• 제목/요약/키워드: 유연성 전자모듈

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열·습도 복합하중에서의 유연성 전자모듈에 대한 구조해석 (Stress Analysis for Bendable Electronic Module Under Thermal-Hygroscopic Complex Loads)

  • 한창운;오철민;홍원식
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제37권5호
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    • pp.619-624
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    • 2013
  • 이동용 전자기기에 적용 가능한 유연성 전자모듈이 롤투롤 공정에 의해 개발되었다. 개발된 전자모듈은 모듈 내의 폴리이미드층이 유연성 기판 역할을 하고 그 사이에 동선과 이방성도전필름과 박막 실리콘 칩과 모듈의 봉지재 역할을 하는 접착재료로 구성된다. 개발된 유연성 전자모듈의 신뢰성을 평가하기 위하여 일련의 인증시험을 수행하였다. 시험수행 결과 열 습도 복합하중 조건인 오토클레이브 시험 후에 시편 모듈 내에 박리가 발생하였다. 오토클레이브 시험에서 열과 습기가 유연성 전자모듈에 어떤 응력을 발생시키는지를 범용 유한요소 프로그램으로 연구하였다. 열 흡습 복합하중조건에서 열과 흡습에 의한 영향을 분리하여 상대적으로 평가해 보기 위하여 오토클레이브 조건 중 온도조건에 해당하는 $121^{\circ}C$ 온도조건 만을 적용하여 해석을 별도 수행하고 두 결과를 비교하였다. 또한 비교 해석결과를 바탕으로 유연성 전자모듈의 고장메커니즘을 추정하였다.

유연성 전자모듈에 대한 오토클레이브 시험조건에서의 습기확산해석 (Moisture Diffusion Analysis for Bendable Electronic Module Under Autoclave Test Condition)

  • 한창운;오철민;홍원식
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제36권5호
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    • pp.523-528
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    • 2012
  • 이동용 전자기기에 적용 가능한 유연성 전자모듈이 롤투롤 공정에 의해 개발되었다. 개발된 전자 모듈은 최 외곽의 두 폴리이미드 층과 그 사이의 동선과 이방성도전필름과 박막 실리콘 칩과 모듈의 봉지재 역할을 하는 접착재료로 구성된다. 개발된 유연성 전자모듈의 신뢰성을 평가하기 위하여 열충격시험, 고온고습 시험, 오토클레이브 시험을 수행하였다. 시험수행 결과 두 시험에서는 문제가 발생하지 않았으나, 오토클레이브 시험에서는 대부분의 시편 모듈 내에 박리가 발생하였다. 발생한 박리의 고장 메커니즘을 연구하기 위하여 봉지재의 흡습 관련 물성치를 실험적으로 분석하고 오토클레이브 시험조건에서의 모듈 내 습기확산과정을 범용 유한요소 프로그램을 이용하여 분석하였다. 해석결과로부터 오토클레이브 시험조건에서 모듈 내에 발생하는 습기확산과정을 밝혀낼 수 있었다.

유연성과 확장성이 뛰어난 신개념 IGBT 모듈

  • ;김대희
    • 전력전자학회지
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    • 제9권3호
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    • pp.36-40
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    • 2004
  • 모터드라이브, 무정전 전원장치(UPS), 용접기, 유도 가열시스템 등에 쓰이는 컨버터를 효율적으로 개발하는데 있어 신뢰성 높고 강인한 IGBT의 선택은 매우 중요한 역할을 한다. IGBT에는 다음과 같은 사항들이 핵심적으로 요구된다. 최신의 칩 기술의 이용으로 전력 손실(온 상태 손실 및 스위칭 손실)이 최적화되어야 한다. 컨버터 사이즈가 컴팩트해질 수 있도록 모듈 사이즈가 컴팩트해야 한다. 모듈 케이스 높이가 낮아 내부 분포 인덕턴스(stray inductance)가 작아야 한다. DC및 AC터미널들이 사용이 편리하여 인덕턴스가 낮게 DC링크 단을 배치 설계할 수 있어야 한다. 하프 브리지/쵸퍼/6팩 등과 같이 다양한 토폴로지(topology)의 모듈들이 갖추어져 있어야 한다. 모듈 상부에 간단하면서도 유연성 있는 드라이버 인터페이스가 갖추어져 있어야 한다. 기본적인 보호 기능을 위해 온도 센서가 내장되어 있어야 한다. 큰 출력 용량의 컨버터 설계를 위해 모듈의 병렬연결이 쉬워야 한다. (중략)

SEMiX와 SKYPER - 어댑트 가능 드라이버가 장착된 인텔리전트 IGBT모듈 -

  • Freyberg Martin;Hermwille Warkus;Li Jens
    • 전력전자학회지
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    • 제9권5호
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    • pp.40-45
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    • 2004
  • 현대식 파워 컨버터 설계는 가격대비 효율적인 파워 솔루션을 위해 간단한 인터페이스를 가진 소형 IGBT 모듈을 필요로 한다. 전반적으로 낮은 높이, 양쪽에 별도로 부착된 AC 및 DC 터미널, 상부의 드라이버 액세스 등은 현대식 파워 모듈에 대한 최근의 시장 요구 사항이다. 이러한 요구에 부응하여 탄생한 것이 바로 SEMiX 모듈 플랫폼이다. 나아가, 이 논문에서는 모듈에 대한 새로운 드라이버 솔루션으로 기본 구동 기능과 보호 기능을 겸비한 간단한 애드온(add-On) 게이트 드라이버인 SKYPER를 선보인다. 이 논문에서, 다양한 모듈에 대한 SKYPER의 적합성은 SEMiX 예를 통해 성공적으로 검증되었다. SEMiX와 SKYPER 모두 IPM과 같이 작동했으나 스위치 특성 제어에 있어 더 많은 유연성을 제공하여 모듈식 인버터 솔루션을 위한 편리한 구축 블록임을 입증하였다.

SDR 스마트안테나 API와 Usecase

  • 류남규;윤유석;최승원
    • 전자공학회지
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    • 제33권2호
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    • pp.62-71
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    • 2006
  • SDR 시스템의 구조는 개방상, 분산성, 객체지향성, 소프트웨어 제어성을 제공하는 구조이어야 한다. 이러한 조건을 만족하는 SDR 시스템에 사용된 SDR시스템의 소프트웨어는 단일 하드웨어 플랫폼에서 독립적으로 동작이 가능한 개방성을 확보하는 것이다. 이 방법은 모듈화를 지향하며, 재사용성을 증대시키고, 개발 시에도 많은 유연성을 확보 할 수 있을 뿐만 아니라 시스템을 재구성하여 운용 할 수 있도록 해 준다. 본 논문은 SDR기반 스마트안테나 기지국 시스템에서 SDR 네트워크가 추구하는 개방형, 객체지향성 및 제어성 등을 확보 할 수 있도록 하고 SDR 네트워크와 유연하게 연동 할 수 있도록 기지국 시스템 내의 각 소프트웨어 모듈간의 인터페이스를 정의하였다. 또한, 스마트안테나 기지국의 API(Application Program Interface)를 제시하고 이에 대한 Usecase를 보임으로써 제안하는 스마트안테나 기지국의 API의 활용성을 증대시켰다.

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PoF 기반 Bendable Embeded 전자모듈의 스트레스 인자 해석 (Failure Stress Analysis of Bendable Embeded Electronic Module Based on Physics-of-Failure(PoF))

  • 홍원식;오철민;박노창;한창운;김대곤;홍성택;최우석;김중도
    • 대한용접접합학회:학술대회논문집
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    • 대한용접접합학회 2009년 추계학술발표대회
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    • pp.71-71
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    • 2009
  • 전자제품의 다양한 기능들의 융복합화 및 휴대 편의성 경향은 이제 더 이상 새로운 것이 아니다. 이러한 추세에 따라 전자부품들은 모듈화 되고, 휴대하기 용이해 지고 있다. 또한 다양한 제품 디자인에 적용하기 위해 제품에 장착되는 부품의 기구적 위치 배열의 한계 또한 제약 받고 있다. 따라서 최근의 전자부품은 모듈화 되고 있으며, 기구적 한계를 극복하기 위한 Flexible 모듈의 사용이 증가하고 있다. 또한 양산측면에서 Roll-to-Roll(R2R) 방식을 적용함으로써 생산성을 극대화 하고 있다. 이때 R2R 적용을 위해서는 제품이 굴곡 될 수 있도록 유연성이 보장되는 Bendable 전자모듈의 개발이 필수적으로 요구되고 있다. Flexible 기판은 더 이상 새로운 기술이 아니지만, Felxible 기판 내부에 칩이 내장되고, 회로가 형성되어 자체적으로 기능을 수행할 수 있도록 한 Bendable 전자모듈을 R2R 방식으로 제조하는 기술은 매우 새로운 접근이라 할 수 있다. 이러한 기술개발이 현실화 된다면, Wearable Electronics 및 Flexible Display 등 다양한 전자제품에 응용될 수 있을 것으로 기대된다. 그러나 이러한 제품의 상용화를 위해서는 Bendable 전자모듈에 대한 신뢰성이 확보되고, 제품으로써의 수명이 보증되어야 한다. 신규 개발되는 제품의 신뢰성 검증항목이나 수명평가 모델은 현재까지 제안되지 않고 있는 실정이다. 또한 다양한 사용 환경에서 고장(Failure) 발생을 유발하는 스트레스 인자(Stress Factor)를 도출함으로써, 가속시험 또는 신뢰성 검증을 위한 인가 스트레스를 선정할 수 있다. 그러나 이러한 고장물리를 기반으로 스트레스 인자를 해석한 결과는 아직 보고되고 있지 않다. 따라서 본 연구에서는 $50{\mu}m$ 두께의 Si Chip에 저항변화를 관찰하기 위한 회로를 형성한 후 폴리이미드 기판을 이용하여 Si Chip이 임베딩된 Bendable 전자모듈을 제작하였다. 전자모듈의 실사용 환경에서의 수명예측을 위한 사전단계로써 고장물리에 기반한 고장모드와 고장메카니즘을 해석하는 것이 최우선 수행되어야 하며, 이를 바탕으로 고장을 유발하는 스트레스 인자를 도출 하였다. 고장도출을 위해 시제품은 JEDEC J-STD-020C의 MSL시험, 고온가압시험, 열충격시험 및 고온저장시험을 각각 수행하였으며, 이로부터 발생된 각각의 고장유형을 분석함으로써 스트레스 인자를 도출하였다. 또한 모아레(Moire) 간섭계를 이용하여 제작된 샘플의 온도변화에 따른 변형해석을 수행하였고, 동시에 Half Symetry Model을 이용한 유한요소해석(FEA)을 수행하여 변형해석 및 스트레스 유발원인을 도출하였다. 이 결과로 부터 고장물리 기반의 고장해석과 Moire 분석 그리고 시뮬레이션 해석 결과를 바탕으로 Bendable 전자모듈의 고장유발 스트레스 인자를 해석할 수 있었다.

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유연 InGaP/GaAs 2중 접합 태양전지 모듈의 신뢰성 확보를 위한 실험 및 수치 해석 연구 (Reliability Assessment of Flexible InGaP/GaAs Double-Junction Solar Module Using Experimental and Numerical Analysis)

  • 김영일;;좌성훈
    • 마이크로전자및패키징학회지
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    • 제26권4호
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    • pp.75-82
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    • 2019
  • 유연 태양 전지는 최근 휴대용 배터리, 웨어러블 소자, 로봇, 드론 및 비행기와 같은 광범위한 응용 분야로 인해 큰 주목을 받고 있다. 특히, 고효율 및 높은 신뢰성을 갖는 유연 실리콘 및 화합물 반도체 태양 전지의 요구가 계속 증가하고 있다. 본 연구에서는 유연 InGaP/GaAs 2중 접합 태양전지 모듈을 개발하였다. 특히 제작된 유연 태양전지 모듈의 신뢰성을 확보하기 위하여, 풍속 및 주위 온도가 태양 전지 작동 온도에 미치는 영향을 수치해석으로 분석하였다. 3종류의 풍속(0 m/s, 2.5 m/s 및 5 m/s) 및 2종류의 주변 온도 조건(25℃ 및 33℃)에 대하여 태양 전지 모듈의 온도 분포를 해석하였다. 유연 태양전지 모듈의 유연성은 굽힘 시험 및 굽힘 수치해석을 통하여 평가하였다. 25℃ 온도조건에서 풍속이 0 m/s 일 때, 태양 전지 셀의 최대 온도는 149.7℃이다. 풍속이 2.5 m/s로 증가되었을 경우, 태양 전지의 온도는 66.2℃로 크게 감소되었다. 또한 풍속이 5 m/s 인 경우, 태양 전지의 온도는 48.3℃로 급격히 감소함을 알 수 있었다. 주변 온도 또한 태양 전지의 작동 온도에 영향을 미친다. 2.5 m/s의 풍속에서 주변 온도가 33℃로 증가할 경우, 태양 전지의 온도는 74.2℃로 약간 증가하였다. 따라서 태양 전지 셀의 온도에 영향을 미치는 가장 중요한 인자는 풍속으로 인한 열 방출 효과임을 알 수 있었다. 또한 태양 전지의 최대 온도는 사용된 소재들의 유리 전이 온도보다 낮기 때문에, 열 변형 및 모듈의 열화 가능성은 매우 낮을 것으로 예측된다. 제작된 태양전지 모듈은 굽힘 반경 7 mm까지 굽힐 수 있어 비교적 우수한 유연성을 갖고 있었다. 또한 향후 neutral plane 해석을 통하여 태양전지 셀을 neutral plane에 위치시키면 유연성이 크게 증가할 것으로 예측된다.

클라우드 파일/블록/객체 스토리지의 통합사용을 위한 소프트웨어 정의 스토리지 자동 설정 모듈의 설계 및 구현 (Design and Implementation of Software-Defined Storage Autoconfiguration Module for Integrated Use of Cloud File/Block/Object Storage)

  • 박선;차병래;김종원
    • 스마트미디어저널
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    • 제7권4호
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    • pp.9-16
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    • 2018
  • 클라우드 컴퓨팅(Cloud Computing)의 경제성과 유연성을 향상시키기 위해 복잡해지는 자원의 운영 및 관리를 자동화하는 추세에 있다. 그러나 클라우드 스토리지에 대한 자동화는 제조업체의 스토리지 하드웨어에 종속되나, 사용자가 필요로 하는 용도에 맞추어 스토리지 유형을 유연하게 지원할 수 없다. 본 논문에서는 클라우드 스토리지의 자동화 추세에 맞추어 사용자의 환경에 연계한 블록/파일/객체 스토리지를 통합으로 지원하는 자동 설정 모듈을 제안한다. 제안방법은 클라우드 스토리지인 ceph을 자동으로 설치하기 위하여 Chef 구성관리도구 기반의 자동설치 및 설정 모듈을 제안하였으며, 사용자들이 ceph 스토리지를 쉽게 사용할 수 있도록 쉘 프로그램 기반의 블록/파일/객체 스토리지 자동설정 모듈을 제안하였다. 제안방법은 하드웨어 종속 없이 가상이나 물리적인 사용자 환경에서도 자동적으로 공유파일 스토리지, 블록 스토리지, 객체 스토리지에 대한 설정 및 관리를 쉽게 할 수 있다.

고전압 대용량 유도전동기 구동용 H-브릿지 멀티레벨 인버터의 신뢰성 향상 (Reliability Improvement of H-Bridge Multilevel Inverter for Medium-Voltage & High-Power Induction Motor Drives)

  • 박영민;이광환;이세현
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2013년도 전력전자학술대회 논문집
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    • pp.155-156
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    • 2013
  • 본 논문에서는 고전압 대용량 유도전동기 구동용 H-브릿지 멀티레벨 인버터의 신뢰성 향상을 위한 전력 회로 모듈화, 제어 장치 분산화, 제어기와 통신 이중화, 그리고 Power Cell 고장 발생시 인버터 연속 운전 방법을 소개하였다. 신뢰성 향상을 위해 적용된 방법은 다양한 전압과 용량의 H-브릿지 멀티레벨 인버터를 설계 및 제작하여 각종 부하 실험, 산업 현장 적용을 통해 타당성과 실용성을 입증하였다. 또한 실제 제품 설계, 생산, 판매, 유지 보수 과정을 통해 설계의 유연성, 유지보수의 편리성, 잉여성 확보, 그리고 사용자 요구에 대한 대응성이 우수함을 확인하였다.

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