전자부품 개발단계의 신뢰성평가 기간 단축방안 구축

Abstract

디지털 산업의 국제적인 치열한 경쟁에서 기업의 제품개발은 경쟁력의 원천이다. 기업들은 저마다 개발프로세스를 구축하여 성공적인 제품개발에 전념하고 있다. 그러나 기술의 급속한 발전과 초소형화, 초박형화로 제품개발은 그다지 성공률이 높지 못하다. 전자부품의 경우에는 더욱 실패율이 타 산업보다 높다. 그 이유는 개발단계에서 반드시 거쳐야 하는 신뢰성평가단계에서 합격하지 못하기 때문이다. 고장모드의 해석이 늦어져 완벽하게 최적품질을 갖추지 못하여 개발기간이 지연되고, 불안정한 설비, 작업조건, 부품 등으로 제작된 샘플에서 반복적으로 실패하는 경우이다. 보다 좋은 품질확보를 위하여 그동안 제안된 신뢰성시험설계 방법들을 활용하고 있지만, 많은 실패를 반복하는 개발과제들이 많다. 널리 사용되는 2-stage QFD나 TAAF도 신뢰성 시험에서 초기 샘플의 특성을 알지 못하는 경우에도 고장해석을 할 수 있게 프로세스적인 방법이나 분석방법을 제시하지 못했고, 제품에 따라 상세한 방법을 제시하지 못했고, 빠른 속도로 개발과제의 완료가 경쟁력의 원천이 되는 시대에도 스피디하게 적용할 수 있게 평가기간의 단축에 대한 고려가 보충되어야 한다. 전자부품에서는 타 산업에 비해 시장변화가 빠르기 때문에 짧은 신뢰성시험 기간이 중요해 졌다. 불확실하고 예상치 못한 고장모드의 발생으로 반복적인 실패가 나타나면 재시험의 기간 소요가 많기 때문이다. 신뢰성을 보장하는 동시에 단납기를 이루고자 신뢰성 평가시간을 단축하려고 한 연구들이 많이 제안 되었다. 그 중 가장 대표적인 것이 ALT나 ADT이다. 그러나 초기 샘플이 가지는 불안정한 요인이 결과에 반영되어 시험시간까지 결정할 수 있도록 활용하는 방법에 대해서는 전자부품의 경우, 많은 부분에 적용된 사례연구가 더 필요해졌다. 따라서 본 논문에서는 TAAF의 문제에 대한 대안으로, 신뢰성시험 초기에 DOE를 적용하는 설계검증단계에서 활용할 수 있는 신뢰성설계절차를 제안하고, 단계별 열화시험을 개발초기에 적용하여 설계수준을 열화곡선으로 판정할 수 있게 엄격한 판정기준을 고려하도록 한다. 전자부품의 경우 발생할 수 있는 불확실한 고장모드를 개발수준에 따라 탄력적으로 고객의 요구수준과 비교하여, 신뢰성평가 기준을 설정하도록 한다. 반복적인 실패를 줄이고, 시험자체의 기간을 단축하여, 개발단계에서 신뢰성평가 결과로 인해 개발기간이 지연되는 것을 방지하는 방안을 구축할 수 있도록 한다. 이를 확인하기 위해 전자부품인 광픽업에서 사례로 검증한다.