보정된 온도변화 요인에 의한 가속수명시험법에 관한 연구

Abstract

가속수명시험은 높은 스트레스 조건 하에 제품의 수명을 평가하여 단기간에 신뢰성을 확보하는 방법이다. SSD(Solid state drive)와 같은 반도체 패키지 제품군의 경우 온도변화시험을 통해 가속수명을 실시 할 수 있으며 고온과 저온의 반복 노출로 인한 물리적, 화학적 변화로 인해 땜납(solder)부의 크랙이 발생하여 고장이 일어나게 된다. 그러나 최근 공정기술이 발달하면서 기존의 스트레스 조건으로는 고장이 구현되기가 어려워졌다. 따라서 보다 높은 스트레스 조건에서 가속수명시험을 실시하여 수명평가기간을 단축시킬 수 있지만 이 경우 예측 수명의 오차는 커지게 되어 신뢰성 확보에 어려움을 겪게 된다.

본 연구에서는 보다 높은 스트레스 조건에서도 오차가 적은 수명 모형을 제안하였다. 온도구간의 차이를 반영하지 못하는 기존 모형의 한계를 제시하고 한계의 원인에 대한 가설로 온도에 따른 물성변화와 제품구조의 변화를 설정하였다. 온도변화량을 두 개의 항으로 나누어 가중합을 함으로써 기존 문제를 보안한 모형을 제안하였고 유한요소분석을 통해 온도구간에 따른 제품의 거동이 제안 모델과 유사함을 보여 물리적 타당성을 입증하였다.