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솔더 페이스트(Solder Paste)를 이용한 RFID 태그 패키징 공정 개발에 관한 연구
반창우 서울과학기술대학교 에너지환경대학원 2012 국내박사
현재 RFID 태그 패키지는 와이어 본딩(Wire Bonding) 이나 전도성 테이프(ACF)를 이용한 플립칩 본딩(Flip-Chip Bonding)으로만 생산되어 신뢰성과 생산성이 현저히 떨어진다. 와이어 본딩의 경우 전도성 테이프를 이용한 플립칩 본딩 방법에 비해 신뢰성은 좋으나 생산성이 떨어지고 (3,000ea/6인/8hrs) 패키지의 전체 두께가 500마이크로미터 이상으로 신용카드 등과 같이 적용할 수 있는 제품에 한계가 있다. 또 전도성 테이프를 이용한 플립칩 본딩의 경우 신뢰성이 약해 외부의 노출에 한계가 있다. 이러한 한계를 극복하고 어떤 환경에서든 신뢰성을 가지고 사용할 수 있는 RFID 태그 패키지가 필요하다. 본 연구에서는 RFID 태그 패키지의 신뢰성을 높이기 위하여 RFID 태그 패키지의 개발 단계에서 신뢰성 연구를 통한 고장모드를 분석하고, 이를 개선하여 신뢰성을 고려한 디자인 컨셉(Design Concept)을 잡았다. 또 일반적인 전자부품의 국제규격(MIL-STD -883)과 시장에서 소비자가 요구하는 테스트 등을 연구하였다. 이와 함께 RFID 태그 패키지의 생산성을 고려하여 표면 실장 기술(SMT : Surface Mount Technology)과 기밀도 분석을 통한 에폭시 몰딩(Epoxy Molding) 연구를 하여 각 공정을 정의하였다. 신뢰성 테스트의 경우 충격과 진동 테스트와 같은 기계적 테스트는 약하게 하고, 환경 테스트는 오랜 시간을 실행하여 스트레스(Stress) 강도보다는 시간에 따른 신뢰성 척도에 중점으로 두었다. 이는 안정적 환경에서의 장시간 쓰임으로 환경의 변화보다는 장시간 동안의 성능 변화를 관찰하는 테스트에 초점을 둔 것이다. 즉, RFID 태그 패키지의 성능 특성이 수동 소자이고, 단일 소자로 구성되어 있으므로 환경에 따른 오랜 시간을 고려한 것이다. 본 연구를 통해 RFID 태그 패키지의 개발 단계에서 신뢰성 연구가 어떠한 것을 해야 하는지, 단계별로 어떠한 테스트를 수행해야 하는지를 정의하였다. 이는 신뢰성을 요하는 일반적인 전자 부품을 설계하고 개발하는데 좋은 척도가 될 것으로 사료된다. 또한 신뢰성과 생산성을 갖춘 RFID 태그 패키지를 활용하여 그동안 환경적 제약 때문에 사용에 제한이 되었던 환경에서도 사용 가능한 어플리케이션(Application) 개발이 기대되어 진다. Recently RFID (Radio Frequency Identification) technology advances in wireless communication technologies are bringing new challenges. But RFID tag packaging technology has been lagging compared to the demand, so this technology is being required to improve reliability. Mostly RFID tag package produces using wire bonding or adhesive conductive film, reliability and productivity goes down. The case of wire bonding is a good reliability compared to flip chip bonding method using adhesive conductive film but goes down productivity. The case of flip chip bonding using adhesive conductive film is limited in external exposure. This study is performed on FMEA, reliability at development level and analysis failure mode through environment and mechanical test. Robust design is applied to search the optimized condition of factor and RFID tag packaging should be satisfied with high MTTF. Moreover international standards for electronic components (MIL-STD-883) and consumer demand in the market tests is studied. The unit process is defined through Surface Mount Technology(SMT) and epoxy molding study using the analysis confidential, considering the productivity of RFID tag package. The reliability comparison among 11 types of most commonly used epoxy molding in electrical/electronic components packaging has been made through analysis of confidentiality using a humidity sensor. The variation of moisture penetration time causes has been verified by the changes in molding thickness for 3 types of epoxy, and from the result, the best experimental results were observed in terms of confidentiality. And we have been confirmed the relationship between confidentiality, the molding thickness, and thermal property of epoxy through thermal analysis. This study defines that should be reliability studies, should perform the tests during the RFID tag package development phase. This is expected to be a good indicator in design and development of the general electronic components requirung the reliability. In addition, it is expected application development by utilizing RFID tag package with the reliability and productivity, was limited in use because of environmental constraints.
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반창우 서울産業大學校 産業大學院 2004 국내석사
오늘날과 같은 무한 경쟁 시대 속에서 기업은 신제품을 좋은 품질을 유지하면서 얼마나 빠르게 시장에 출시하느냐가 기업의 경쟁력을 좌우하게 된다. 이를 위해서는 설계 단계부터 제품 생산 단계까지의 주기를 단축시켜야만 한다. 이때 설계 단계의 비용이 가장 크며 많은 시간이 소비된다. 물론, 품질에 가장 커다란 영향을 미치는 부분도 바로 설계 단계인 것은 두말할 필요가 없을 것이다. 이에 본 논문에서는 제품 개발에서 중요한 설계 단계를 CPC 개념을 도입하여 웹에 기반을 둔 설계 지원 시스템을 구축하였다. 먼저, 협업이라는 개념을 도입한 설계 정보 시스템을 구축하기 위해 CPC(Collaborative Product Commerce)가 어떤 것인지 개념과 특징 및 기술의 유형 등을 정립 하였다. 그리고 설계 시 필요한 각종 파일들을 웹 상에서 실시간으로 받아 볼 수 있도록 하기 위해서 자료실 형태의 Database를 ASP와 SQL Server를 이용하여 구축하였다. 이를 위해서 Pro/ENGINEER를 이용하여 각 부품을 3D 모델링 하였고, 2D 도면 작업도 병행 하였다. 또, 제품의 설계 과정을 웹상에서 설계자와 설계 검증자 및 협업 파트너간의 실시간 대화 및 수정이 가능하게 할 수 있는 Net Meeting Communication 시스템을 구현하였다. A new revolution is starting, involving the way leading-edge discrete manufacturers develop, build, and manage the products that are their lifeblood. Having first improved internal efficiencies through innovative software like Enterprise Resource Planning (ERP) and data mining, the industry leaders then gained synergistic advantages of size through acquisitions and mergers. Where consolidation did not make sense, Supply Chain Management (SCM) improved the effectiveness of entire supply nets. And to establish and maintain external customer delight, Customer Relationship Management (CRM) software has become a requirement for just keeping up with the competition. So what is next. A research shows that a new category of software, Collaborative Product Commerce (CPC), is now emerging, allowing discrete manufacturers to once again distinguish themselves on their products and innovations. In other words, CPC permits discrete manufacturers to significantly improve the core processes around the management functions associated with the complete product life cycle that are the basis of their existence. Discrete manufacturers that can successfully implement CPC and gain the benefits will be in a position to dominate their industries in ways that their laggard competitors cannot. As a way to develop computing tools to support design process of product, web-based design information system was constructed in this thesis. The system consists of C-Product system and Net Meeting Communication system to improve communications between designers and person for verification of design. The product data files of C-Product system were designed by Pro-Engineer and converted to 3D Viewer format for being used in the web browser. Also, Net Meeting Communication system and database was developed using ASP and Microsoft SQL 2000 Server to share diverse files that can be utilized to design on the web in real time.
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