• 제목/요약/키워드: 가속 스트레스 시험

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형광체 변환 고출력 백색 LED 패키지의 가속 열화 스트레스 (Accelerated Degradation Stress of High Power Phosphor Converted LED Package)

  • 천성일;장중순
    • 마이크로전자및패키징학회지
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    • 제17권4호
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    • pp.19-26
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    • 2010
  • 포화 수증기압이 고출력 형광체 변환 백색 LED 패키지의 열화현상에 미치는 주요 스트레스 인자임을 확인하였다. 또한 LED 패키지의 가속 수명시험을 통하여 포화 수증기압이 효과적인 가속 스트레스 인자임을 확인하였다. 실험조건은 350 mA 전류를 인가한 것과 인가하지 않은 2가지 조건에 대해 $121^{\circ}C$, 100% R.H. 환경에서 최대 168 시간동안 진행하였다. 실험결과 두 실험 모두 광 출력 감소, 스펙트럼 세기의 감소, 누설전류 및 열 저항이 증가하였다. 고장분석 결과 광 특성의 열화는 봉지재의 변색과 기포에 의해 발생한 것으로 나타났다. LED 패키지의 변색과 흡습에 의해 유발되는 기계적 (hygro-mechanical) 스트레스에 의한 기포 발생은 패키지 열화의 중요한 인자로써, 포화 수증기압이 고출력 LED의 수명시험 시간을 단축하기 위한 스트레스 인자로 적합함을 알 수 있었다.

고준위방사성폐기물 처분장 모니터링용 피에조센서의 온도 스트레스에 관한 가속수명시험 설계 (Design of accelerated life test on temperature stress of piezoelectric sensor for monitoring high-level nuclear waste repository)

  • 황현중;박창희;홍창호;김진섭;조계춘
    • 한국터널지하공간학회 논문집
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    • 제24권6호
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    • pp.451-464
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    • 2022
  • 고준위방사성폐기물 처분장은 심지층 처분시스템으로 사용후핵연료를 취급하는 특성상 고온, 방사선 및 지하수 등의 복합적인 환경조건에 노출되어 있다. 지속적인 노출에 의해 시간이 지남에 따라 구조물의 균열 및 열화가 발생할 수 있다. 한편 고준위방사성폐기물 처분장은 초장기 기대수명이 요구되며 이에 따른 장기적인 구조물 건전성 모니터링이 필수적이다. 구조물 건전성 모니터링에는 가속도계, 토압계, 변위계 등 다양한 센서들이 활용될 수 있으며, 이 중 일반적으로 피에조센서가 사용된다. 따라서 피에조센서의 내구성 평가를 바탕으로 고내구성 센서를 개발할 필요가 있다. 본 연구에서는 피에조센서의 내구성 평가 및 수명예측을 위한 가속수명시험을 설계하였다. 문헌연구를 바탕으로 단일 스트레스 인자에 대한 가속 스트레스 수준 수 및 각 수준 별 시료 수를 선정하였다. 또한 고준위방사성폐기물 처분장 환경조건에서 발생할 수 있는 피에조센서의 고장모드 및 고장메커니즘을 분석하였다. 온도 스트레스 인자에 대한 최대 가혹조건 탐색 실험을 두 가지 방법으로 제안하였으며 피에조센서의 신뢰도 높은 동작한계를 도출하였다. 이를 이용하여 가속수명시험의 합리적인 가속 스트레스 수준을 설정하였다. 본 연구에서 제시된 최대 가혹조건 탐색 실험방법은 경제적이며 실용적인 아이디어를 담고 있으며, 추후 피에조센서의 가속수명시험 설계에 널리 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

가속수명시험을 이용한 블루투스 모듈의 수명 예측 (Lifetime Estimation of a Bluetooth Module using Accelerated Life Testing)

  • 손영갑;장석원;김재중
    • 마이크로전자및패키징학회지
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    • 제15권2호
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    • pp.55-61
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    • 2008
  • 본 논문은 블루투스 모듈의 구조 및 솔더접합부에 대한 신뢰성 평가에 국한된 기존의 방법을 확장하여 정량적인 신뢰성 평가를 수행한 결과를 나타낸다. Field 환경조건에서의 정량적인 신뢰성 평가를 위해, 온도 싸이클링(temperature/thermal cycling)에서의 온도차를 가속스트레스로 선정하여 가속수명시험을 실시하였다. 가속수명시험을 통해 구한 고장시간 데이터들을 이용하여 수명분포 매개변수들을 추정하고 코핀-만슨(Coffin-Manson) 모델을 이용하였다. 가속수명시험을 수행한 결과, 블루투스 모듈의 고장모드는 Open, 고장메커니즘은 크랙(Crack)과 박리(Delamination)였다. Field에서 수거한 고장품들의 고장모드와 고장메커니즘이 가속수명시험을 통해 재현되었다. 또한 본 논문에서 블루투스 모듈이 Field에서 받을 수 있는 온도 싸이클링에서의 다양한 온도차에 대한 정량적인 수명을 예측할 수 있는 방법이 제시되었다. 제안된 방법을 이용하여 온도차 $70^{\circ}C$를 받고 있는 블루투스 모듈의 $B_{10}$ 수명은 약 4년으로 추정되었다.

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가속수명시험을 이용한 RF SAW 듀플렉서의 수명예측 (Lifetime Prediction of RF SAW Duplexer Using Accelerated Life Testing)

  • 김영구;김태홍;강상기
    • 한국통신학회논문지
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    • 제39A권10호
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    • pp.616-618
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    • 2014
  • 본 논문에서는 RF SAW 듀플렉서에 대하여 가속수명시험을 설계하고 수명예측방법에 대하여 제시하였다. 가속수명시험설계 시 가속스트레스는 RF 입력전력으로 정하고 삽입손실이 0.5[dB] 증가하는 기간을 듀플렉서의 수명으로 정의하였다. 듀플렉서의 수명예측결과는 $85^{\circ}C$ 주위온도와 30[dBm] RF입력전력에서 약 82,900시간으로 추정되었다.

PC 사용 환경의 2.5 인치 하드디스크의 가속 수명 시험 (The Accelerated Life Test of 2.5 Inch Hard Disk In The Environment of PC using)

  • 조의현;박정규;서희돈
    • 디지털콘텐츠학회 논문지
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    • 제15권1호
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    • pp.19-27
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    • 2014
  • 본 연구는 PC 사용 환경에 주로 사용되는 2.5인치 HDD의 수명을 예측하기 위해서, 시장 불량 모드분석을 반영한 시험계획을 수립하고, 온도 스트레스 인자를 반영한 가속 수명 모델을 구하고자 하였다. PC 사용 환경을 분석 한 후, 쓰기와 읽기 동작을 각 50 %, 임의 주소와 순차 주소방식을 각 50 %로 시험 절차를 정했고, $50^{\circ}C$, $60^{\circ}C$ 환경에서 최대 성능의 95 % 성능조건으로 1000시간 시험하는 조건으로 가속 수명을 실시하였다. 시험과정에서 발생하는 불량 발생시간의 데이터로 anderson-darling 적합도 검증을 진행하여 불량 분포가 weibull 분포를 따름을 확인하였고, 형상모수와 척도모수가 동일함을 확인하였으며, 와이블-아레니우스 모형을분석하여, 형상모수 0.7177, 사용 조건($30^{\circ}C$)에 특성 수명 429434시간을 산출하였다. 가속 온도별 시험데이터로 동질성 검증을 실시한 결과 통계적으로 유의하지 않았으며(p<0.05), 활성화 에너지로 0.2775 eV를 산출하였다. 가속 시험의 정확성 확보차원에서 가속시험 불량시료와 시장 반품 시료로 고장분석을 진행한 결과, 불량 모드 별 점유율에 세부차이는 있으나, 점유율 순위는 일치 하였다. 본 연구는 PC환경에서 사용되는 2.5 inch HDD의 가속 시험 절차를 제안하며, 제조자와 사용자 간에 수명 예측에 대한 도움을 주고자 한다.

Feeder Cable Assembly의 가속수명시험법 개발 (Test methodology of acceleration life test on feeder cable assembly)

  • 한현각
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제17권8호
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    • pp.62-68
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    • 2016
  • Feeder cable assembly는 정보통신용 자동차부품이다 기능을 제대로 하지 않으면 자동차의 제어와 안전에 큰 문제가 발생한다. 가속수명시험은 시험시간을 단축할 목적으로 짧은 시간에 잠재적인 고장모드와 고장을 찾기 위하여 기속조건(스트레스, 스트레인, 온도 등)에서 실험을 실시하는 것이다. 고장원인은 부품의 품질과, 고장으로 유도하는 공정, 디자인에 의해 발생하는 결함이다. 열충격은 온도차에 의하여 부품의 열팽창 정도가 다른 것에 기인한다. 열충격시험은 부품이 급격한 온도차를 견디는 능력을 실험하는 것이다. 본 연구에서는 가속시험의 coffin-manson 식을 이용하여 정상조건(최고온도 $80^{\circ}C$, 최저온도 $-40^{\circ}C$)과 가속조건(최고온도 $120^{\circ}C$, 최저온도 $-60^{\circ}C$)을 이용하여 가속계수를 계산하여 2.25 값을 얻었다. 정상조건에서 1,000 사이클 실험이 가속조건에서 444 사이클 실험만하여도 됨을 알 수 있었다. Bx 수명 식을 이용하여 가속조건에서 시료가 5개, B0.04%.10years 조건에서 747 사이클 결과를 얻었다. 정상조건에서 1,000 사이클, 가속조건에서 747 사이클 실험한 feeder cable assembly 시료 5개를 각각 네크워크 분석기를 이용하여 성능시험을 실시하고, 와이블분포의 모수분포값을 비교한 결과 가속이 잘 되었음을 알 수 있었다. 동등한 신뢰도에서 가속실험을 통하여 시험시간을 1/4 정도 단축할 수 있었다.

자동차 냉각기 호스용 EPDM고무의 노화에 대한 비파괴 특성평가 (Nondestructive Characterization of Degradation of EPDM Rubber for Automotive Radiator Hoses)

  • 곽승범;최낙삼;최윤정;신세문
    • 비파괴검사학회지
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    • 제25권5호
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    • pp.368-376
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    • 2005
  • 자동차용 냉각기 호스는 열과 기계적 하중 하에서 공기와 부동액의 접촉 스트레스로 인해 노화와 고장이 일어날 수 있다. 본 연구에서는 냉각기 호스재료인 EPDM(ethylene-propylene diene monomer)고무에 대해 열가속 및 산소 스트레스, 전기화학적 스트레스에 의한 표피층의 노화거동을 비파괴 평가하였다. 열가속 및 산소노화 시험결과 신장률의 저하와 함께 IRHD(International Rubber Hardness Degrees)경도가 증가하였다. 전기화학적 노화(electro-chemical degradation: ECD) 시험에서는 에틸렌글리콜 수용액의 침투로 인해 무게가 증가하였으며 신장률과 경도는 크게 저하되었다 또한 에틸렌글리콜 수용액이 표피층뿐만이 아니라 내부에까지 침투하여 고무내부구조와 미크로경도분포가 깊이에 따라 변화되었다. 즉, 열가속 및 산소노화와 ECD 노화는 미크로 경도와 화학구조분석에 의해 비파괴적 특성 평가가 가능함을 보였다.

기계적 스트레스가 XLPE에서의 전기트리 개시특성에 미치는 영향 (The Effects of Mechanical Stress on the Initiation Characteristics of Electrical Tree in XLPE)

  • 신두성;최수걸;전승익
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2001년도 추계학술대회 논문집 전기물성,응용부문
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    • pp.241-244
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    • 2001
  • 절연체의 수명과 직접적인 관련이 있는 전기트리의 개시특성을 연구하는데 있어서, 전기트리의 개시시간이 매우 길기 때문에 실험적으로 절연재료의 수명을 구하는데 어려움이 있다. 따라서. 본 논문에서는 Weibull 해석을 이용하여, 일반적으로 사용되는 가속시험법에 의하여 얻어진 전기트리 개시전계를 사용하여 일정전압 인가시에 전기트리 개시시간을 추정하는 방법을 이론적으로 고찰하여 실험에 적용하였다. 또한 기계적 스트레스에 의한 전기트리 개시특성을 평가하기 위하여 기계적 스트레스를 모의한 XLPE 시료에 대하여 이러한 기계적 스트레스가 전기트리 개시전계 및 개시시간 특성에 미치는 영향을 평가하였다. 기계적 스트레스가 전기트리 개시전계 뿐만 아니라 개시시간을 현저하게 감소시켰으며, XLPE의 장기적인 신뢰성을 보증하기 위해서는 이러한 기계적 스트레스를 완화시키는 것이 매우 중요하다.

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가속 수명시험 데이터를 기반으로 하는 신뢰성 예측에 적합한 분포 함수 선택에 관한 연구 (A Study on Selection of Distribution Function for Reliability Prediction Using Accelerated Life Test Data)

  • 김지헌;박동규;한현각
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제7권3호
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    • pp.393-397
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    • 2006
  • 신제품에 대한 개발 주기가 짧아지고 있는 현시점에서 제품의 수명을 예측하고 평가하기 위한 방법으로 가속 수명시험과 시험을 통해 관측된 고장 데이터의 분석에 대한 관심이 증대되고 있다. 이에 따라 가속 수명시험을 위한 시험 조건과 고장 데이터의 정확한 분석을 위한 고장 데이터의 최적 분포 결정 방법에 대한 관심 또한 증대되고 있다. 따라서 본 논문에서는 고장 데이터를 기반으로 신뢰성 예측을 할 때 사용하는 분포 함수 결정을 위한 방법으로 관측된 고장 데이터만의 분포를 고려하는 Anderson-Darling 방법과 관측된 고장 데이터의 수명-스트레스 관계식을 적용하여 고장 데이터의 분포를 결정하는 Likelihood Function 방법을 비교한다. 두 가지 방식을 비교한 결과 각 방식에 의해 선택되는 최적분포가 다르며, 따라서 각 방식에 의해 선택된 최적 분포에 의해서 예측되는 수명도 다름을 알 수 있다.

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대용량 사이리스터의 전압/열에 의한 가속열화 시스템 (Acceleration Aging System for the Large Capacity Thyristor with Voltage and Heat)

  • 서길수;이양재;김형우;김상철;방욱;김남균;김은동;신의철
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2004년도 하계학술대회 논문집 C
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    • pp.1918-1920
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    • 2004
  • 본 고에서는 해남-제주간에 사용되는 Phase Control Thyristor의 구입비용을 고려하여, 해남-제주간 PCT와 동일 구조를 갖지만 전압/전류용량이 작은 A, B사의 PCT를 각각 40개씩 확보하였다. PCT의 가속열화를 위한 스트레스 인자는 전압/열이며, 이를 동시에 인가할 수 있도록 가속열화 시험장치를 구성하였다. 또한 가속열화에 의해 열화정도를 파악하기 위해 초기 특성을 측정하였으며, 이에 대한 결과를 기술하였다.

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