Analysis of Stresses Along the Underfill/chip Interface

언더필/칩 계면의 응력 해석

The stresses of the underfill/chip interface due to thermal loading was studied using the finite element method. At first, the effective properties of underfill for several volume fractions of silica particles were calculated by Mori-Tanaka method for three different material sets, and the parameters of singularity for the bimaterial edge and the bimaterial wedge were calculated. Consequently, the stresses at the underfill/chip interface with volume fraction of silica particles were investigated. Five different geometric models of flip-chip assembly involving two kinds of bimaterial strips and three kinds of three-layer models were considered under the assumption that the underfill is homogeneous. It was assumed that all components of the flip-chip assembly were linear elastic and isotropic, and their properties were temperature independent. The analysis was conducted in the context of the uncoupled plane thermo-elasticity under a plane strain assumption.

열하중에 의한 언더필/칩 계면의 응력을 유한요소법을 이용하여 구하였다. 먼저 실리카 입자의 부피 분율이 언더필 재료의 물성에 미치는 영향을 알아보기 위하여 세 가지 재료 세트에 대하여 실리카 입자의 부피 분율에 따른 영계수, 포아슨비, 영팽창 계수를 Mori-Tanaka방법을 이용하여 계산하였고, 언더필과 칩이 형성하는 edge및 wedge에 대한 singularity를 계산하였다. 그 다음에는 앞에서 계산한 재료물성치를 가지고 실리카 입자의 부피 분율에 따른 언더필/칩 계면의 응력을 몇 가지 플립칩 형상에 대하여 살펴보았다. 언더필이 균일한 재료라는 가정과 플립칩 어셈블리를 구성하고 있는 재료들이 선형탄 성적거동을 하고 등방성을 보이며 그들의 성질이 온도에 무관하다는 가정 하에 다섯 가지의 플립칩 어셈블리 모델이 고려되었다.