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SSD 강제진동 시 더미 솔더 볼 효과에 의한 피로수명 예측
Fatigue Life Estimation of Solid-state Drive due to the Effect of Dummy Solder Ball under Forced Vibration 원문보기

한국소음진동공학회논문집 = Transactions of the Korean society for noise and vibration engineering, v.25 no.3, 2015년, pp.176 - 183  

이주엽 (Department of Mechanical Convergence Engineering, Hanyang University) ,  장건희 (Department of Mechanical Convergence Engineering, Hanyang University) ,  장진우 (Department of Mechanical Convergence Engineering, Hanyang University)

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

This research proposes a method to estimate the fatigue life of SSD(solid-state drive) due to the effect of dummy solder ball under forced vibration. A finite element model of the SSD was developed to simulate the forced vibration and a modal testing was performed to verify the developed finite elem...

주제어

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문제 정의

  • 이 논문에서는 SSD에 관한 모드 시험을 통해 유한요소모델을 개발하였다. 모드 시험에 활용된 주파수 범위는 JEDEC(joint electron device engineering council) 기준(7)을 참고하였다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
SSD에 대한 수요가 증가한 이유는? SSD(solid-state drive)는 플래시 메모리를 사용하며 HDD(hard disk drive)를 대체하는 차세대 정보저장 장치이다. SSD는 기계적으로 작동하는 부품이 존재하지 않기 때문에 HDD에 비해서 소음이 발생하지 않으며, 전력 소모량이 적고, 데이터 처리 속도가 빠르다. 이러한 이점 때문에 SSD에 대한 수요가 증가하였다.
SSD는 무엇인가? SSD(solid-state drive)는 플래시 메모리를 사용하며 HDD(hard disk drive)를 대체하는 차세대 정보저장 장치이다. SSD는 기계적으로 작동하는 부품이 존재하지 않기 때문에 HDD에 비해서 소음이 발생하지 않으며, 전력 소모량이 적고, 데이터 처리 속도가 빠르다.
더미 볼 포함 유무에 따른 SSD의 수명식을 비교한 결과는? 추가적인 강제진동 해석 결과는, 더미 볼이 시그널 볼에 전달되는 하중을 분산시키는 효과가 작용하여, 더미 볼을 포함한 SSD의 시그널 볼 응력이 3~4배 정도 감소한 것을 보여준다. 산출된 수명식으로 더미 볼 포함 유무에 따른 SSD의 수명식을 비교하였을 때, 더미 볼을 포함한 SSD가 더미 볼을 포함하지 않는 SSD 대비 수명이 약 700배 증가한 것을 확인하였다.
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참고문헌 (10)

  1. Steinberg, D. S., 2000, Vibration Analysis for Electronic Equipment, 3rd ed, John Wiley & Sons, Inc., New York. 

  2. Perkins, A. and Sitaraman, S. K., 2004, Vibration-induced Solder Joint Fatigue Failure of a Ceramic Column Grid Array(CCGA) Package, Proceedings of Electronic Components and Technology Conference, Vol. 2, pp. 1271~1278. 

  3. Wong, T. E., Palmieri, F. W., Reed, B. A. and Fenger, H. S., 2000, Durability Reliability of BGA Solder Joints under Vibration Environment, Proceeding of Electronic Components and Technology Conference, pp. 1083~1088. 

  4. Chen, Y. S., Wang, Y. J. and Yang, Y. J., 2008, Combining Vibration Test with Finite Element Analysis for the Fatigue Life Estimation of PBGA Components, Microelectronics Reliability, Vol. 48, No. 4, pp. 638~644. 

  5. Lee, J. H. and Jeong, H. Y., 2014, Fatigue Life Prediction of Solder Joints with Consideration of Frequency, Temperature and Cracking Energy Density, International Journal of Fatigue, Vol. 61, pp. 264~270. 

  6. Cinar, Y., Jang, J. W., Jang, G. H., Kim, S. S. and Jang, J. S., 2013, Effect of Solder Pads on the Fatigue Life of FBGA Memory Modules under Harmonic Excitation by Using a Global-local Modeling Technique, Microelectronics Reliability, Vol. 53, pp. 2043~2051. 

  7. JEDEC Standard, 2002, Vibration, Variable Frequency, JESD22-B103B, JEDEC Solid-state Technology Association, Arlington, VA., USA. 

  8. Jung, W. S., Han, H. S., Yoon, K. J. and Mo, J. Y., 2008, Evaluation of the Acceleration-factor and Analysis of the Vibration Fatigue for the Connection-pipe to the Compressor under the Random Vibration, Transactions of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering, Vol. 18, No. 3, pp. 323~334. 

  9. Markert, R. and Seidler, M., 2001, Analytically based Estimation of the Maximum Amplitude During Passage through Resonance, International Journal of Solids and Structures, Vol. 38, No. 10~13, pp. 1975~1992. 

  10. Gloth, G. and Sinapius, M., 2004, Analysis of Swept-sine Runs During Modal Identification, Mechanical Systems and Signal Processing, Vol. 18, No. 6, pp. 1421~1441. 

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