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초록·키워드
본 연구에서는 고출력 RF 시스템용 LTCC 커플러 소자의 동적 복합 가속수명시험을 통해 정량적 수명분석과 고장 메커니즘 규명을 수행하였다. 실제 구동 환경을 모사한 복합 스트레스 조건하에서 소자의 출력 전력 열화를 실시간으로 모니터링하였으며, Black 방정식 기반의 가속 수명 모델을 적용하여 상용 조건에서 약 284년의 B0.1 수명(0.1 백분위 수명)을 도출함으로써 커플러의 우수한 장기 신뢰성을 검증하였다. 나아가 3D CT 분석을 통해 via와 feed line 계면에서 발생하는 열 마이그레이션(thermal migration) 현상이 주요 고장 메커니즘임을 확인하였다. 이는 고출력 구동 시 발생하는 내부 열 효과(thermal effect)로 인해 계면의 전극 물질이 이동 및 소실되었으며, 이로 인해 회로가 국부적으로 개방(open)되는 불량을 유발한다. 본 연구는 전기적•열적 스트레스가 동시에 인가되는 고출력 RF 환경을 모사하여 LTCC 소자의 장기 신뢰성을 확보하고 평가할 수 있는 방안을 제시하였다는 점에서 의의가 있다.
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