초록 ▼

연구의 목적 및 내용
- 실제 제품의 실험을 통한 개발 방법론 검증을 위해 전자제품에 필수적으로 사용되는 전자소자의 다양한 모델에 대하여 가속수명시험 및 가속열화시험을 실시하고, 이로부터 얻어진 수명 및 열화데이터를 바탕으로 신뢰성 예측모형을 수립한 다음, 예측력을 실제 데이터에 근거하여 검증하고자 함
- 통계적 방법론을 활용한 신뢰성 예측 모형을 고도화하기 위해 고장물리 연구와의 융합한 부품 및 소재의 물성을 고려한 정보를 반영함으로써, 평균 수명시간 추정의 정확성을 향상시킴

연구결과
○ 1차년도

연구의 목적 및 내용
- 실제 제품의 실험을 통한 개발 방법론 검증을 위해 전자제품에 필수적으로 사용되는 전자소자의 다양한 모델에 대하여 가속수명시험 및 가속열화시험을 실시하고, 이로부터 얻어진 수명 및 열화데이터를 바탕으로 신뢰성 예측모형을 수립한 다음, 예측력을 실제 데이터에 근거하여 검증하고자 함
- 통계적 방법론을 활용한 신뢰성 예측 모형을 고도화하기 위해 고장물리 연구와의 융합한 부품 및 소재의 물성을 고려한 정보를 반영함으로써, 평균 수명시간 추정의 정확성을 향상시킴

연구결과
○ 1차년도
- 전기소자커패시터에 대하여 가혹한 온도를 가하는 가속수명시험 데이터를 바탕으로 열화모형을 적용하여 각 온도조건별 수명을 추정하였으며, 가속모형인 아레니우스 모형을 적용하여 상온(25도)에서의 MTTF, B₁₀, B₁을 추정함
- 커패시터의 수명에 영향을 미치는 요인 도출하기 위해 제조사별 제품사양에 대한 데이터를 수집하여 추정된 상온 수명과의 상관관계를 분석하였으며, 이를 바탕으로 영향력이 높을 것으로 기대되는 Top 4 항목을 선정함

○ 2차년도
- 1차년도에 수행된 전자소자의 데이터를 바탕으로 새로운 통계적 기법 및 데이터마이닝 기법의 적용에 대한 연구를 집중적으로 수행하였음
- 제품의 설계 및 개발 단계에서 양산 단계로 넘어가기 전에 수행되는 신뢰성시험의 시험시간은 제품의 개발주기와 밀접한 연관을 가지고 있어 충분한 시험시간을 확보하는데 큰 어려움이 있음

○ 3차년도
- 소재부품 가운데 높은 미래수요가 기대되는 반도체 센서를 대상으로 연구를 수행하였으며, 현재 시장 고장 발생 순위를 조사하고 이를 재현하기 위한 가속열화시험을 설계 및 실시함
- 기존 하나의 스트레스를 고려하는 가속수명 또는 열화시험이 아닌 2 가지 스트레스, 온도 및 습도,를 고려한 가속열화시험을 수행하여 정상사용조건 평균 수명 추정함

연구결과의 활용계획
- 일반적인 가속수명시험 및 가속열화시험을 통한 수명데이터뿐만아니라 부품 및 소재의 물성, 설계요인 등을 고려한 정보를 반영함으로써, 동일 부품 및 소재군에 대한 고도화된 신뢰성 예측모형 구축할 수 있음
- 기존 시료에 대한 수명 및 시험관측 데이터에 기반한 신뢰성공학 분야와 방대한 데이터를 기반으로 흥미로운 패턴이나 관계를 발견함으로써, 의미있는 정보를 추출하는 데이터마이닝 등의 분야와 융합
- 고장모드 및 수명시간 추정에 관한 연구가 이루어지지 않은 제품에 대한 신뢰성 데이터베이스를 구축함으로써, 기업이 특정 제품 개발 시 적은 시간과 비용으로 빠른 시일내에 제품개발에 대한 기술적 도움을 줄 수 있음

(출처 : 한글요약문 4p)

Abstract ▼

Purpose&contents
-We develop predictive reliability model by life data of accelerated life tests and accelerated degradation tests and verify the model through comparing prevented life and field life.
-In order to advance the models, we consider failure of physics which consist of property of

Purpose&contents
-We develop predictive reliability model by life data of accelerated life tests and accelerated degradation tests and verify the model through comparing prevented life and field life.
-In order to advance the models, we consider failure of physics which consist of property of devices and materials well as statistical approaches.
-If we derive influential factors that affect failures and carry out sensitivity analysis on MTTF, and then guidelines to improve reliability can be suggested in the stage of product design.

Result
○ Phase 1
- Accelerated life test of capacitor which is one of major electric device is performed at 3 temperature stress levels. use condition life is estimated by appling Arrhenius model and testing hypothesis of model assumptions.
- Top 4 factors related product life are drown based on result of correlation analysis between life data and manufacturer`s specification.

○ Phase 2
- The predictive reliability models that was developed at phase 1 are improved through applying methodologies of statistics and data mining based on test data of electric device.
- Generally reliability tests such as accelerated life test, accelerated degradation test, environment test, and qualification test have problem about limited time at design and development phase.

○ Phase 3
- Research object of phase 3 choose one of semiconductor sensors inasmuch as market demand of this device will be expected.
- Previous studies had performed accelerated life test and accelerated degradation test that only one stress was considered. although this phase perform accelerated degradation test with two stress variables.

Expected Contribution
- The models are applied to family of analyzed devices and materials by reflecting properties and design factors of devices and materials without accelerated life test and accelerated degradation tests for development products
- In reliability engineering, meaningful pattern and/or relationship between life and stress are proved based on test data which drown life and degradation tests. Data mining also draw various patterns and models by analyzing data set. Thus, two domains are able to do disciplinary convergence for accuracy of models
- Results of this research can be utilized for reducing novel product development cycle by predictive reliability models and information of existing products.

(출처 : SUMMARY 5p)

목차 Contents

• 표지 ... 1목차 ... 2연구계획 요약문 ... 3연구결과 요약문 ... 4 한글요약문 ... 4 SUMMARY ... 5연구내용 및 결과 ... 6 1. 연구개발과제의 개요 ... 6 2. 국내외 기술개발 현황 ... 8 3. 연구수행 내용 및 결과 ... 11 4. 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ... 25 5. 연구결과의 활용계획 ... 27 6. 연구과정에서 수집한 해외 과학기술정보 ... 28 7. 참고문헌 ... 30 8. 연구성과 ... 33 9. 국가과학기술지식정보서비스에 등록한 연구시설‧장비 현황 ... 33 10. 연구개발과제 수행에 따른 연구실 등의 안전조치 이행실적 ... 34끝페이지 ... 34