$\mu$BGA 솔더 접합부의 최적 형상 예측에 관한 연구

A Study on the Optimal Shape Prediction of $\mu$BGA Solder Joints

본 연구에서 솔더 접합부의 최적 형상을 예측하는 몇 가지 방법에 대하여 연구하였다. 솔더 접합부 형상 예측법에는 Truncated Sphere법, 힘-평형 해석법(force-balanced analytical method), Ken Brakke에 의해 개발된 Surface Evolver등이 있다. 이상의 형상 예측법 붕 본 연구에서는 Truncated Sphere 법과 SurfaceEvolver를 사용하여 $\mu$BGA치 솔더 접합부의 형상을 예측하고, 결과를 비교하였다. 그 결과 Truncated Sphere법과 SurfaceEvolve가 제시하는 두 가지의 형상은 아주 작은 오차를 두고 거의 일치함을 확인하였다. 또한, 형상 예측법이 제시한 형상의 신뢰성을 검증하기 위하여, FEA 프로그램인 ANSYS(version5.62)를 이용하여 대상 형상에 열 사이클 시험을 실시하였다. 해석 결과, 형상 예측법이 제시한 형상이 임의 오차를 가한 다른 형상에 비하여 가장 좋은 신뢰성을 나타냄을 확인할 수 있었다.

In this paper, several methods to predict the solder joint shape are studied. Although there are various methods to predict the solder joint shape, such as truncated sphere method. force-balanced analytical solution, and energy-based methods like surface evolver developed by Ken Brakke, we calculate solder joint shape of $\mu$BGA by two solder joint shape prediction methods(truncated sphere method and surfaceevolver) and then compare results of each method. The results indicate that two methods can accurately predict the solder Joint shape in an accurate range. After that, we calculate reliability solder joint shape under thermal cycle test by FEA program ANSYS(version 5.62). As a result, it could be found that optimal solder joint shape calculated by solder joint prediction method has best reliability in thermal cycle test.