반도체 신뢰성 검증업체 큐알티(QRT)가 우주∙자율주행차 등 미래 산업군 반도체의 신뢰성 테스트에 무선주파수(RF∙Radio Frequency)를 적극 활용해야 한다고 강조했다. RF는 무선 통신용으로 사용되는 주파수로, 10kHz(킬로헤르츠)에서 300GHz(기가헤르츠)의 영역에 이른다.
정성문 큐알티 마케팅부문 전무는 23일 서울 코엑스에서 열린 제7회 반도체 산∙학∙연 교류 워크숍에서 “우주∙자율주행차 등 미래 산업으로 나아가며 반도체의 신뢰성은 점점 인간의 생명, 즉 안전의 측면에서 고려되어야 한다”며 “RF는 트렌지스트 온∙오프의 빠른 전환 속도를 측적할 수 있어 기존의 직류(DC∙Direct Current) 기반의 신뢰성 검사보다 더 높은 정확도를 기대할 수 있다"고 강조했다.
품질과 달리 신뢰성은 시간 개념을 포함한다. 오랜 시간 반복되는 환경에서도 내구성이 지속되는지 확인하는 것이 중요하다. 예측된 미래의 품질과 수명, 고장률 등을 따져야 한다. 제품에 고온, 고습, 전기 등 특정 스트레스를 반복해서 인가한 후 정상적으로 작동하는지를 확인한다. 현재의 설계와 공정으로 제품의 출시가 가능한지 판가름하는 기준이 된다.
부품 단위에서의 신뢰성 문제는 더욱 부각되는 추세다. 전자기기는 점점 더 많은 전자부품으로 구성된다. 개별 부품은 전체 시스템의 고장으로 이어진다. 정 전무는 “반도체의 신뢰성 문제는 개발 끝단에서 발생될수록 큰 비용이 들어간다”며 “제품의 콘셉트를 잡는 초창기에서부터 신뢰성을 따져야 한다. 품질에만 집중하면 필패할 것”이라고 단언했다.
주파수
큐알티는 이날 서울 코엑스에서 개막한 반도체대전(SEDEX)에서 'RF 수명 테스트 장비'를 선보였다. 이소은 큐알티 선임연구원은 “필요에 따라 온도와 전류, RF를 조합해 테스트할 수 있는 장비”라며 “일반적으로는 각 조건마다 계측기나 챔버가 필요해 많은 비용이 들어가지만 큐알티 장비를 활용하면 한번에 해결할 수 있어 비용 절감에 도움이 된다”고 말했다.
이 장비는 테스트용 반도체 소자(DUT∙Device Under Test)별로 온도와 전압을 개별적으로 제어할 수도 있다. 주파수 대역에 따라 케이블이나 인쇄회로기판(PCB∙Printed Circuit Board)에 실장해 테스트할 수 있다.
큐알티는 테스트는 솔루션도 자체 개발했다. 장비를 제어하는 ‘큐맵’, 수명 시험 결과를 분석하는 ‘세메가’ 등의 솔루션을 이번 전시회에 선보였다.
‘메인
실시간으로 SEE(Soft Error Effect)를 검출하는 ‘메인 샷시’도 출품했다. SEE는 우주 환경에서 고에너지 입자가 반도체 소자를 통과하면서 0과 1의 결과치를 바꾸는 오류를 뜻한다. 주행 중인 자율주행차의 반도체 등에서도 이런 오류가 나타나면 인간의 생명을 위협할 수 있다.
조민우 큐알티 주임연구원은 “메인 샷시는 크기가 작지만 하나의 장비로 S램, 전력 반도체 등 여러 종류의 반도체를 시험할 수 있는 것이 장점”이라며 “빔의 분포도를 직관적으로 확인할 수 있는 장비와 소프트웨어도 자체 개발해 보다 정확한 정보 분석이 가능하다”고 강조했다.