PCB 설계 후, EMC 테스트에서 탈락하는 이유 TOP 5
⚡ PCB 설계 후, EMC 테스트에서 탈락하는 이유 TOP 5
안녕하세요! 오늘은 [실무 노하우 & 이슈 대응] 카테고리의 첫 글입니다 😊 실무에서 제품 개발을 하다 보면, 설계는 잘 끝냈는데 EMC 테스트(전자파 적합성)에서 “탈락” 판정을 받는 경우가 의외로 많습니다. “설계는 똑같이 했는데 왜 이번엔 통과를 못하지?”라는 말, 많이들 해보셨을 거예요 😥 오늘 포스팅에서는 설계자가 놓치기 쉬운 EMC 불합격 원인 5가지를 실무 경험과 함께 구체적으로 정리해드릴게요. 다음 인증 땐 스트레스 덜 받으시길 바라며, 바로 시작해볼게요!
📘 목차
1. EMC란 무엇인가요?
EMC는 ElectroMagnetic Compatibility, 즉 전자기적 적합성을 의미해요. 한 마디로 “전자기파로 다른 장비에 방해를 주지도, 받지도 않아야 한다”는 거죠. 대표적인 테스트는 다음 두 가지입니다:
- EMI (Emission): 내가 방출하는 전자파가 기준 이하인지 측정
- EMS (Susceptibility): 외부 전자파에 내가 얼마나 영향을 받는지 측정
전자기파는 보이지 않기 때문에, 설계 시에도 감이 잘 안 오는 경우가 많죠. 그래서 실제 테스트를 받아보고서야 “이게 문제였구나…” 하고 깨닫는 경우가 많습니다 😅
2. 왜 설계는 그대로인데 통과는 안 될까?
실무에서 자주 듣는 말 중 하나가 바로 이거예요: “이전에 통과했던 회로인데, 이번에는 왜 안 되죠?” 그 이유는 설계는 같아도, 부품 배치, 배선 길이, GND 구조, 부품 편차 등 여러 조건이 바뀌면 전자파 특성도 확 달라지기 때문이에요. 특히, 클럭 주파수나 파워노이즈가 조금만 달라져도 결과가 달라질 수 있죠.
3. EMC 불합격 주요 원인 TOP 5
그럼 설계자들이 자주 겪는 EMC 불합격 사유를 TOP 5로 정리해볼게요! 이 부분은 꼭 메모해두세요 📝
- ① GND Plane 불연속: 신호 리턴패스 단절로 인한 고속 신호 방사
- ② 클럭 라인 방사: 길게 뻗은 클럭 배선이 안테나 역할
- ③ 전원 노이즈 필터링 부족: 스위칭 노이즈가 그대로 출력
- ④ 케이블 실드 미흡: 외부로 나가는 케이블에서 방사 증가
- ⑤ 쉴드 GND와 내부 GND 분리 설계 미흡: 접지 루프 발생
4. 항목별 대응 방법
앞서 소개한 5가지 주요 원인을 해결하기 위한 실전 대응 전략을 정리해볼게요. 다음 표를 참고해서 설계 시 반영해보세요!
문제 원인 | 해결 방법 |
---|---|
GND Plane 불연속 | 레이아웃에서 GND Plane을 연속적으로 구성하고, 비아를 충분히 배치 |
클럭 배선 노출 | 클럭 라인을 내부층으로 배치하고, GND로 충분히 감싸기 |
전원 노이즈 필터링 부족 | 디커플링 콘덴서 + 전원필터 (π 필터, 비드 등) 적극 활용 |
케이블 방사 | 커넥터 부 근처에 GND 쉴딩 처리 및 Ferrite Bead 삽입 |
쉴드 GND 연결 실수 | 외부 쉴드와 PCB GND를 한 점에서만 연결 (스타 접지) |
5. 테스트 전 체크리스트
EMC 테스트를 앞두고 아래 항목들을 최종 점검해보세요 ✅ 이 리스트만 잘 확인해도 80%는 예방할 수 있어요!
- ✔️ 클럭 라인 → 내부층 배치 & GND로 감싸졌는가?
- ✔️ GND Plane이 레이어 전환 시 끊기지 않았는가?
- ✔️ 전원라인에 충분한 필터링이 들어갔는가?
- ✔️ 외부 케이블과 커넥터 주변에 쉴딩 처리가 되었는가?
- ✔️ 외부 금속 쉴드는 GND와 한 점 접지가 되었는가?
6. 실무 사례로 보는 EMC 대응 전략
예전 프로젝트에서 고속 통신 모듈이 EMC 테스트에서 매번 떨어졌던 경험이 있었어요. 원인을 찾았더니 GND Plane이 중간에 좁아진 영역에서 리턴패스가 끊어져 있었던 것이 문제였죠. GND를 연속적으로 정리하고, 그 주변에 GND 비아를 3개 추가했더니 바로 통과! 작은 배선 하나, 비아 하나가 테스트 결과를 바꾸는 마법이 되기도 한답니다 ✨ 여러분도 너무 늦기 전에, 설계 단계에서부터 EMC를 고려해보세요!
🔍 자주 묻는 질문 (FAQ)
Q1. EMI와 EMC는 다른 개념인가요?
EMI는 전자파 방사(방출) 자체를 뜻하고, EMC는 전체 전자기 호환성을 의미해요. EMI는 EMC의 일부 항목이에요.
Q2. GND는 무조건 넓게 깔면 좋은 건가요?
넓게 깔면 좋지만, 리턴패스가 끊기지 않도록 ‘연속성’이 중요합니다. 중간에 절단되면 오히려 방사가 커질 수 있어요.
Q3. 클럭은 왜 그렇게 예민한가요?
클럭은 주기적이고 에너지가 크기 때문에 전자파로 방출되기 쉽습니다. ‘안테나 역할’을 하게 되는 거죠.
Q4. Ferrite Bead는 무조건 쓰는 게 좋을까요?
노이즈 필터링에 효과적이지만, 잘못 쓰면 신호 왜곡이 발생할 수 있어요. 꼭 필요할 때만 위치 선정해 사용하는 게 좋습니다.
Q5. EMC는 설계보다 생산 과정에서 생기는 문제 아닌가요?
생산 공정에서도 이슈는 생길 수 있지만, EMC는 설계 단계에서 90%가 결정된다고 봐도 됩니다.
Q6. EMC 테스트는 어떤 장비로 하나요?
전용 전자파 측정실(쉴드룸)에서 EMI 측정기를 사용해 방사 전계/전류를 측정하며, 규격에 따라 신호를 쏘는 EMS 테스트도 함께 진행합니다.
오늘은 많은 분들이 겪는 “EMC 테스트 불합격”의 원인과 해결 방법을 함께 알아봤습니다. 사실 저도 처음에는 무슨 외계어처럼 느껴졌던 게 EMC였어요. 하지만 GND 하나, 배선 하나, 클럭 한 줄이 전체 테스트 결과를 바꾼다는 걸 직접 겪고 나선 설계할 때부터 항상 EMC를 고려하게 되더라고요 😅 여러분도 이 포스팅이 인증 스트레스를 줄이는 데 도움이 되셨다면 정말 기쁠 것 같아요! 다음 글에서는 더 구체적인 실무 이슈를 다뤄볼 예정입니다 🔧
👉 댓글로 여러분의 EMC 경험도 나눠주세요! 서로 배울 수 있는 공간이 되면 좋겠어요 😊
📝 다음 포스팅 예고
다음 시간에는 “보드 발열 문제, 어디서부터 잡아야 할까?”라는 주제로 온도 센싱, 방열 설계, 고발열 부품 위치 선정까지 발열로 인한 제품 오류를 사전에 막을 수 있는 실무 노하우를 전해드릴게요!