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전자회로 실무 / 보호·신뢰성

PCB(Printed Circuit Board) 스파크 갭은 방전 뒤 표면과 누설 상태까지 다시 확인합니다

기판의 스파크 갭(spark gap)은 과도 전압에서 방전 경로를 만들기 위해 두 전극 사이에 틈을 둔 구조입니다. 한 번 방전한 뒤 제품이 계속 동작해도 그 틈의 표면이나 절연 상태는 달라질 수 있습니다. 보호 동작 뒤에도 사용할 수 있는지 판단할 근거를 얻도록 전극·잔류물·누설 상태를 다시 검사하겠습니다.

먼저 알아둘 용어

스파크 갭·전극 — 스파크 갭은 두 전극 사이 간격에서 과도 전압을 방전시키려는 구조입니다. PCB(Printed Circuit Board)에서는 노출 구리로 만들 수 있으나 형상만으로 동작 전압과 보호 범위가 결정되지는 않습니다.

침식·탄화·누설 — 침식은 방전으로 전극 일부가 손상되는 현상, 탄화는 표면 재료가 열로 변하는 손상입니다. 누설은 정상 상태에서 원치 않게 흐르는 작은 전류로 단순 도통음보다 세밀한 확인이 필요할 수 있습니다.

스파크 갭 전극 사이의 빈 공간과 방전 뒤 남을 수 있는 탄화 흔적을 비교합니다.
스파크 갭 전극 사이의 빈 공간과 방전 뒤 남을 수 있는 탄화 흔적을 비교합니다. · 클릭하면 확대됩니다.

전극 모양으로 동작 전압을 역산하지 않습니다

마주 보는 삼각형이나 톱니 모양의 노출 구리가 스파크 갭일 수 있습니다. 먼저 두 전극이 연결된 넷(net)과 방전 전류의 목적지를 확인합니다. 톱니가 많거나 간격이 좁아 보인다는 이유로 더 강한 보호라고 판단하지 않습니다. 실제 재료·간격·습도·오염·펄스 조건이 함께 작용합니다.

최초 상태와 반복 방전 뒤 상태를 같은 위치에서 비교합니다

평가 시료의 전극 형상과 주변 표면을 기록한 뒤 제품에 필요한 과도 파형·극성·횟수와 시험 중 기능 판정 기준을 정합니다. 정해진 에너지와 적합한 설비·절차 안에서 시험하고 같은 위치의 전극 침식·변색·잔류물을 비교합니다.

방전은 표면을 손상시킬 수 있고 반복 이후 도전성 경로가 남으면 다음 동작이나 절연 상태가 달라질 수 있습니다. 검게 보인다는 사실만으로 탄화를 확정하지 않지만 정상이라고 단정하지도 않습니다.

기능·누설·절연을 별도로 판정합니다

시험 뒤 회로에 맞는 조건에서 누설·절연과 요구 기능을 재검증합니다. 주변 부품의 병렬 경로가 측정에 섞이는지도 확인합니다. 부저 모드에서 소리가 나지 않는다는 사실만으로 필요한 절연 여유가 보존됐다고 판정하지 않습니다.

흔적을 닦아 깨끗해져도 기판 손상까지 복구됐다고 처리하지 않습니다. 최초 방전 동작, 반복 뒤 기능, 보호 경로의 남은 상태를 각각 기록합니다. 다른 보호소자와 비교할 때에도 같은 시험 조건과 필요한 품질 지표를 맞춥니다.

작업 순서를 다시 확인합니다

PCB 스파크 갭은 방전 뒤 표면과 누설 상태까지 다시 확인합니다 — 설명용 도해
PCB 스파크 갭은 방전 뒤 표면과 누설 상태까지 다시 확인합니다 — 설명용 도해 · 클릭하면 확대됩니다.