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전자부품 통합 신뢰성 Simulator 개발
Development of Reliability Simulator for Electronic Components 원문보기

대한기계학회 2007년도 춘계학술대회A, 2007 May 30, 2007년, pp.1749 - 1753  

김완두 (한국기계연구원 미래기술연구부) ,  이승우 (한국기계연구원 지능형정밀기계연구본부) ,  한승우 (한국기계연구원 지능형정밀기계연구본부)

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

The reliability, that is Long-Term Quality, require an approaching different from Short-Term Quality which is used before. As the electronic components are able to be easily normalized on the reliability testing, various testing standards are used. In this study, we proposed two reliability simulato...

AI 본문요약
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문제 정의

  • 개발된 통합 Simulator의 사용으로 첨단 전자부품의 신뢰성 향상을 통한 전자산업의 경쟁력 향상을 추구하여 매출증대, 국제 경쟁력 향상과 누적 고장률 수준을 선진국 수준으로 향상시키고자 한다.
  • 본 연구에서는 설계단계에서 전자부품의 수명을 파악할 수 있는 통합 신뢰성 Simulator를 개발하였다. 개발된 Simulator는 제품파손의 근본 원인을 해석하고 신뢰성에 영향을 주는 결함과 응력을 평가하여 수명을 예측하는 고장물리(PoF, Physics of Failure) 기반의 Simulator와 가속수명테스트를 통하여 얻어진 결과와 실험 및 필드데이터, 여러 스트레스 요소를 더하여 고장률을 산출하는 고장률 모델(Failure rate Model)을 기반의 Simulator로 구성된다.
  • 전자제품의 고부가가치화 및 초일류화에 가장 중요한 요소 중의 하나인 신뢰성 기술의 조기 확보를 위해 본 연구에서는 전자부품의 전 라이프사이클에서 신뢰성을 평가할 수 있는 전자부품 통합 신뢰성 Simulator를 개발하였다. 개발된 통합 Simulator는 고장물리 기반의 신뢰성 평가 시스템과 고장률 모델 기반의 신뢰성 평가 시스템이 포함되어 있어 packaging을 포함한 일반 전자부품을 비롯한 MEMS 제품의 수명을 설계단계에서 예측할 수 있다.

가설 설정

  • Telcordia 신뢰성 예측 모델에 영향을 미치는 팩터로는 전기적인 스트레스가 가장 중요하다. 기본적인 동작온도는 40℃로 가정하며, 환경조건으로는 Ground Fixed, Ground Mobile 환경에서 1에서 15까지의 스트레스요소를 가진다. 이 모델식 역시 세 가지 방법으로 구분하고 Method Ⅰ은 부품의 초기설계단계에서 신뢰성 예측에 필요한 정보가 전혀 없는 경우에 사용한다.
  • 전자부품은 부품 (Part, Device), 유닛 (Unit, Assembly), 시스템 (System) 등으로 구분할 수 있으며, 기계류 부품에 비해 신뢰성 예측의 일반화(normalization)가 용이한 편이라서, 모델화하기가 쉽다. 이러한 모델들은 대부분 가속 수명 테스트(ALT)를 통하여 얻어지며, 기본적으로 각 부품에는 고유(intrinsic)의 고장이 있다고 가정한다. 이 고유고장에 스트레스, 실험 및 필드데이터 등의 요소들을 더하여 최종 고장률을 산출하는 방식이다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
전자부품의 특징은 무엇인가? 전자부품은 부품 (Part, Device), 유닛 (Unit, Assembly), 시스템 (System) 등으로 구분할 수 있으며, 기계류 부품에 비해 신뢰성 예측의 일반화(normalization)가 용이한 편이라서, 모델화하기가 쉽다. 이러한 모델들은 대부분 가속 수명 테스트(ALT)를 통하여 얻어지며, 기본적으로 각 부품에는 고유(intrinsic)의 고장이 있다고 가정한다.
고장물리 기반 신뢰성 Simulator에서 지원하는 고장물리 모델은 무엇이 있는가? 1) Electromigration 2) Stress driven diffusive voiding 3) Time Dependent dielectric breakdown 4) Metallization corrosion 5) Electrolytic breakdown 6) Dielectric breakdown 7) Die attach thermal fatigue 8) Wire bond thermal fatigue
신뢰성이란 무엇인가? 신뢰성이란 장기간의 관점에 측정·평가되어야 하는 장기간의 품질(Long-Term Quality)로서 설계 단계에서 확보되어야만 제품생산의 비용과 양산에서의 손실비용을 줄일 수 있다. 따라서 설계단계에서 전자부품의 신뢰성을 평가할 수 있는 도구가 필요하다.
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