험 장치의 구성의 일 실시예를 나타내는 사시도.
도 2는 본 발명에서 사용하는 부식 시험 장치의 구성을 나타내는 사시도.
도 3은 본 발명에서 사용하는 본체와 하부 패킹의 연결 구조를 나타내는 단면도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
10 : 본체 20 : 하부 패킹
30 : 상부 패킹 40 : 스탠드
50 : 프로브
본 발명은 자동차 전장부품의 부식에 의한 열화도를 정량적으로 평가가 가능 하도록 하여 자동차 전장부품이 필드에서 부식이 발생했을 경우에 대비하여 동일부위 전장부품 평가를 통해 자동차 부품별 부식수명에 대한 정량화로 품질개선이 가능한 자동차 전장부품의 부식 시험 장치에 관한 것이다.
현재 개발되고 있는 차량에는 고객의 편의사양과 신기술 적용 등으로 많은 전장품들이 사용되고 있다. 차량에 사용되는 전장 부품들은 차량의 주행을 위해 정확한 신호의 전달과 각각의 안정적 기능수행이 요구된다. 따라서, 전장 부품들의 성능을 설계 단계에서 파악할 필요가 있다.
현재까지 전장부품의 단품에 대해 복합환경시험(온도 및 습도만 제어)을 행하는게 일반적이지만, 실차 부식 내구시험인 경우 주행 환경 상태에서 온/습도 변화에 의한 결로발생, 염수/물 유입에 의한 각종 부품의 부식 상태를 확인할 수 있다.
이를 통해 부식 메카니즘 규명으로 방식(Corrosion control)을 위한 설계 가이드 라인을 제공하게 된다. 그러나, 자동차용 전장 부품에 적용되는 정량적이고 신뢰성있는 부식 평가방법이 부재된 상태이다. 단순히 단품에 실장되는 유니트의 칩이나 솔더링부에 대한 환경 시험을 행하지만 단품 자체의 정량적 평가 방법이 부재된 상태로 필드에서의 근본문제를 해결하기엔 부족하였다.
또한, 차량 개발단계에서 시험차량이 완성된 후 부식시험 장치을 부착하고 열화된 상태를 정량적으로 모니터링할 수 있는 방법은 제한적이다. 특히, 필드지역에서 양산차량 및 개발차량에서 내구시험에서 문제시되는 인쇄회로기판인 경우, 전기적 측면에서만 데이터 구축은 되지만 부식된 부위의 메커니즘 규명이 불분명하여 근본개선이 제한되는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하고자 창안된 것으로서, 자동차용 전장부품의 인쇄회로기판에 부식시험 장치를 부착해서 부식특성을 평가하고 방청 내구성과 기능저하와의 상관관계를 도출하기 위해 평가할 수 있는 자동차 전장부품의 부식 시험 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
도 1은 본 발명에 의한 자동차 전장부품의 부식 시험 장치의 구성의 일 실시예를 나타내는 사시도이고, 도 2는 본 발명에서 사용하는 부식 시험 장치의 구성을 나타내는 사시도로서, 유리관으로 형성되는 본체(10), 링 형태로 형성되고 상기 본체(10)의 하단에 설치되어 전해질 누출을 막는 고무 재질의 하부 패킹(20), 상기 본체(10)의 상단에 설치되어 전기화학적 전극이 설치되도록 하는 테플론 재질의 상부 패킹(30), 시편은 하부 패킹(20)의 하단부면에 안착되도록 하고 폴(40a)에 의해 상하 높이가 조절되도록 하는 스탠드(40), 구리 재질로 형성되고 일단이 전기 회로 기판에 접촉되는 프로브(50)로 구성되어 있음을 도시하고 있다.
상기 상부 패킹(30)에는 보조 전극과 기준 전극이 설치되는 전극 고정홀(35)이 형성된다.
상기와 같이 구성된 본 발명의 실시예를 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
차량의 주요 전장 부품 중 부식 발생 시험 대상을 선정한 후, 유리관으로 구성되어 있는 본체(10)를 부식 발생 시험 대상에 위치시킨다. 본체(10)의 하부에는 하부 패킹(20)을 설치하고, 본체(10)의 내부에는 부식 용액으로 사용되는 5% 농도의 염화 나트륨(NaCl) 용액이 저장되도록 한다.
본체(10)의 하단에는 하부 패킹(20)이 설치되어 있으므로 본체(10)의 내부에 저장된 부식 용액은 외부로 흐르지 않게 된다.
하부 패킹(20)의 하부면이 접촉되는 부분은 인쇄회로기판의 표면이고, 인쇄 회로 기판에는 불규칙적으로 솔더링과 구리 배선부가 형성되어 있으므로 본체(10)의 내부에 저장되어 있는 부식 용액이 누수되지 않도록 하부 패킹(20)은 고무재질을 사용하도록 하였다.
또한, 부식 용액의 누수를 방지하기 위해, 도 3에 도시되어 있는 바와 같이 오링(25)을 이용하여 밀폐성이 향상되도록 하는 것이 바람직하다.
따라서, 하부 패킹(20)은 링 형태로 형성되어 있어 본체(10)에 저장되어 있는 부식 용액은 외부로 흐르지 않고, 주요 전장 부품 중 부식 발생 시험 대상에 접촉하게 되어 부식된 상태를 평가 가능하다.
도 1에 도시되어 있는 바와 같이, 본체(10)의 외부에는 폴(40a)에 의해 상하 높이가 조절되도록 하는 스탠드(40)가 설치되어 있고, 스탠드(40)의 단부에는 테플론 재질의 상부 패킹(30)이 위치하고 있어 유리관으로 구성되어 있는 본체(10)의 상단부에는 상부 패킹(30)이 안착된 상태에서 상부 패킹(30)이 외력에 의해 이탈되 는 것을 방지하도록 한다.
이때 상부 패킹(30)은 스탠드(40)에 의해 고정되어 있으므로, 스탠드(40)의 조정에 의해 상부 패킹(30)에 압력이 인가되도록 하면, 상부 패킹(30)은 본체(10)와 하부 패킹(20)을 누르게 된다. 따라서, 하부 패킹(20)이 인쇄회로기판에 더욱 밀착되면 부식 용액의 유출이 방지될 수 있다.
이후, 상부 패킹(30)에는 보조 전극과 기준 전극을 설치하는 전극 고정홀(35)이 형성되어 있으므로, 전극 고정홀(35)에 보조 전극과 기준 전극을 설치하도록 한다. 이때 보조 전극은 양측으로 한개씩 설치하고 기준 전극은 중앙에 설치하도록 한다.
본체(10)의 상부에 설치되는 상부 패킹(30)의 전극 고정홀(35)에는 보조 전극과 기준 전극을 각각 설치하고, 각각의 전극에는 외부와 전기적으로 연결되도록 한다.
한편, 본체(10)의 외부에는 구리 재질로 형성되고, 외부면은 절연 물질에 의해 감싸진 프로브(50)를 설치하고, 프로브(50)의 단부에는 탐침(55)을 설치하여 프로브(50)의 탐침(55)이 전기 회로 기판에 접촉되도록 한다.
한편, 프로브(50)의 타단부는 스탠드(40)에 설치되어 있는 상부 패킹(30)의 전극홀에 설치되어 있는 전극들과 전기화학적 셀이 구성되도록 한다.
상술한 바와 같이 부식 시험 장치가 형성되면 측정하고자 하는 부위의 전위가 안정화되도록 최소 3시간의 안정화 시간을 갖는 것이 바람직하다.
이때 사용되는 신호의 측정 주파수대역은 100kHz ~ 1mHz 인 것이 바람직하고 신호의 진폭은 ±10 mV 이 되도록 한다.
이후, 시험 대상을 부식 용액에 계속적으로 일정시간 노출시킨후 부식전위가 안정화되도록 한다. 부식전위가 안정화 된후 부식된 상태를 정량적으로 측정한다. 이때 작업전극(인쇄회로기판에 연결된 작업전극), 보조전극과 기준전극 사이에서 저항(부식전류밀도), 부식전위를 얻어낼수 있다
즉, 시험 대상이 부식내구시험을 완료했거나 부식이 안된 단품상태이거나 부식용액에 일정시간 노출후, 전기적 신호값의 변화에 따라 부식 발생 정도를 측정하고, 이에 따라 차량 전장의 성능을 측정할 수 있게 된다.
데이터에 대한 신뢰성을 확보하기 위해 측정부위에서 최소 3회 이상 측정하고 데이터를 평균화한다. 데이터 수집장치는 상용화된 전기화학시험장치(POTENTIOSTAT/GALVANOSTAT)를 이용하고 포터블 상태에서 측정한다.
이상에서는 본 발명을 특정의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 이러한 실시예에 한정되지 않으며, 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 실시할 수 있는 다양한 형태의 실시예들을 모두 포함한다.
상기와 같이 구성된 본 발명에 의하면, 자동차 전장부품의 부식에 의한 열화도를 정량적으로 평가가 가능하기 때문에 자동차 전장부품이 필드에서 부식이 발생 했을 경우에 대비하여 동일부위 전장부품 평가를 통해 자동차 부품별 부식수명에 대한 정량화로 품질개선이 가능한 효과를 갖는다.

Claims (3)

  1. 유리관으로 형성되는 본체(10), 링 형태로 형성되고 상기 본체(10)의 하단에 설치되어 전해질 누출을 막는 고무 재질의 하부 패킹(20), 상기 본체(10)의 상단에 설치되어 전기화학적 전극이 설치되도록 하는 테플론 재질의 상부 패킹(30), 시편을 상부 패킹(30)의 상부면에 안착되도록 하고 폴(40a)에 의해 상하 높이가 조절되도록 하는 스탠드(40), 구리 재질로 형성되고 일단이 전기 회로 기판에 접촉되고 타단은 전극에 연결되는 프로브(50)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 자동차 전장부품의 부식 시험 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 상부 패킹(30)에는 보조 전극과 기준 전극이 설치되는 전극 고정홀(35)이 형성되는 것을 특징으로 하는 자동차 전장부품의 부식 시험 장치.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 프로브(50)의 단부에는 기판에 접촉되는 탐침(55)이 설치되는 것을 특징으로 하는 자동차 전장부품의 부식 시험 장치.
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