플립칩 접속부의 열 응력에 대한 플립칩 실장의 신뢰성 향상 Yutaka TSUKADA 모바일에서부터 슈퍼컴퓨터에 이르기까지 많은 분야에서 사용되는 플립칩 실장기술의 신뢰성을 판가름하는 요인은 크게 접속부와 기판으로 나누어 볼 수 있다. 이에 대해 Ritsumeikan University, Graduate School of Science and Engineering의 Yutaka TSUKADA는 I-Connect007의 「SMT」지 최신호를 통해 접속부의 열응력에 대한 플립칩 실장의 신뢰성 향상 방안에 대해 밝혔다. 이 내용을 간략히 살펴보면 일반적으로 열 응력이 증가하면 피로파괴가 발생할 가능성을 높여 신뢰성을 저하하는 것으로 알려져 있다. 따라서 이에 대해 신뢰성을 높이는 방안으로 제시된 것이 접속부를 형성하는 땜납 접합에서 냉각을 가능한 한 천천히 하는 것과 기판의 열팽찬계수를 낮추는 것, 그리고 응력이 낮은 땜납을 사용하는 등의 방법이 있다. 앞으로는 패키지가 더욱 미세화·복잡화 될 것으로 보이기 때문에 플립칩 실장 기술의 기본을 바탕으로 신뢰성 확보 방안에 대한 꾸준한 연구가 이루어져야 할 것으로 보인다.
PCB 기술과 자동차 전력 분배 시스템 설계 Christopher Brandon I-Connect007의 「SMT」지 최신호의 “PCB 기술과 자동차 전력 분배 시스템 설계”에서 Christopher Brandon은 “자동차 전기 구조 진화의 여러 단계 중 하나인 PCB 기반 BEC(Bussed Electrical Center) 기술을 적용하면 추가적인 비용 없이 차량 안전성 개선, 제품의 과도한 디자인 및 낭비 감소, 전기 시스템 연결 다양성 구현 등 여러 이점을 얻을 수 있다”고 밝혔다. 최근 발표된 PCB BEC 기술을 살펴보면 자체 내 서비스가 거의 필요하지 않은 PCB 실장형 장치를 기반으로 하고 있으며, 배선 하네스 및 개별 맞춤형 플러그 장치에서 릴레이를 제거함으로써 시스템을 단순화하고 추가적인 비용을 줄이는 등 차량 배선 구조의 큰 발전을 이끌었다. 따라서 이러한 PCB BEC 기술의 지속적인 발전을 위해 힘써야 한다. 앞으로는 기술적인 분야에서 솔리드 스테이트 파워 스위칭, 차량의 멀티플렉스 된 시리얼 커뮤니케이션 표준을 사용한다면 배선 내용물과 전기 시스템의 총 비용까지 줄이는 결과를 불러올 수 있을 것으로 보인다. 또한 전류 및 온도 과부
LED가 간다! 최근 비약적인 기술의 발전과 더불어 LED 관련 기술도 지속적인 발전을 거듭하고 있다. 기술의 발전상을 대변하듯 길거리 어디를 둘러봐도 LED가 사용되지 않은 곳을 찾을 수 없을 정도로 LED의 사용도 보편화되었다. 이 같은 LED의 보편화는 지난 수년간 열방산, 패키지, 절차의 개선을 통해 LED 기술이 휘도 수준 향상, 수명 연장, 비용 절감 등의 비약적인 발전을 이뤄냈고, 기존에 사용하던 백열전구의 문제점으로 지적되던 발열 현상이 존재하지 않아 낮은 온도로 동작하는 장점도 한몫 한 것으로 보인다. 따라서 본 저자는 이러한 LED 시대에 맞춰, 현재 LED 관련 최신 기술 소식을 전하고 기존의 백열전구 대비 LED의 장점과 앞으로의 해결 과제 및 LED 구동 드라이버 IC의 문제점에 대해서 간략히 소개했다. Tony Armstrong 리니어 테크놀로지 서론 2013년 3월, LED와 관련된 중요한 소식들이 여럿 발표되었다. 이는 단순한 우연의 일치가 아니라 수년간의 집약적인 연구, 시장 수용량의 누적, 그리고 기술 혁신의 결과에 따른 장기적인 시너지 효과가 드러난 것으로 생각된다. 발표된 여러 소식 중 몇 가지를 살펴보면, 첫 번째 뉴스는
구리 패드 내 무전해 니켈 증착을 위한 팔라듐 촉매 사용법 팔라듐(Pd)은 강력한 촉매 작용을 특징으로 하기 때문에 습식 화학 치환에 사용하려는 연구가 이루어지고 있다. 따라서 이 글에서는 Cu 패드 위에 무전해 니켈 도금을 하기 위한 활성화 단계에서 Pd 패드 위의 네른스트 확산 현상, 과황산의 활성화 프로세스 억제 작용과 이에 대한 메커니즘에 대해 설명한다. 연구 Wan Tatt Wai 인피니언 테크놀로지스 팔라듐(Pd)은 백금족(Platinum Group Metal) 원소 그룹에 속하며, 배기관 시스템에서 탄화수소를 물과 이산화탄소로 빠르게 치환할 때 이용하는 유해 가스 촉매 치환기 등에 이용되고 있는 귀금속 중 하나이다1). 최근에는 강력한 촉매 작용때문에 습식 화학 치환에 사용하려는 방안에 대해 많은 연구가 진행되고 있다. 연구가 거듭되면서 연구원들은 팔라듐이 다양한 화학 반응에 활용될 수 있다는 사실을 알게 됐다2). 대표적인 활용 방안의 예 중 하나로 Heck, Suzuki, Negishi가 발표한 유기 합성에서 Pd 촉매 교차 결합에 관한 연구로 노벨상을 받은 것을 꼽을 수 있다3). 따라서 점차 복잡해져 가는 제조 환경에 비례해 Pd가 프로세
Ni-Cut 스텐실 Rachel Short 지난 몇 년간 스텐실 시장에 많은 변화가 감지됐지만, 변화의 중심은 제품과 기술 부분에서 있었던 것은 아니었다. 하지만 제품과 기술 부분에서도 변화의 양상을 보인다는 것은 부인할 수 없다. 특히 고객과 스텐실 제조업체 간의 관계에서 기술 부분의 요구사항에 많은 변화가 발생하고 있다. 이러한 변화에 대해 I-Connect007의 「SMT」지 최신호의 Rachel Short의 “Ni-Cut 스텐실”에 따르면 불과 2∼3년 전만 해도 스텐실 제조업체와 고객 간의 관계는 순수히 스텐실 공급에 초점이 맞춰져 있었다. 하지만 최근 들어 스텐실 제조업체에 대한 고객의 요구사항이 고객 지원, 기술 및 애플리케이션 지원, 기술 태도, 장비 및 제조 품질 능력 등으로 바뀌고 있는 추세이다. 이러한 변화의 원인으로 고밀도화로 인해 더 적은 공간에 장착되는 컴포넌트의 수가 많아야 하는 것과 스텐실 제조에 사용되는 재료 및 유형 등의 변경, 그리고 시장 수요로 인해 빠른 전환, 시장 출시 시기, 품질에 대한 중요성이 더 강조되고 있는 것을 꼽았다. 또한 PCB 제조업체들은 고객들로부터 리드타임을 단축해달라는 요구를 많이 받게된다. 따라서
SE 프로세스 모델 민성기 시스템체계공학원장(ise@seinstitute.co.kr) 개요 만일 당신이 시스템, 제품, 또는 서비스를 개발하면서 어떠한 방법을 적용하고 있는지를 각 조직에 대하여 알아본다면, 대답은 기존에 적용해오던 방법에서 논리적 기반에 의한 방법론에 이르기까지 다양하다고 할 것이다. 인간은 본래 구조화된 일반적인 방법을 사용하면서 스스로 이해 없이 기존 방식을 깨트리기까지는 매우 오랜 기간이 걸렸다. 즉, 1) 왜 그것이 있어야 하는지, 2) 그랬을 때 오는 이득이 얼마나 되는지. 지금 기존의 방법이 단순한 소형 시스템과 제품에 성공적으로 적용되고 있지만 대형 복합 프로그램은 12배 또는 수백 명의 인력을 이 방법으로 통제할 경우 무질서한 혼돈에 빠지게 된다. 따라서 단순한 방법이 모든 사이즈의 프로그램에 잘 적용될 수 있냐는 질문에 빠지게 된다. 이 글의 시작에서 우리는 시스템 개발자가 시스템 성능 규격서(SPS)를 납품 가능한 물리적 시스템으로 전환하기 위해 적용되어야 할 기본적인 업무흐름을 소개했다. 우리는 이를 위해 여섯 가지 프로세스로 업무를 기술했지만, 이러한 업무흐름은 시스템, 제품 또는 서비스를 창출하는 방법을 제시하지는 않
데이터 보호 전략 유성희 에버드롬 대표 (brian.ryu@everdrome.com) 최근의 사례 우리나라 경제는 현재 제조업 분야가 견인하고 있다. 특히 세계 1등을 차지하고 있는 반도체, LCD, 조선, 스마트폰, TV, 일부 백색가전 등은 이미 Fast Follower(빠른 추격자)를 거쳐 First Mover(선도자)로서의 입지를 굳혀가고 있다. 하지만 우리나라가 Fast Follower이었던 시절과는 달리 현재의 Fast Follower와 First Mover와의 거리는 한순간 추월당하기 쉬운 아주 근소한 차이에 머물러 있다. 실제로 경제 전문가들은 글로벌 분업화, 전문기술인력의 국가 간 이동 등으로 인해 전 세계 모든 산업 분야의 제조기술력 1등과 2등의 차이는 3개월에서 1년 내외로 좁혀져 가고 있다고 분석하고 있다. 모두 알다시피 Fast Follower이던 시절에 우리는 제조공정에 어떤 새로운 기술을 적용하려고 할 때 잊지 않고 챙겼던 것이 ‘First Mover에서 이 기술을 먼저 적용했는지’를 확인하는 것이었다. 현재 우리나라 제조업체 중에서 세계 1등 제품을 생산하고 있는 생산라인에서는 더 이상 이런 확인을 하지 않는다. 내가 1등이기
[플라스틱 사출금형의 메인티넌스] 인서트 구조부의 메인티넌스 금형의 인서트 구조는 성형품의 설계를 시작하는 단계에서부터 관계자 전원이 이해하고 있지 않으면 안 된다. 특히 제품 설계자는 인서트의 경계부에서 성형품에 줄무늬가 생긴다는 것을 이해하는 것이 중요하다. 사출성형 금형은 원칙적으로 일체로 만든다. 그 이유는 첫 번째로 강성을 확보하기 위해, 두 번째로 열전도성을 확보하기 위해서이다. 사출성형 금형은 금형 내 압력이 40MPa(400kgf/cm2) 정도이다. 높은 압력으로 어긋나거나 변형되거나 하지 않기 위해서는 금형 크기를 크게 하여 강성을 확보한다. 또한 사출성형 금형은 금형 내 멜트의 온도가 200℃ 정도이다. 멜트를 빠르게 냉각 고화하기 위해서는 열전도가 좋은 강재를 사용하여 열전도를 확보한다. 금형의 가공에서는 그 정도, 최적의 가공 방법을 선택한다. 인서트 구조는 가공법의 선택과 밀접한 관계가 있다. 가공 방법의 선택은 금형 기술자의 기능이다. 금형 제조의 현장에서는 인재의 계획적인 육성이 필요하게 된다. 실제로는 공작기계만으로는 가공할 수 없는 수작업 부분이 많이 생기는 것도 고려해야 한다. 인서트로 하면 다른 재료를 사용하는 것이 가능하다
고급 스텝 모터 드라이버를 위한 스마트 솔루션 - STMicroelectronics의 cSpin 제품군 STMicroelectronics는 다른 작업을 수행하기 위해 마이크로컨트롤러를 남겨 두거나 마이크로 스텝 적용을 위해 덜 강력한 마이크로컨트롤러를 사용하는 것을 허용하며, 하드웨어에서 완전한 동작 제어 엔진을 사용하는 새로운 xSPIN이 포함된 혁신적인 장치군을 개발했다. Sebastiano Yuri Ciardo, Fabio Chelli STMicroelectronics 양극 스텝 모터는 그 크기가 작고 정밀하며 비용도 줄일 수 있어 사용량이 증가하고 있다. 그러나 속도 및 위치 프로파일이 요구되는 전용 제어의 경우에는 최종 적용을 위해 통상적으로 복잡한 MCU 루틴이 필요하므로 강력한 마이크로컨트롤러가 설계에 포함되며, 이에 따라 시스템이 복잡해진다. 고수준 통합은 품질을 손상시키지 않으면서 모터 제어 설계를 단순화하고 시스템 BOM 및 비용을 줄일 뿐만 아니라 (모든 장치군에 있는) SPI 인터페이스를 사용함으로써 하나의 마이크로컨트롤러로 다수의 장치를, 그에 따른 다른 모터들을 제어할 수 있는 데이지체인 (Daisy Chain) 방식으로 작업하게 해
제약 산업 현장의 RFID 장치 적용 현황 RFID 적용으로 의약 산업의 선진화 도모할 것 지난 10여 년 간 LS산전은 RFID를 제약 산업뿐만 아니라 여러 가지 애플리케이션에 적용하여 인프라를 구현했다. 지난해 12월 2일 대한상공회의소에서 열린 ‘RFID 솔루션 설명회’에 참여한 LS산전(www.lsis.com)의 사례 발표 내용을 통해 RFID를 도입하기 위해서는 어떤 준비들이 필요한지 점검해 본다. RFID 도입 배경과 현황 보건복지부 약사법 제56조에 따르면, 약사법 시행령 제32조 및 시행규칙 제75조에 의하여 ‘의약품 표시 및 기재사항’을 바코드 또는 전자태그로 표시하도록 규정하고 있다. 이는 지난 2012년 1월 1일부터 지정의약품(향정신성의약품, 마약류, 생물학적 제제 등)을 대상으로, 지난해 1월 1일부터 전문의약품을 대상으로 시행하도록 했다. 의약품에 단품 단위 RFID 태그 또는 바코드 부착을 의무화 하는 제도가 마련된 것이다. 이에 따라 향후 2015년까지 본격적인 제약 산업과 IT의 융합의 시대가 될 전망이다. 2015년 전체 의약품의 50%까지 RFID 부착을 확대하고, 의약품 개발과 생산 단계에서의 IT 활용 확산이 목표다. 이
CJ제일제당 RFID 시스템으로 제2의 유통 혁명 꿈꾼다 전문 의약품, 일반 의약품 부문 국내 대표 제약사 CJ제일제당 제약 사업 부문, 제약 산업의 유통 혁명을 가져올 RFID로 의약품 관리의 새로운 기준을 만들고 있다. 의약품 생산, 물류, 유통에 이르기까지 RFID로 한 단계 앞서가고자 한다. 지난해 12월 2일 대한상공회의소에서 열린 ‘RFID 솔루션 설명회’에 참여한 CJ제일제당의 발표 내용을 정리했다. RFID와 2D CJ제일제당 제약 사업 부문의 전체적인 프로젝트 및 시스템 구축에 필요한 시스템 운영과 시스템 통합은 그룹사인 CJ시스템즈와 함께 진행해왔다. RFID 시스템도 마찬가지로 CJ시스템즈와 함께 진행했다. RFID는 비접촉식 정보 송수신시스템이며, 900Mhz UHF대역의 주파수를 송수신 할 수 있도록 작은 안테나를 만들어 안테나 위에 IC칩을 부착, 주파수 공진이 되면 IC칩 내부의 정보를 다시 송신하는 시스템이다. 여러 가지의 RFID 태그가 있지만 적용될 제품의 크기나 필요한 인식 거리 등을 고려하여 제품에 따라 특화된 태그가 존재한다. 따라서 CJ제일제당 제약 사업 부문에서도 하나의 태그를 선택하여 모든 제품에 적용했다. 개별인식
IGBT를 이용한 스위칭은 모터 드라이브 및 전력 인버터 응용 분야에서 널리 이용되고 있다. 특히 드라이브 전자공학 분야에서는 모터 또는 전력 시스템의 규모에 따라 넓은 범위의 전류를 제어해야 한다. 여러 드라이브 컨트롤 카드를 구축하는 것은 비효율적이므로 여러 크기의 모터를 수용하도록 쉽게 확장 가능하며 신뢰도와 안정성이 유지되는 모터 드라이브 시스템을 구축하는 것이 좋다. MOSFET 버퍼 구동 기능, 광학 절연 및 통합 안전 기능이 탑재된 게이트 드라이브 옵토커플러가 모터 드라이브와 인버터 시스템의 필요 조건들을 어떻게 충족하는지 살펴본다. 통합성이 뛰어난 게이트 드라이브 옵토커플러로 효율적인 설계 실현 ACPL-339J는 사용하기 쉬운 첨단 1.0A 이중 출력 지능형 IGBT 게이트 드라이브 옵토커플러이다. ACPL-339J는 시스템에서 중대한 광학 절연 기능을 제공하면서도 전류 정격이 다양한 MOSFET 버퍼를 지원하도록 특별히 설계되어 있다. 따라서 시스템 엔지니어는 MOSFET 버퍼와 전력 IGBT/MOSFET 스위치를 교환하는 방식으로 하나의 하드웨어 플랫폼을 사용하여 다양한 시스템 전력 정
TI는 동기식 벅 컨버터에 절전 모드로 부드럽게 전환하는 직접 제어 조절 토폴로지인 DCS-ControlTM 기술을 제공하고 있다. 이 토폴로지는 전압 모드, 전류 모드, 이력 특성 제어 토폴로지의 장점을 구현하며 깨끗한 절전 모드로 진입하게 해준다. 여기서는 DCS-Control 토폴로지가 어떻게 작동하는지 살펴본 후, 절전 모드에서의 낮은 출력 전압 리플과 뛰어난 과도 응답, 원활한 모드 전환 기능 등에 대해 설명한다. DCS-Control 토폴로지는 기본적으로 이력 특성 토폴로지이지만, 전압 및 전류 모드 토폴로지의 장점을 제공하는 여러 가지 회로들을 통합하고 있다. 그림 1은 TI의 TPS62130 스텝다운 컨버터 데이터시트에서 발췌한 것으로, DCS-Control 토폴로지의 기본 블록 다이어그램을 잘 보여준다. DCS-Control 토폴로지로의 입력은 FP(Feedback) 핀과 VOS(Output-Voltage Sense) 핀, 이렇게 두 가지가 있다. FB 핀 입력은 대부분의 DC/DC 컨버터에서 동일하게 작동한다. 이것은 에러 증폭기나 연산 증폭기의 하이 임피던스 입력으로, 용도는 FP 핀의 에러 신호를 내부 레퍼런
오늘날 새로운 보안 인증 디바이스 및 보안 코프로세서들은 SHA-256 인증을 채택하고 있다. 이 새로운 시스템은 향상된 물리 보안으로 탁월한 저비용 IP 보호, 복제 방지, 주변장치 인증을 제공한다. 여기서는 SHA-256 기반 보안 시스템의 기본적인 처리 과정에 대해 알아보고, 이 인증 시스템에 활용되고 있는 양방향 인증 기능에 대해서도 살펴본다. 지금까지 위조나 불법 복제로부터 IP(Intellectual Property)를 효과적으로 보호하기 위해, 10년 이상 SHA-1 인증이 이용되어 왔다. 그러나 컴퓨터 기술이 진화함에 따라 소비자들은 갈수록 더 높은 수준의 보안을 요구하고 있다. 보안 인증 시스템 보안 인증 시스템을 구현하기 위해서는 호스트 시스템을 센서/주변장치 모듈과 연결해야 한다. 그림 1에 나타난 시스템은 1-Wire® SHA-256 보안 인증 소자와 1-Wire 마스터 기능의 SHA-256 코프로세서로 이루어져 있다. 호스트와 주변장치 사이에서 1-Wire 인터페이스의 단일 핀을 통해 동작함으로써 인터커넥트 복잡성을 낮추고 디자인을 간소화하며 비용을 낮출 수 있도록 한다.(1) 1. SHA-256 인증 디바이스 SHA-256 보안 인증
시스템 설계, 통합 및 검증 전략 지난 호에서는 시스템 개발 업무흐름 전략에 관해 살펴봤다. 거기서 우리는 시스템 성능 규격(SPS)을 시스템 설계 솔루션으로 전환하기 위해 상호 연관된 프로세스를 순차적으로 설정했다. 그 전략의 기본흐름은 다음과 같다. ● SPS 요구사항과 일치성 검증 ● 대상 시스템이 사용자의 확인된 운용요구를 충족하고 있는지를 확인 시스템을 설계하고 개발하는 데 있어서 기본을 이루는 위 두 가지 프로세스로 식별된 업무흐름 전략은 시스템 개발 프로세스와 시스템 통합, 시험 및 평가(SITE) 프로세스이다. 이 글은 시스템 설계 프로세스와 SITE 프로세스 적용 전략에 초점을 두고 있다. 각 전략은 하위레벨 프로세스를 통해 각 프로세스를 확장해 간다. 최종적으로 시스템 배치를 위한 V-모델로서 전반적인 전략에서 두 가지 전략을 통합한다. 1. 얻고자 하는 내용 ● 시스템 개발단계에서 시스템 설계 프로세스를 적용하기 위한 기본전략은 무엇인가 ● 시스템개발 단계에서 SITE 프로세스를 적용하기 위한 기본전략은 무엇인가 ● 시스템 설계 및 개발에 대한 V-모델이란 무엇인가 ● 통합 포인트란 무엇인가 ● 시스템 설계 프로세스와 SITE 프로세스는