Transcript 신뢰성 기술 동향
신뢰성 기술 동향 산업기술시험원 신뢰성 분야의 발전 과정 The Evolution of the Reliability Field Period Main Features Domain 1945-1960 Normal tests on finite products Collection of reliability data Failure analysis Final inspections 1960-1975 Accelerated life tests Statistical process control (SPC) Physics of failure Reliability prediction Control 1975-1990 Failure prevention Process reliability Screening strategies Testing-in reliability Assurance After 1990 Total quality management (TQM) Concurrent engineering (CE) Building-in reliability Acquisition reform Management Source : T.I.Bajenescu, M.I.Bazu, Reliability of Electronic Components, Springer, 1999 분야별 기술 동향 신뢰성 예측 방법 신뢰성 예측방법 의 기술 동향 통계적 접근방법 통계적 접근방법 MIL-HDBK-217F, BELCORE TELCORDIA, PRISM 고장물리에 기반한 접근방법 CALCE Electronic Packaging Research Center 90년대 말까지 통계적 접근방법으로는 MIL-HDBK-217과 BELCORE 방법이 주로 이 용되어 왔다. 하지만 현재 MIL-HDBK-217은 더 이상 업데이트가 되지 않고 있고 대안 으로서 RAC(Reliability Analysis Center)에서 PRISM이라는 방법을 제시하였으나 아직 까지도 MIL-HDBK-217에 의한 방법이 많이 사용되고 있는 실정. 하지만 향후 PRISM 방법이 활성화될 것으로 예측됨. BELCORE 방법도 현재는 TELCORDIA TR-332로 대 체됨. 신뢰성 예측방법에 대한 기술적 큰 흐름으로는 통계적 접근방법 대신 고장물리에 기반 한 접근방법을 사용하려는 시도들이 진행되고 있음. 분야별 기술 동향 신뢰성 예측 방법 고장물리에 기반한 접근방법 Identification Inputs of failure Sites, failure modes, failure mechanism Operational Loads including power dissipation, voltage, current, and frequency Environmental Loads on products including temperature, relative humidity, pressure, shock, and their cyclic ranges, rate of change and time and spatial gradients. The life cycle includes transportation, storage, handling and application environments Product materials, geometry, architecture, and defectives Life Cycle Stress Profiles Employment of specific failure mechanism model Stress Analysis Calculation of the time to failure for each potential failure mechanism Thermal Thermo-mechanical Radiation Hygro-mechanical Electromagnetic Vibration-shock Diffusion Determination of dominant failure sites and failure mechanisms as those resulting in the least time to failure 출처: M. Pecht, Why the traditional reliability prediction models do not work – Is there an alternative?, Electronic Cooling, Vol 2. pp. 10-12, 1996. 분야별 기술 동향 신뢰성 시험 신뢰성시험의 기술 동향 수명평가 수명시험 가속수명시험 가속열화시험 Virtual Qualification 수명평가를 위한 신뢰성시험에서는 시험시간을 단축시키는 방향으로 계속 발전해 옴. 정상 사용조건에서 시험하던 것을 높은 스트레스 조건에서 시험하여 고장을 빨리 발생시키는 가속수명시험으로 대체하면서 시험시간을 단축하였고, 제품 특성이 일정한 경향을 가지고 열 화되는 경우 열화패턴을 모델링하여 고장에 이르지 않은 상태에서 고장시간을 예측할 수 있 게 함으로써 시험시간을 단축함. 최근에는 고장물리를 활용하여 시간에 따른 고장메커니즘의 진행과정을 모델링하여 시험을 하지 않고 수명을 예측하는 Virtual Qualification에 대한 연구 가 진행되고 있음. 초기 결함 제거 번인 ESS HASS 초기 결함을 제거하는 방법은 고온에 일정 기간 방치하는 번인시험이 주로 진행되었으나 환 경시험을 통하여 온도싸이클과 랜덤진동이 초기 결함을 제거하는데 효과적이라는 것이 알려 지면서 온도싸이클 스트레스와 랜덤 진동을 활용한 ESS(Environmental Stress Screening) 가 적극적으로 활용됨. 최근에는 ESS를 변형한 HASS가 주목을 받고 있음.