소비자 가전 제품 테스트

From drop testing to ESS, Kistler offers comprehensive measurement technology for consumer electronics product testing.

사용하기 쉽고 비용 효율적인 측정 기술

소비자 가전(3C) 시장은 경쟁이 매우 치열합니다. 제조사들은 우수한 제품 품질, 제품 안전성, 내구성, 신뢰성 및 성능을 확보하기 위해 노력하고 있습니다. 이러한 요소들은 제품 수명 주기와 품질 비용을 관리하고, 고객의 신뢰를 구축하며, 브랜드 평판을 유지하는 데 있어 가장 중요합니다. 운송, 보관 또는 작동 과정에서 기계적, 열적 또는 기후적 조건이 제품에 영향을 미칠 수 있습니다.

리콜 및 보증 청구 비용은 매우 막대합니다. 따라서 소비자 가전 기기(3C 제품)의 보장된 제품 사양이 일상적인 사용 환경에서도 충족되도록 보장하기 위해서는 광범위한 소비자 가전 제품 테스트를 수행하는 것이 필수적입니다.

소비자 가전 산업에서 새로운 기술과 소재의 등장, 그리고 지속되는 소형화 추세는 기기가 시장에 출시되기 전 설계자와 제품 테스트 시나리오가 직면한 새로운 과제를 야기하고 있습니다.

소비자 가전 제품 테스트를 위한 사용하기 쉽고, 비용 효율적이며, 내구성이 뛰어나고 신뢰할 수 있는 계측 장비로, 테스트 조건에 부합하는 성능을 제공하며 테스트 요구 사항에 맞춰 교정되어 있습니다.

키슬러의 압전 센서 기술이 가전 제품 테스트에 제공하는 장점

자원 최적화

내구성: 과부하 방지 기능과 고온 안정성을 갖춘 긴 수명
내구성이 뛰어난 커넥터 및 케이블
비용 효율적
취급이 간편함

효율 극대화

개별 시험 요건에 따른 교정
높은 측정 정확도
시험 주기 시간 단축

신뢰성

변동하는 온도 조건에서도 장기간 안정적인 작동
시험 조건에 부합하는 성능

당사는 소비자 가전 제품 테스트 용도로 검증된, 완벽하게 교정된 측정 체인을 개발 및 제공합니다. 또한 설치 및 사용과 관련된 전문 지식과 조언을 제공합니다. 당사의 솔루션은 비용 효율적일 뿐만 아니라 까다로운 환경 테스트 조건에도 부합합니다.

응답 속도가 빠른 로드셀을 활용한 3C 제품용 소재의 충격 시험 및 급속 파단 시험

소비자 가전 제품 소재에 대한 충격 시험 및 고속 파단 시험을 수행하는 소형 압전식 1-컴포넌트 로드셀의 특징은 다음과 같습니다:

높은 과부하 용량으로 인한 내구성과 내구성
탁월한 선형성에 기반한 측정 정확도
넓은 대역폭으로 인한 빠른 응답 시간
당사의 전하 증폭기(예: 5018A, 5167A, 5073B)를 통해 외부에서 조정 가능하여, 사용 가능한 동적 범위를 최대한 활용하도록 응용 분야에 최적화된 측정 범위를 설정할 수 있음

기판 재료 시험이란 무엇인가요? 왜 소비자 가전 제품에 대해 기판 재료의 기계적 시험을 수행해야 할까요?

재료의 기계적 시험에는 충격 시험, 초고속 파괴 인성 시험, 피로 시험 등이 포함됩니다. 이는 재료(금속, 플라스틱, 복합재료, 고분자)를 인장, 압축, 전단 등의 물리적 응력에 노출시켜 그 특성과 거동을 파악하는 과정입니다. 이렇게 얻은 데이터는 특정 용도에 재료가 적합한지 판단하는 데 도움이 될 뿐만 아니라, 재료의 수명과 파손 시점을 예측하는 데에도 활용될 수 있습니다. 이는 현장에서 소비자 가전 제품의 고장 가능성을 파악하는 효과적인 수단입니다.

응답 속도가 빠른 동력계를 이용한 소비자 가전 제품의 낙하/충격 시험

제품이 지면에 접촉할 때 발생하는 힘, 가속도 및 충격 방향의 영향을 파악하는 것이 필수적입니다. 높은 충격력을 측정하려면 높은 강성과 선형성, 낮은 크로스톡 오차를 갖춘 센서가 필요합니다. 당사는 정밀한 측정을 위해 교정된 단일 및 다중 구성 요소 힘 센서와 가속도계 솔루션을 제공합니다. 압전 센서는 충격 시험에 흔히 사용되는 스트레인 게이지 센서에 비해 상당한 이점을 제공합니다.

탁월한 정밀도, 긴 수명, 넓은 대역폭 및 빠른 응답 시간, 장기적인 작동 안정성, 신뢰성, 그리고 까다로운 낙하 시험 및 충격 시험 절차 중의 쉬운 취급성 덕분에 키슬러(Kistler)의 압전식 로드셀은 가장 선호되는 선택입니다.

소비자 가전 제품의 낙하/충격 시험을 수행하는 압전식 동력계는 일반적으로 다음과 같은 특징을 가진 압전식 로드셀로 구성됩니다:

높은 과부하 용량으로 인한 긴 수명과 내구성
탁월한 선형성에 기반한 측정 정확도
높은 강성 덕분에 (스트레인 게이지 기술 대비) 빠른 응답 시간을 위한 포스 플레이트의 훨씬 더 높은 주파수 응답
충전 증폭기(예: 5018A, 5167A)를 통해 외부에서 측정 범위를 조정하여, 사용 가능한 동적 범위를 최대한 활용하도록 애플리케이션에 최적화 가능

다음 중에서 선택할 수 있습니다:

즉시 사용 가능한 다중 구성 요소 동력계
직접 단일 및 3축 동력계를 제작할 수 있는 로드셀
- 1축 로드셀
- 통합형 로드셀이 포함된 1축 로드셀 조립 세트 (93x1)
맞춤형 동력계 및 기타 측정 장비를 위한 Kistler의 특별 서비스인 CPL(Custom Product Lane)

시간 지속 시간과 주파수는 반비례하므로, 동력계 포스 플레이트는 고유 진동수가 낙하 시험에서 예상되는 주파수 성분의 최소 3~5배 이상 되도록 설계되어야 합니다.

Piezoelectric accelerometer to perform drop/impact testing on consumer electronics (3C products):

World's smallest miniature triaxial IEPE accelerometer (low mass: 6 mm ( 0.236”) cube, 0.9 gram sensor mass with low mass/flexible cable (1.2 mm OD, 3.2 gram/m) can be mounted to very small test units.

낙하 시험이란 무엇인가요? 소비자 가전 제품(3C 제품)에 대해 낙하 시험을 실시하는 것이 왜 중요한가요?

낙하로 인한 충격력이 가해져 발생하는 손상으로부터 제품을 보호하는 것은 웨어러블 또는 휴대용 소비자 가전 제품의 설계에 있어 중요한 고려 사항입니다. 이러한 손상에는 화면 균열, 기기 파손 또는 심각한 기능적 결함이 포함될 수 있습니다.

낙하 시험의 목적은 가능한 사용 시나리오를 바탕으로 설계 목표와 제작 품질을 검증하여 내구성을 확인하는 것입니다. 이는 제품의 취급 내구성을 평가하며, 운송(기차, 비행기, 선박, 자동차를 통한 배송)을 포함한 다양한 시험 시나리오를 포괄합니다.

낙하 시험은 또한 소비자 가전 제품 개발 과정에서 사용되는 분석 모델을 검증합니다. 분석 모델을 활용하면 시제품 제작 전 시험 단계 없이도 비용 효율적으로 설계를 평가할 수 있어, 비용을 절감하고 3C 제품의 시장 출시 기간을 단축하며 가격 경쟁력 요건을 충족하는 데 기여합니다.

소비자 가전 제품에 대한 낙하 시험 수행 방법 – 시험 시나리오

일반적으로 상단에 낙하용 플랫폼이 있고 하단에 힘 측정기가 장착된 낙하 타워가 사용됩니다. 또한, 최종적으로는 시험 대상 장치에 3축 가속도계를 장착하게 됩니다.

외부 포장 없이 3C 소비자 가전 제품(노트북, 스마트폰, 태블릿)을 다양한 높이와 방향에서 동력계 힘판 위로 낙하시켜 충격력을 측정합니다. 측정 결과를 설계 목표와 비교하고 시험 대상 기기의 손상 여부를 평가합니다.

광대역 대역폭을 갖춘 초소형 3축 IEPE 및 3축 MEMS 정전용량형 가속도계를 이용한 가전제품의 포장 테스트 / 낙하 내구성 테스트 / 동적 충격 테스트

당사의 가속도계는 크기가 작고 무게가 가벼워 패키지 내부, 시험 대상 제품 표면 또는 내부 등 다양한 위치에 유연하게 장착할 수 있습니다. MEMS 가속도계를 사용하면 충격 발생 전의 자유 낙하 상태를 측정할 뿐만 아니라 실제 충격 현상을 완벽하게 분석할 수 있습니다.

소비자 가전 제품의 패키징 테스트를 수행하는 초소형 3축 IEPE 및 3축 MEMS 정전용량식 가속도계는 저주파 측정에 최적화되어 있으며, 다음과 같은 동적 측정 기능을 갖추고 있습니다:

높은 과부하 용량으로 인한 긴 수명과 내구성
탁월한 선형성에 기반한 측정 정확도
높은 대역폭으로 인해 신호 대역폭 요구 사항보다 훨씬 높은 공진 주파수를 갖는 장시간 또는 단시간 충격 측정 적합성
정밀 측정 및 관련 불확실성 관리를 위한 ISO 17025 기준 교정

3C 제품 낙하 시험용 가속도계:

세계에서 가장 작은 초소형 3축 IEPE 가속도계(경량: 6mm(0.236인치) 정육면체, 센서 질량 0.9g)로, 경량/유연한 케이블(외경 1.2mm, 3.2g/m)을 사용하여 매우 작은 시험 장치에도 장착할 수 있습니다.

포장 테스트란 무엇인가요? 왜 소비자 가전 제품에 대해 포장 테스트를 수행해야 하나요?

포장 테스트는 운송 및 취급 과정에서 포장재와 내용물이 충격에 어떻게 반응하는지 평가합니다. 이 테스트를 통해 제조업체는 설계상의 결함을 해결하고, 내구성을 향상시키며, 제품 손상, 분실 및 관련 비용을 최소화할 수 있습니다. 또한 기업에 더 큰 비용 부담을 주는 과도한 포장을 피하고, 운송 중 제품 파손으로 인해 비용이 증가하는 등 상품의 안전을 위협하는 부적절한 포장을 방지할 수 있습니다. 또한 이 시험은 제품 포장의 내구성을 판단하는 데 도움이 되며, 충격 및 진동 시험에서는 반드시 발견되지 않을 수 있는 구조적 및 기계적 취약점을 파악할 수 있게 해줍니다.

PiezoStar 단축 및 3축 가속도계를 활용한 소비자 가전 제품의 ESS, HASS 및 HALT 시험

HALT 및 HASS 테스트에는 극한의 온도 안정성을 갖춘 가속도계가 필요합니다. 이러한 응용 분야에서는 제어용 및 응답용 가속도계가 사용됩니다. 제어용 가속도계는 시험 대상물에 가해지는 입력 진동을 모니터링하는 데 사용되며, 일반적으로 단축 가속도계입니다. 응답용 가속도계는 입력 진동에 따른 시험 대상물의 진동을 측정하며, 3축 가속도계입니다.

ESS, HASS 및 HALT 테스트용 PiezoStar 단축 및 3축 가속도계의 특징:

초저온 감도
광범위한 온도 범위에서의 장기 안정성
동적 온도 및 과도 현상에 대한 안정적인 작동; 분당 최대 60°C(160°F)의 변화율, –100°C ~ 200°C(–212°F ~ 392°F)의 극한 온도 범위
경량 구조물에 가해지는 질량 부하를 방지하는 저질량 설계
응답형 가속도계는 최대 2kHz 및 상한 10kHz의 측정 주파수를 지원
제품 테스트 프로그램에 맞춘 저주파수 교정
테스트 수준 및 장기간 테스트를 견딜 수 있는 내구성 있는 커넥터 및 케이블

환경 스트레스 평가(ESS, HASS, HALT)란 무엇인가요? 왜 소비자 가전 제품에 대해 환경 스트레스 평가를 수행해야 하나요?

환경 스트레스 스크리닝(ESS)은 제품이 고장 날 때까지 스트레스를 가하는 과정입니다. ESS 시험 방법의 일환인 고가속 수명 시험(HALT)과 고가속 스트레스 스크리닝(HASS)을 결합하면 이러한 고장 메커니즘을 조기에 탐지하여 제품의 신뢰성을 높이고, 수리 또는 교체 비용을 절감하는 데 도움이 됩니다. ESS는 소비자 가전 기기가 현장에서 고장날 가능성을 파악하는 효과적인 수단입니다.

ESS 측정 체인은 제어용 가속도계, 응답용 가속도계, 데이터 수집 시스템, 신호 조정 장치, 기후 챔버, 진동 발생기 및 제어기를 활용합니다. 테스트 과정은 일반적으로 3~5일이 소요됩니다. 이 과정은 피시험 장치(UUT)를 다음과 같은 조건에 노출시키는 여러 단계로 구성됩니다:

주기적 진동, 무작위 진동 및 충격
온도 유지 및 사이클링
열 및 진동 응력의 조합

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