신뢰성 높은 스마트 파워 개발

STMicroelectronics 엔지니어들은 간편하고 효율적인 동력원을 찾아냈습니다.

세계 5위 규모의 반도체 장치 제조사인 STMicroelectronics는 개별 다이오드 및 트랜지스터부터 플랫폼 솔루션 완제품에 이르기까지 업계에서 가장 폭넓은 제품 라인을 생산하고 있습니다.

제네바에 본사를 둔 이 다국적 기업은 산업용 반도체, 자동차용 회로, 휴대폰 카메라 모듈 등 다양한 분야를 선도하는 한편, 온도 센서나 에어백 및 심박조율기의 가속도계 같은 미세전자기계시스템의 제조사로서도 입지를 빠르게 확대하고 있습니다.

ST로 잘 알려진 STMicroelectronics는 경쟁이 치열한 분야에서 두각을 나타내고 있습니다. 시장에서는 더 발전된 기술을 끊임없이 요구하고 있고 생산 공정은 복잡하며 주문 처리 시간은 짧습니다.

이 같은 당면 과제를 해결할 책임을 지고 있는 ST 엔지니어인 Matteo Patelmo, Diego Gerosa, Vincenzo Palumbo는 이탈리아 밀라노 인근의 아그라테 브리안차에서 근무하고 있습니다. 이들은 고전압 및 고출력의 응용 제품을 다룰 수 있는 장치인 ST 스마트 파워라는 기술을 개발하는 데 주력하고 있습니다. 스마트 파워는 ST의 비즈니스에서 상당한 비중을 차지하고 있으며, 아그라테 브리안차는 이 기술의 R&D 및 생산 중심지입니다.

탐색적 분석을 통해 데이터 발견을 촉진하는 JMP

장치 엔지니어링 담당자인 Matteo Patelmo는 10년 가까이 JMP를 사용해 오고 있습니다. 다른 여러 사용자와 마찬가지로, 처음에는 데이터를 쉽게 이용할 수 있는 그래픽 기능과 소프트웨어의 편리한 사용 환경에 끌렸습니다. Patelmo는 통계학에 대한 배경 지식이 별로 없습니다. 대학교에서 관련 수업을 들은 것이 전부입니다. Patelmo는 “하지만 JMP를 사용하는 데에는 통계학 지식이 필요치 않았습니다. 표준 편차 같은 기본적인 개념만 알면 된다”고 말하며

JMP는 “호기심을 자극한다”고 덧붙였습니다. “분석 결과를 보면 익숙하지 않은 용어도 있기 때문에 그 의미를 조사하고 이해하려고 애쓰게 되죠. 그러다 보면 유용한 정보를 제공하고 있음을 알게 되고, 그렇게 새롭고 유용한 지식을 얻게 됩니다.”

Patelmo와 그의 동료들은 최근 몇 년간 몇 가지 신제품을 만들어 낸 두 가지 기술의 활용 범위를 확대하는 업무를 관장하고 있습니다. 모든 생산 공정의 마지막에는 모든 모수가 규격에 맞는지를 확인하는 테스트를 실시합니다. 하지만 신제품은 생산 환경이 완전하게 자리잡기 전에 개발되는 경우도 있습니다. 이는 제품 개발에 큰 장애가 됩니다.

Patelmo는 “제품 생산 주기가 매우 짧은데다, 환경이 제대로 갖추어지지 않은 경우에도 모든 제품이 규격에 부합해야 합니다. JMP는 아직 개발이 완료되지 않은 생산 도구를 에뮬레이트하는 등의 기능으로 이러한 작업을 매우 쉽게 관리할 수 있도록 해 준다”고 말합니다.

분석 기능을 통해 제조 공정의 결함 해결

제품이 제조 단계로 넘어가면 많게는 400~500가지 공정 단계를 거치기 때문에 제품 생산에 3개월까지도 걸립니다. 공정의 마지막 단계에서 모수가 규격에 맞지 않는 등의 문제가 발견될 경우, Patelmo와 팀원들은 JMP에서 분할 플랫폼을 사용하여 해당 로트의 이력을 조사하고, 제조에 사용된 장비를 확인하고, 결함이 있는 로트를 정상 로트와 비교할 수 있습니다. 이렇게 JMP는 ST 엔지니어가 문제를 일으킨 도구를 찾아내어 적절한 조치를 취하는 데 유용합니다.

Patelmo는 “이러한 정교함은 JMP에서만 기대할 수 있습니다. 분할은 까다롭고 강력한 기능입니다. 매일 문제가 발생하는 것은 아니지만 문제가 발생하더라도 데이터를 매우 쉽게 관리할 수 있다는 점에서 무척 안심이 된다”고 말합니다.

특정 모수 간의 상관관계를 밝힐 수 있도록 맞춤형으로 계획된 실험

장치 엔지니어인 Diego Gerosa는 다양한 소스에서 수집된 방대한 양의 데이터 세트를 관리하는 데 JMP를 사용합니다. Gerosa는 여러 소스에서 수집된 데이터를 쉽고 빠르게 분석하고 조작할 수 있다는 점에 만족하고 있습니다. 실험계획법(DOE)도 제품 개발 과정에서 매우 유용한 도구라고 말합니다. Gerosa는 온도와 압력이 제품에 미치는 영향 등 다양한 변수를 조사하는 실험을 계획합니다.

연구 개발을 담당하는 기술 라인 엔지니어인 Vincenzo Palumbo는 다양한 모수의 상관관계를 나타내거나 웨이퍼 특성 등에 가장 크게 영향을 미치는 모수를 확인하는 데 JMP를 사용합니다. Palumbo에게 JMP는 문제를 해결하는 도구입니다. Palumbo는 “제가 맡은 업무에서는 대량의 데이터를 분석할 필요가 없습니다. “새로운 구성 요소와 아키텍처를 대상으로 측정한 모수를 주로 분석한다”고 설명합니다. Palumbo는 JMP의 DOE 상자 도표와 상관관계 기능은 물론, 변이/게이지 차트 플랫폼도 사용합니다.

JMP^®로의 전환

Patelmo가 작성한 몇 가지 JMP 스크립트는 현재 ST 커뮤니티에서 일상적인 분석을 자동화하는 데 널리 사용되고 있습니다. “꽤 많은 수의 사용자가 저희 덕분에 도구를 JMP로 바꾸었습니다. 우리 팀원들에게도 JMP를 사용하도록 권했죠.”

Gerosa는 이 소프트웨어의 이점을 이렇게 설명합니다. “한마디로, 쉽습니다. 쉽게 대량의 데이터를 처리하고 상관관계를 나타내어 다른 사람에게 보여줄 수 있죠.” Palumbo는 이렇게 말합니다. “제게 JMP는 일상적으로 사용하는 도구입니다.”