• 제목/요약/키워드: 신뢰성분석

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In-l5Pb-5Ag 솔더와 Au/Ni Surface Finish와의 반응 특성 및 접합 신뢰성 평가 (Reaction Characteristics between In-l5Pb-5Ag Solder and Au/Ni Surface Finish and Reliability Evaluation of Solder Joint)

  • 이종현;엄용성;최광성;최병석;윤호경;박흥우;문종태
    • 마이크로전자및패키징학회지
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    • 제9권4호
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    • pp.1-9
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    • 2002
  • Ball grid array (BGA) substrate 상의 0.5 $\mu\textrm{m}$Au/5 $\mu\textrm{m}$Ni/Cu 층으로 구성된 접촉 패드(pad)와 In-15(wt.%)Pb-5Ag 솔더 볼 사이에서 리플로우 및 고상 시효동안 일어나는 금속학적 반응 특성이 조사되었다. 1-5 분의 리플로우 시간에 따라 솔더/패드 계면에서 $AuIn_2$ 또는 Ni-In 금속간 화합물층이 형성됨이 관찰되었다. 리플로우 동안 용융 In-l5Pb-5Ag 솔더 내로의 Au 층의 용해 속도는 $2\times 10^{-3}$ $\mu\textrm{m}$/sec 정도로 측정되어 공정 Sn-37Pb와 비교하여 매우 느린 것으로 관찰되었다. $130^{\circ}C$에서 500시간의 고상 시효 후에는 초기 리플로우 시간에 관계없이 $Ni_{28}In_{72}$ 금속간 화합물층이 약 3 $\mu\textrm{m}$까지 성장하였다. 이를 통하여 솔더 합금에서의 In 원자들은 아래의 Ni 층과 반응하기 위하여 리플로우 동안 형성된 $AuIn_2$상을 통하여 확산하는 것으로 관찰되었다. 미세구조 관찰과 전단 시험을 통하여 In-l5Pb-5Ag합금의 경우는 Sn-37Pb 조성과는 달리 Au/Ni surface finish 상에 사용시에도 솔더 접합부에서의 Au-embrittlement를 야기 시키지 않는 것으로 분석되었다.

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리플로우 횟수와 표면처리에 따른 Sn-Ag-Cu계 무연 솔더 범프의 고속전단 특성평가 (Effect of Reflow Number and Surface Finish on the High Speed Shear Properties of Sn-Ag-Cu Lead-free Solder Bump)

  • 장임남;박재현;안용식
    • 마이크로전자및패키징학회지
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    • 제16권3호
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    • pp.11-17
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    • 2009
  • 휴대폰 및 휴대기기의 낙하 충격에 대한 관심이 증가되고 있는 상황에서 솔더 볼 접합부의 낙하 충격특성은 패드의 종류와 리플로우 횟수에 영향을 받게 되어 이에 따른 신뢰성 평가가 요구된다. 이와 관련한 평 가법으로 일반적으로는 JEDEC에서 제정한 낙하충격 시험법을 사용하고 있으나 이 방법은 고 비용과 장시간이 소모되는 문제가 있어 본 연구에서는 낙하충격 특성을 간접적으로 평가하는 시험항목인 고속 전단시험을 실시하여 리플로우 횟수에 의해 성장하는 금속간 화합물 층과 OSP(Organic Solderability Preservative), ENIG(Electroless Nickel Immersion Gold) 및 ENEPIG(Electroless Nickel Electroless Palladium Immersion Gold) 등 표면처리에 따른 고속 전단특성을 비교, 분석하였다. 그 결과 리플로우 횟수가 증가함에 따라 IMC 층의 성장으로 고속 전단강도와 충격 에너지 값은 점차 감소하였다. 리플로우 횟수가 1회일 때는 ENEPIG, ENIG, OSP 순으로 고속 전단강도와 충격 에너지 값이 높았고 8회일 때는 ENEPIG, OSP, ENIG 순으로 충격 에너지 값이 높게 측정되었다.

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고온히터 솔더접합부의 신뢰성 평가 및 예측 (Reliability Assessment and Prediction of Solder Joints in High Temperature Heaters)

  • 박은주;권대일;사윤기
    • 마이크로전자및패키징학회지
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    • 제24권2호
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    • pp.23-27
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    • 2017
  • 본 논문에서는 고온히터의 주 고장 원인이 되는 단자대 솔더 접합부의 손상 원인을 파악하여 사용 수명을 예측하는 방법을 제시하였다. 고온 히터 사용에 따르는 온도 스트레스로 인한 단자대 솔더 접합부의 영향을 알아보기 위해 동일한 부하 조건을 재현할 수 있는 고온히터 시편을 제작하였다. 고온히터 단자대의 단락은 주로 솔더접합부 내의 금속간 화합물이나 void로 인한 crack발생에서 기인한다. 가속시험을 통한 고장 재현을 위해 고온히터 시편을 $170^{\circ}C$의 오븐에서 장시간 동안 노출시키며 솔더 내부의 금속간 화합물 조성과 void의 변화를 측정하였다. 솔더 내의 금속간 화합물 층의 변화를 확인하기 위해서 주사전자현미경을 이용한 단면 분석을 시행하였고, 시편의 온도 스트레스로 인한 void 변화를 측정하기 위해 저항분광법을 이용한 특정 기준 주파수와 위상에 대한 신호를 실시간으로 측정하는 동시에 microCT를 이용하여 void 분율을 간헐적으로 관찰하였다. 시험결과 고온 노출 시간이 증가함에 따라 솔더 내부의 void의 분율이 증가하는 것을 확인하였으며 위상차 변화와 높은 상관관계가 있음을 확인하였다. 이 상관관계를 통해 온도 스트레스에 노출된 고온히터의 수명을 비파괴적으로 예측할 수 있음을 제시하였다.

FMCW 레이다에서의 비트 스펙트럼 추정에 관한 연구 (A Study on Estimation of a Beat Spectrum in a FMCW Radar)

  • 이종길
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제13권12호
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    • pp.2511-2517
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    • 2009
  • 오래전부터 활용되어진 FMCW 레이다는 최근에 와서 고해상도 단거리 탐지 및 추적 등의 목적으로 다양하게 사용되어지고 있다. 이러한 레이다는 비교적 간단하게 구현이 가능할 뿐만 아니라 저 전력의 첨두치 신호를 넓은 주파수 대역에 걸쳐서 송신하는 방식이기 때문에 외부기기에 의한 전자파 신호의 탐지 가능성을 현저히 낮출 수 있는 장점을 가지고 있다. 이러한 레이다에서는 주파수 변조된 연속적인 파형의 신호를 송신하고 목표물에 의한 반사신호의 복조 시에도 이러한 신호를 기준 주파수로 사용한다. 따라서 목표물의 거리 및 속도 정보 모두 비트 주파수 형태로 수신되어진다. 즉 이러한 비트 스펙트럼 영역에서 물체의 탐지여부를 판단하고 관련 정보를 추출하게 된다. 따라서 비트 스펙트럼 추정의 정확도 및 해상도가 우수하여야 한다. 그러나 기존의 FFT(Fast Fourier Transform) 방식에 의한 스펙트럼 추정은 레이다 수신 신호의 획득시간이 짧을 경우 높은 주파수 해상도 및 낮은 부엽크기를 유지 할 수 없는 문제가 발생하게 된다. 이러한 문제는 반사신호의 강도가 현저히 다른 인접 목표물들 간의 탐지를 어렵게 할뿐만 아니라 추출된 정보의 신뢰성을 떨어트린다. 따라서 본 논문에서는 모델 파라메터 추정 방법인 AR(Autoregressive) 및 EV(Eigenvector) 스펙트럼 추정을 적용하여 이러한 문제점들을 개선하였으며 그 모의실험 결과들을 비교하고 분석하였다.

한반도 상공의 고층대기 중간 자외선 대기광 측정을 위한 KSR-III 대기광도계 제작 (PRODUCT10N OF KSR-III AIRGLOW PHOTOMETERS TO MEASURE MUV AIRGLOWS OF THE UPPER ATMOSPHERE ABOVE THE KOREAN PENINSULAR)

  • 오태형;박경춘;김용하;이유;김준
    • Journal of Astronomy and Space Sciences
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    • 제19권4호
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    • pp.305-318
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    • 2002
  • 한반도 상공의 중간 자외선 대기광을 측정하기 위해 3단형 과학로켓(KSR-III)에 탑재될 대기광도계(Airglow Photometer, AGP)가 제작되었다. 대기광도계 비행 모형(FM)은 4-channel로 이루어져 100km~300km 구간의 중간 자외선 영역의 OI 2972${\AA}$, $N_2$ VK(0,6) 2780${\AA}$, $N_2$ 2PG 3150${\AA}$ 대기광과 배경으로 3070${\AA}$을 지평선 방향으로 측정하게 된다. 대기광도계는 광도계 본체, 차폐경(Baffle), 전자제어부, 전원공급기로 구성되어 있다. 광도계 본체는 협대역 간섭 필터를 통해 선택된 파장의 대기광을 직경 2.5cm 렌즈로 초점면에 설치된 실틈(slit)을 통해 자외선 감지용 광전증배관으로 진입시키는 구조로 되어있다. 비행중 영점 측정을 위해 초점면 실틈 뒤편의 회전판에 영점광원을 설치하였다. 차폐경은 저충대기로부터 산란되는 태양광이 광도계로 진입하지 못하도록 성능을 최적화하여 설계 제작되었다. 대기광도계 비행모형의 지상 테스트로서 각광도계의 성능 테스트 및 감응도, 영점 측정 등을 실시하였다. 대기광도개가 미약한 빛을 감응하도록 제작되었기 때문에 국내에서 신뢰도를 갖고 절대 감응도를 결정할 수 없었다. 그러나 대기광도계 각 channel 간 상대 감응도 측정값은 안정되게 측정되었기 때문에, 추후 로켓 비행시 측정한 자료를 신뢰성있게 분석할 수 있을 것으로 기대된다.

클러스터링 환경에 대한 IP 스푸핑 공격 발생시 라우팅 패턴에 기반한 단계별 서비스 암호화 모델 (A step-by-step service encryption model based on routing pattern in case of IP spoofing attacks on clustering environment)

  • 백용진;정원창;홍석원;박재흥
    • 한국정보전자통신기술학회논문지
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    • 제10권6호
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    • pp.580-586
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    • 2017
  • 빅데이터 서비스 환경 구축과 서비스에는 클라우드 기반의 네트워크 기슬과 정보 접근의 효율성 개선을 위한 클러스터링 기술이 함께 요구된다. 이러한 클라우드 기반의 네트워크와 클러스터링 환경은 다양하고 가치있는 정보를 실시간으로 제공 할 수 있기 때문에, 불법적인 접근을 시도하는 공격자들의 집중적이 표적이 될 수 있다. 특히 IP 스푸핑을 시도하는 공격자들은 클러스터링을 구성하고 있는 상호 신뢰 호스트들의 정보를 분석하여, 클러스터 내에 존재하는 시스템으로 직접 공격을 시도할 수 있다. 그러므로 불법적인 공격에 대한 빠른 탐지와 대응이 필요하며, 기존의 단일 시스템에서 구축하여 운용하는 보안시스템 보다 강화된 보안정책이 요구된다고 할 것이다. 본 논문은 이러한 네트워크 환경에서의 불법적인 공격 발생에 능동적인 대응 및 효율적인 정보 서비스가 가능 할 수 있도록 라우팅 패턴 변화를 추적하여 탐지 정보로 활용하였다. 아울러 탐지 과정에서 발생하는 라우팅 정보에 기반한 단계별 암호화를 통하여 재설정을 위한 잦은 정보 서비스의 단절이 발생하지 않으면서 안정적인 서비스 정보의 관리가 가능하도록 하였다.

학령전기 정상발달 아동의 자모음 교대운동특성 : 예비연구 (Diadochokinetic Skills in Typically developing Children Aged 4-6 Years : Pilot Study)

  • 정한진;이옥분;서경희
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제12권7호
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    • pp.3149-3155
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    • 2011
  • 본 논문의 목적은 학령전기 정상발달 아동을 대상으로 연령대 증가에 따른 조음 교대운동속도 차이의 경향을 알아보는 데 있다. 조사대상은 생활연령이 4세에서 6세 사이에 해당하는 총 12명의 아동이었고 샘플링 기간은 5월 첫 주, 일주일동안 이었다. 조음교대운동 속도 측정에 사용한 검사 음의 구성은 모음 구조에서 /ai/, /ɔi/, /ɑɔi/ 이며, 자모음 구조에서는 /pʰə/, /tʰə/, /kʰə/, /pʰətʰə/, /tʰəkʰə?/, /pʰətʰəkʰə/이다. 속도 측정은 연령대별로 초당 각 검사음을 반복한 횟수를 기준으로 하였고, PC-quirer의 음성파형을 통해 측정하였다. 연구결과는 다음과 같다. 첫째, 연령이 증가할수록 조음교대운동 속도가 빠른 것으로 나타났다. 둘째, 모음과 자모음 구조의 음성 특성에 따라 조음교대운동 속도에는 차이가 없었다. 그러나 연령대 증가에 따른 자음의 구조에서의 조음 교대운동 속도 증가 기울기 변화가 모음구조와 유사하게 나타났다. 셋째, DDK 과업수행에서 나타난 아동들의 반응태도를 분석한 결과 3세 연령에서 DDK 수행시 조음오류 빈도가 가장 높았으며, 4세에서 6세 사이에서 나타난 조음오류빈도수는 다양하였다. 이 연구결과는 자음뿐만 아니라 모음구조의 교대운동과업이 임상적인 평가로써 가치가 있음을 시사하며, 더불어 DDK 속도 평가뿐만 아니라 DDK 수행시 조음오류에 대한 빈도수와 조음유창성이 동시적으로 평가되어야 보다 신뢰롭게 정보를 얻을 수 있음을 제안하고 있다.

무선 센서 네트워크에서 이동 이벤트를 지원하기 위한 에너지 효율적인 멀티패스 라우팅 프로토콜 (Energy-Efficient Multipath Routing Protocol for Supporting Mobile Events in Wireless Sensor Networks)

  • 김회원;이의신
    • 정보처리학회논문지:컴퓨터 및 통신 시스템
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    • 제5권12호
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    • pp.455-462
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    • 2016
  • 무선 센서 네트워크는 센서 필드 상의 이벤트에 관한 데이터를 소스로부터 싱크로 수집하기 위해 연구되어왔다. 멀티패스 라우팅은 노드나 링크 단절에 의해 소스에서 싱크로의 패스가 종종 손실되는 문제에 대해 신뢰성 있는 데이터전송을 위한 매력적인 방안 중 하나이다. 사람이나 동물 혹은 차량 등과 같은 모바일 이벤트 상황에서, 소스는 이 모바일 이벤트의 이동에 따라 연속적으로 소스가 발생할 수 있다. 따라서 멀티패스 라우팅에서 모바일 이벤트의 상황은 새로운 도전 과제를 제시한다. 그러나 기존의 멀티패스 라우팅 연구는 주로 소스들에서 정적인 싱크로 효율적인 멀티패스 구성과 패스 단절에 대한 빠른 멀티패스 재구성에 초점을 두었다. 따라서 이전 멀티패스 라우팅 프로토콜은 모바일 이벤트에 의해 발생하게 되는 연속적인 각각의 소스들이 소스에서 싱크로 각각의 멀티패스를 필요로 한다. 이는 이전 방안이 소스의 수에 비례하여 멀티패스 구성비용이 증가게 한다. 따라서 우리는 모바일 이벤트에 의해 연속적으로 발생하게 되는 소스를 지원하는 효율적인 멀티패스 라우팅 프로토콜을 제안한다. 제안방안에서 이전 소스에서 만들어 놓은 기존의 멀티패스를 이용함으로써, 새로운 소스가 효율적으로 재구성을 할 수 있다. 이를 위해, 제안방안은 지역적 멀티패스 재구성, 광역적 부분 멀티패스 재구성, 광역적 전체 멀티 패스 재구성의 세 방안 중 하나를 선택한다. 이 선택을 위해 우리는 멀티패스 재구성 비용과 데이터 포워딩 비용의 합을 계산하는 분석적인 에너지 소비 비용 모델을 제시한다. 시뮬레이션 결과 모바일 이벤트의 상황에서 멀티패스 라우팅을 할 때 제안방안이 기존의 방안보다 우수한 성능을 보였다.

자심재료의 형상에 따른 전력선 통신용 블로킹 필터의 특성 (Properties of Blocking Filter as a function fo Magnetic Core shapes for Power Line Communication)

  • 김현식;이해연;지민권;오영우;변우봉
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2007년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.230-230
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    • 2007
  • 전력선 통신(Power Line Communication)은 최근 전력선을 이용한 통신기술의 발달과 더불어 세계적으로 관심도가 높아지고 연구 개발 및 자본 투자가 활발히 진행되고 있으며, 안정적인 네트워크를 구성하기 위해서는 고주파 전력선 통신 신호를 차단하는 블로킹 필터가 반드시 적용되어야 한다. 전력선 통신용 블로킹 필터는 광대역의 주파수 특성과 높은 신호감쇄 특성 및 대전류 특성이 요구되며, 이러한 특성을 구현하기 위해서는 블로킹 필터의 핵심부품인 자심재료의 고투자율 및 대전류화가 이루어져야 한다. 따라서 본 연구에서는 우수한 전 자기적 특성이 균일하게 유지되고, 전력선에 흐르는 대전류에 의한 자심재료의 포화가 발생하지 않도륵 새로운 자심 재료를 설계하여, 전력선 통신을 적용한 홈 네트워크 구축의 핵심 부품인 광대역 블로킹 필터를 개발하고자 하였다. 2350과 0.3 T의 투자율과 포화자속 밀도를 갖는 EI 형상의 자심재료를 해석모델로 설정하고 다중 에어 갭의 위치에 따른 전류와 자속밀도 변화를 유한요소 해석법으로 분석한 결과 자심재료의 대전류 특성에 지배적인 영향을 미치는 에어 캡의 삽입 위치를 알 수 있었고, 새로운 해석 모델인 I 형상의 로드(ROD) 코어에 대해 수치해석을 수행하여, 100A의 통전 전류에서도 자기적으로 포화되지 않고 인덕턴스의 정밀 제어가 가능하고, 특성의 신뢰성과 대전류에 대한 안정성을 증가시킬 수 있는 인덕터를 설계하였다. 또한 수동소자를 이용한 LC 공진회로를 기본 구성으로 하고, 주파수 대역, 신호 감쇄율과 대전류 특성, 상용화를 고려하여 블로킹 필터 회로를 설계하였으며, 유한요소해석법을 적용한 전자장 모의해석을 통하여 최소의 크기를 갖는 I 형상의 자심재료에 $6{\Phi}$의 에나멜 동선을 6.5턴, 6턴 권선하여 2.5, $2.15\;{\mu}H$의 인덕턴스를 갖는 직렬 인덕터를 구현하였고 블로킹 필터를 구성하였다. 주파수에 따른 신호감쇄 특성을 5 Hz~1 MHz의 주파수 범위에서 측정한 결과 약 490 kHz~450 kHz의 주파수 대역에서 -70dB의 신호감쇄 특성을 나타냈다. 본 연구를 통해 개발된 100A급 광대역 블로킹 필터가 적용되어 상용화 될 수 있을 것으로 판단되며, 또한 모뎀 통신 주파수 대역에서 -70dB 이상의 높은 감쇄 특성을 갖기 때문에 신호차단 특성이 보다 우수할 것으로 사료된다.

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La이 혼입된 고유전체/메탈 게이트가 적용된 나노 스케일 NMOSFET에서의 PBTI 신뢰성의 특성 분석 (Analysis of Positive Bias Temperature Instability Characteristic for Nano-scale NMOSFETs with La-incorporated High-k/metal Gate Stacks)

  • 권혁민;한인식;박상욱;복정득;정의정;곽호영;권성규;장재형;고성용;이원묵;이희덕
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제24권3호
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    • pp.182-187
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    • 2011
  • In this paper, PBTI characteristics of NMOSFETs with La incorporated HfSiON and HfON are compared in detail. The charge trapping model shows that threshold voltage shift (${\Delta}V_{\mathrm{T}}$) of NMOSFETs with HfLaON is greater than that of HfLaSiON. PBTI lifetime of HfLaSiON is also greater than that of HfLaON by about 2~3 orders of magnitude. Therefore, high charge trapping rate of HfLaON can be explained by higher trap density than HfLaSiON. The different de-trapping behavior under recovery stress can be explained by the stable energy for U-trap model, which is related to trap energy level at zero electric field in high-k dielectric. The trap energy level of two devices at zero electric field, which is extracted using Frenkel-poole emission model, is 1,658 eV for HfLaSiON and 1,730 eV for HfLaON, respectively. Moreover, the optical phonon energy of HfLaON extracted from the thermally activated gate current is greater than that of HfLaSiON.