JPH11112131A - Method and device for repairing semiconductor device and removing method of device thereof - Google Patents

Method and device for repairing semiconductor device and removing method of device thereof

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JPH11112131A
JPH11112131A JP27003897A JP27003897A JPH11112131A JP H11112131 A JPH11112131 A JP H11112131A JP 27003897 A JP27003897 A JP 27003897A JP 27003897 A JP27003897 A JP 27003897A JP H11112131 A JPH11112131 A JP H11112131A
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JP
Japan
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semiconductor device
repair
solder
mounting board
vapor atmosphere
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Toshihiro Matsunaga
俊博 松永
Yasuki Tsutsumi
安己 堤
Akihiro Hida
昭博 飛田
Tomohiro Shiraishi
智宏 白石
Hiroshi Kuroda
宏 黒田
Minoru Kubosono
実 窪薗
Masayuki Shirai
優之 白井
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Hitachi Ltd
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Hitachi Ltd
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    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
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    • H05K3/34Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits by soldering
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    • H05K3/34Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits by soldering
    • H05K3/3494Heating methods for reflowing of solder

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve reliability of a repaired semiconductor device and mounted substrate and especially to simplify the repair of the semiconductor device, wherein connecting terminals are arranged in the array pattern. SOLUTION: When this device is constituted of a solution part 1 for forming vapor atmosphere, of a repair part 2 wherein the semiconductor device of a repair part is set, and of a driving part 3 which supports the semiconductor device of the repiar part, solution 4 in the solution part 1 is heated and boiled by a heater 5 when the semiconductor device 9 of the repair part mounted on the surface is removed from a mounting substrate 8 by a solder 11, and the repair part 2 is made to be vapor atmosphere 6. By this vapor heat, the connecting part of the mounting substrate 8 and the semiconductor device 9 is heated, and the solder 11 is fused. The semiconductor device 9 of the repair part is separated and removed from the mounting substrate 8. Furthermore, the remounting is also performed by fusing the solder 11 with the vapor atmosphere 6 by the same way.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体装置のリペ
ア技術に関し、特にマザーボードなどの実装基板上には
んだ接続により面実装される半導体装置などの部品、お
よび各部品に取り換えが生じた場合などにおいて、交換
部品の取り外しから再実装までのリペア方法および装
置、ならびに部品の取り外し方法に適用して有効な技術
に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor device repair technology, and particularly to a semiconductor device or the like surface-mounted by solder connection on a mounting board such as a motherboard, and when each component is replaced. The present invention relates to a repair method and an apparatus from removal of a replacement part to remounting, and a technique effective when applied to a method of removing a part.

【0002】[0002]

【従来の技術】たとえば、本発明者が検討した技術とし
て、実装基板上にはんだ接続により実装される半導体装
置(BGA,QFPなど)などの部品のリペアを行う方
法としては、実装基板と部品とを接続しているはんだの
溶融が不可欠であり、このはんだによる接続部分を熱風
により加熱し、はんだを溶融させることによって部品の
取り外しを行う方法などが一般的に知られている。
2. Description of the Related Art For example, as a technique studied by the present inventor, as a method of repairing a component such as a semiconductor device (BGA, QFP, etc.) mounted on a mounting board by soldering, a method of repairing a mounting board and a component is known. It is indispensable to melt the solder connecting the components, and a method of removing a component by heating the connection portion of the solder by hot air and melting the solder is generally known.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】ところで、前記のよう
な半導体装置などの部品のリペア技術において、たとえ
ば図6に示すような、実装基板8に実装されたQFPの
半導体装置16の取り外しを行う際には、はんだ11に
より接続された接続部分を噴射部14からの熱風15に
より加熱し、はんだ11を溶融させて半導体装置16の
取り外しを行っている。この場合に、取り外す半導体装
置16以外の周辺部品10については、接続信頼性の劣
化防止のためにはんだ11が溶融されることは避けなけ
ればならない。
In the technique for repairing components such as a semiconductor device as described above, when removing the semiconductor device 16 of the QFP mounted on the mounting board 8 as shown in FIG. 6, for example. The semiconductor device 16 is detached by heating the connection portion connected by the solder 11 by the hot air 15 from the injection unit 14 to melt the solder 11. In this case, for the peripheral components 10 other than the semiconductor device 16 to be removed, the solder 11 must be prevented from being melted in order to prevent deterioration of connection reliability.

【0004】しかし、たとえば図7に示すBGAの半導
体装置9のように、接続端子がパッケージの裏面(実装
基板8側)にある部品については、直接、接続部分を熱
風15により加熱し、はんだ11を溶融させることは非
常に困難である。特に、接続端子がアレイ状に配置され
ているパッケージは、内部まで加熱するためにはパッケ
ージ本体を含む周囲を必要以上に加熱することになり、
製品の損傷および信頼性の低下につながることが考えら
れる。
However, for a component whose connection terminal is on the back surface of the package (on the side of the mounting board 8), for example, as in a BGA semiconductor device 9 shown in FIG. Is very difficult to melt. In particular, the package in which the connection terminals are arranged in an array will heat the periphery including the package body more than necessary to heat the inside,
This can lead to product damage and reduced reliability.

【0005】そこで、本発明の目的は、主に熱風による
加熱方式に代えてベーパー雰囲気による加熱方式を用い
ることで、リペアされた半導体装置および実装基板の信
頼性を向上させ、特に接続端子がアレイ状に配置されて
いる半導体装置のリペアを簡略化することができる半導
体装置のリペア方法および装置、ならびに取り外し方法
を提供することにある。
Therefore, an object of the present invention is to improve the reliability of a repaired semiconductor device and a mounted substrate by using a heating method based on a vapor atmosphere instead of a heating method mainly using hot air. It is an object of the present invention to provide a method and an apparatus for repairing a semiconductor device which can simplify the repair of semiconductor devices arranged in a shape, and a method for removing the semiconductor device.

【0006】本発明の前記ならびにその他の目的と新規
な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかに
なるであろう。
The above and other objects and novel features of the present invention will become apparent from the description of the present specification and the accompanying drawings.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、
次のとおりである。
SUMMARY OF THE INVENTION Among the inventions disclosed in the present application, the outline of a representative one will be briefly described.
It is as follows.

【0008】すなわち、本発明による半導体装置のリペ
ア方法は、実装基板上に実装された半導体装置の接続部
分をベーパー雰囲気により加熱してはんだを溶融し、実
装基板から半導体装置を取り外し、この半導体装置が取
り外された実装基板上に再実装される半導体装置を位置
決めし、この位置決めされた実装基板と再実装される半
導体装置との接続部分をベーパー雰囲気により加熱して
はんだを溶融し、実装基板に再実装される半導体装置を
取り付ける、工程を含むものである。
That is, in the method of repairing a semiconductor device according to the present invention, the connection portion of the semiconductor device mounted on the mounting substrate is heated in a vapor atmosphere to melt the solder, and the semiconductor device is removed from the mounting substrate. The semiconductor device to be remounted is positioned on the mounting board from which it has been removed, and the connection between the mounted mounting board and the semiconductor device to be remounted is heated in a vapor atmosphere to melt the solder and to be mounted on the mounting board. Attach the semiconductor device to be remounted.

【0009】また、本発明による半導体装置のリペア装
置は、実装基板上にはんだ接続により面実装される半導
体装置に適用されるものであり、ベーパー雰囲気を作る
ための溶液が充填され、この溶液を所定の温度に加熱・
沸騰させる溶液部と、この溶液部で作られたベーパー雰
囲気による加熱によりはんだが溶融され、実装基板に対
して半導体装置の取り外しおよび再実装を行うリペア部
と、このリペア部の内部およびこのリペア部と装置外部
との間で駆動され、取り外しおよび再実装される半導体
装置を実装基板上に位置決めする駆動部とを有するもの
である。
The semiconductor device repair apparatus according to the present invention is applied to a semiconductor device which is surface-mounted by solder connection on a mounting board, and is filled with a solution for creating a vapor atmosphere. Heat to a predetermined temperature
A solution section to be boiled, a solder section is melted by heating in a vapor atmosphere created by the solution section, and a repair section for removing and re-mounting the semiconductor device with respect to the mounting board, and an inside of the repair section and the repair section And a drive unit for positioning a semiconductor device to be detached and remounted, which is driven between the device and the outside of the device, on a mounting substrate.

【0010】この構成において、リペア部は、取り外し
および再実装される半導体装置のみの周囲を囲む構造に
形成され、さらには取り外しおよび再実装される半導体
装置の接続部分を熱風により加熱する加熱手段が付加さ
れて、特にベーパー雰囲気による加熱温度と、このベー
パー雰囲気による加熱温度と異なる温度の熱風による加
熱温度とが併用されて構成されるものである。
[0010] In this configuration, the repair section is formed in a structure surrounding only the semiconductor device to be removed and remounted, and heating means for heating the connection portion of the semiconductor device to be removed and remounted by hot air. In addition, the heating temperature in the vapor atmosphere and the heating temperature in the hot air having a temperature different from the heating temperature in the vapor atmosphere are used in combination.

【0011】さらに、本発明による半導体装置の取り外
し方法は、実装基板上に実装された半導体装置の接続部
分をベーパー雰囲気により加熱してはんだを溶融し、こ
のはんだが溶融された実装基板から半導体装置を取り外
す、工程を含むものである。
Further, in the method of removing a semiconductor device according to the present invention, the connecting portion of the semiconductor device mounted on the mounting substrate is heated in a vapor atmosphere to melt the solder, and the semiconductor device is removed from the mounting substrate where the solder is melted. And removing the step.

【0012】よって、前記した半導体装置のリペア方法
および装置、ならびに取り外し方法によれば、実装基板
および取り外し、再実装される半導体装置をベーパー雰
囲気にすることにより、実装基板と半導体装置とを一定
温度に加熱して接続部分のはんだを溶融することができ
る。特に、ベーパー雰囲気による加熱方式は、熱風によ
る加熱に比べて部品に対する熱伝導率が良く、温度分布
のばらつきを小さくすることができる。
Therefore, according to the semiconductor device repairing method, the semiconductor device repairing method, and the removing method described above, the mounting substrate and the semiconductor device to be removed and remounted are in a vapor atmosphere, so that the mounting substrate and the semiconductor device are kept at a constant temperature. To melt the solder at the connection. In particular, the heating method using the vapor atmosphere has better thermal conductivity to the components and can reduce the variation in temperature distribution as compared with the heating method using hot air.

【0013】また、取り外し、再実装される半導体装置
のみの周囲を囲む構造にリペア部を形成することによ
り、取り外し、再実装される半導体装置のみをベーパー
雰囲気にすることで、他の半導体装置および実装基板の
損傷および信頼性の低下を防止することができる。
Further, by forming a repair portion in a structure surrounding the periphery of only the semiconductor device to be removed and remounted, only the semiconductor device to be removed and remounted is brought into a vapor atmosphere, so that other semiconductor devices and Damage to the mounting board and reduction in reliability can be prevented.

【0014】さらに、熱風により加熱する加熱手段を付
加し、特にベーパー雰囲気による加熱温度と異なる熱風
による加熱温度を併用することにより、実装基板と取り
外し、再実装される半導体装置との温度差が小さくな
り、実装基板のリペア時の反りなどを小さくすることが
できる。
Further, by adding a heating means for heating by hot air, and particularly by using a heating temperature of hot air different from the heating temperature of the vapor atmosphere, the temperature difference between the mounting substrate and the semiconductor device to be removed and remounted is reduced. Thus, warpage during repair of the mounting board can be reduced.

【0015】[0015]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて詳細に説明する。なお、実施の形態を説明す
るための全図において同一の部材には同一の符号を付
し、その繰り返しの説明は省略する。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. In all the drawings for describing the embodiments, the same members are denoted by the same reference numerals, and the description thereof will not be repeated.

【0016】(実施の形態1)図1は本発明の実施の形
態1である半導体装置のリペア装置を示す概略構成図、
図2は本実施の形態1のリペア装置によるリペア方法を
示すフローチャート、図3は半導体装置の取り外し方法
を示す概略構成図、図4は半導体装置の再実装方法を示
す概略構成図である。
(Embodiment 1) FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a semiconductor device repair apparatus according to Embodiment 1 of the present invention.
FIG. 2 is a flowchart showing a repair method by the repair device of the first embodiment, FIG. 3 is a schematic configuration diagram showing a semiconductor device removal method, and FIG. 4 is a schematic configuration diagram showing a semiconductor device remounting method.

【0017】まず、図1により本実施の形態1の半導体
装置のリペア装置の概略構成を説明する。
First, a schematic configuration of a repair device for a semiconductor device according to the first embodiment will be described with reference to FIG.

【0018】本実施の形態1の半導体装置のリペア装置
は、たとえば実装基板上にはんだ接続により実装され
る、接続端子がアレイ状に配置されているBGAなどの
半導体装置のリペア装置とされ、ベーパー雰囲気を作る
ための溶液部1と、リペア部品の半導体装置がセットさ
れるリペア部2と、リペア部品の半導体装置を支持する
駆動部3とから構成されている。
The repair device for a semiconductor device according to the first embodiment is, for example, a repair device for a semiconductor device such as a BGA which is mounted on a mounting board by soldering and has connection terminals arranged in an array. It comprises a solution section 1 for creating an atmosphere, a repair section 2 on which a semiconductor device as a repair component is set, and a drive section 3 for supporting the semiconductor device as the repair component.

【0019】溶液部1は、ベーパー雰囲気を作るための
溶液4が充填され、この溶液4を所定の温度に加熱・沸
騰させる部分であり、溶液4を加熱・沸騰させるための
ヒータ5が溶液部1の内周部に設けられている。この溶
液4には、たとえば融点が183℃程度のはんだに対し
て、フレオンFC70(沸点:215℃程度;デュポン
社の商品名)などの不活性液体が用いられる。
The solution section 1 is filled with a solution 4 for creating a vapor atmosphere, and is a section for heating and boiling the solution 4 to a predetermined temperature. A heater 5 for heating and boiling the solution 4 includes a solution section. 1 is provided on the inner peripheral portion. For the solution 4, for example, an inert liquid such as Freon FC70 (boiling point: about 215 ° C .; trade name of DuPont) for a solder having a melting point of about 183 ° C. is used.

【0020】リペア部2は、溶液部1で作られた飽和蒸
気によるベーパー雰囲気6とされ、このベーパー雰囲気
6による加熱によりはんだが溶融され、実装基板に対し
て半導体装置のリペアを行う部分であり、リペア部品の
半導体装置のみの周囲を囲む構造に溶液部1の上部に一
体的に形成されている。このリペア部2の上部に、リペ
ア部品の半導体装置などが実装された実装基板が搭載さ
れる。
The repair section 2 is a section in which a vapor atmosphere 6 is formed by the saturated vapor generated in the solution section 1, and the solder is melted by heating in the vapor atmosphere 6 to repair the semiconductor device to the mounting board. Are formed integrally with the solution part 1 in a structure surrounding only the semiconductor device as a repair part. A mounting board on which a semiconductor device of a repair component or the like is mounted is mounted on the repair unit 2.

【0021】駆動部3は、リペア部品の半導体装置を実
装基板上に位置決めする部分であり、この半導体装置が
アーム7により真空または減圧状態で吸着され、リペア
部2の内部およびこのリペア部2と装置外部との間で駆
動される。このアーム7は、たとえばリペア部2の内部
で上下動自在となっている。
The drive section 3 is a section for positioning the semiconductor device as a repair component on the mounting board. The semiconductor device is sucked by the arm 7 in a vacuum or reduced pressure state, and the inside of the repair section 2 and the repair section 2 are connected to each other. It is driven between the outside of the device. The arm 7 can move up and down inside the repair unit 2, for example.

【0022】次に、本実施の形態1の作用について、半
導体装置のリペア方法を図2に基づき、図3および図4
を用いて説明する。
Next, the operation of the first embodiment will be described with reference to FIGS.
This will be described with reference to FIG.

【0023】ここでは、たとえば図3および図4に示す
ように、実装基板8に面実装されたリペア部品であるB
GAの半導体装置9の他に、リペアされないFPGなど
の半導体装置や、トランジスタ、ダイオードなどの半導
体装置、抵抗、コンデンサなどの電子装置などの周辺部
品10がはんだ11により接続されて搭載されている例
を示す。
Here, as shown in FIGS. 3 and 4, for example, a repair component B which is surface-mounted on the mounting board 8 is shown.
Example in which peripheral devices 10 such as semiconductor devices such as FPG which are not repaired, semiconductor devices such as transistors and diodes, and electronic devices such as resistors and capacitors are connected by solder 11 in addition to the GA semiconductor device 9. Is shown.

【0024】まず、図3に示すように、リペア部2の上
部に実装面を下にして実装基板8をセットし(ステップ
201)、この実装基板8から取り外すリペア部品の半
導体装置9を駆動部3のアーム7により吸着して支持す
る(ステップ202)。このとき、溶液部1の溶液4は
沸点に達しておらず、リペア部2はベーパー雰囲気6に
はなっていない。
First, as shown in FIG. 3, the mounting substrate 8 is set on the repair unit 2 with the mounting surface facing down (step 201), and the semiconductor device 9 of the repair component to be removed from the mounting substrate 8 is driven. The third arm 7 sucks and supports (Step 202). At this time, the solution 4 in the solution section 1 has not reached the boiling point, and the repair section 2 has not reached the vapor atmosphere 6.

【0025】この状態で、溶液部1の溶液4をヒータ5
により加熱・沸騰させ、リペア部2をベーパー雰囲気6
にしてリペア部品の半導体装置9の周囲をベーパー状態
にする。このベーパーの熱により実装基板8と半導体装
置9との接続部分が加熱されてはんだ11が溶融し、実
装基板8と半導体装置9とが分離可能な状態となる(ス
テップ203)。
In this state, the solution 4 in the solution section 1 is
Heating and boiling, and repair section 2 in vapor atmosphere 6
Then, the periphery of the semiconductor device 9 as a repair component is brought into a vapor state. The connection portion between the mounting substrate 8 and the semiconductor device 9 is heated by the heat of the vapor, the solder 11 is melted, and the mounting substrate 8 and the semiconductor device 9 become separable (step 203).

【0026】そして、リペア部品の半導体装置9を吸着
により支持しているアーム7を下降し、リペア部2の上
部にセットされている実装基板8からリペア部品の半導
体装置9を分離して取り外す(ステップ204)。これ
により、実装基板8からリペア部品の半導体装置9の取
り外しが終了する。
Then, the arm 7 supporting the semiconductor device 9 of the repair component by suction is lowered, and the semiconductor device 9 of the repair component is separated from the mounting board 8 set on the upper part of the repair unit 2 and removed ( Step 204). Thus, the removal of the semiconductor device 9 as the repair component from the mounting board 8 is completed.

【0027】続いて、図4に示すように、リペア部品の
半導体装置9が取り外された実装基板8に対して、再実
装するリペア部品の半導体装置9aを駆動部3のアーム
7により吸着して位置決めする(ステップ205)。こ
のとき、溶液部1の溶液4は沸点に達しておらず、リペ
ア部2はベーパー雰囲気6にはなっていない。
Subsequently, as shown in FIG. 4, the semiconductor device 9a of the repair component to be remounted is attracted to the mounting board 8 from which the semiconductor device 9 of the repair component has been removed by the arm 7 of the drive unit 3. Positioning is performed (step 205). At this time, the solution 4 in the solution section 1 has not reached the boiling point, and the repair section 2 has not reached the vapor atmosphere 6.

【0028】この状態で、溶液部1の溶液4をヒータ5
により加熱・沸騰させ、リペア部2をベーパー雰囲気6
にしてリペア部品の半導体装置9aの周囲をベーパー状
態にする。このベーパーの熱により実装基板8と半導体
装置9aとの接続部分が加熱されてはんだ11が溶融
し、実装基板8と半導体装置9aとが接続可能な状態と
なる(ステップ206)。
In this state, the solution 4 in the solution section 1 is
Heating and boiling, and repair section 2 in vapor atmosphere 6
Then, the periphery of the semiconductor device 9a as a repair component is brought into a vapor state. The connection portion between the mounting substrate 8 and the semiconductor device 9a is heated by the heat of the vapor to melt the solder 11, and the mounting substrate 8 and the semiconductor device 9a are in a connectable state (step 206).

【0029】さらに、リペア部品の半導体装置9aを吸
着により支持しているアーム7を上昇し、リペア部2の
上部にセットされている実装基板8にリペア部品の半導
体装置9aを接続して取り付ける(ステップ207)。
この際に、リペア部品の半導体装置9aはアーム7によ
り吸着されているので、はんだ11による接続に有効な
位置で実装基板8と半導体装置9aとの距離を保つこと
ができる。
Further, the arm 7 supporting the semiconductor device 9a of the repair component by suction is lifted, and the semiconductor device 9a of the repair component is connected to and mounted on the mounting board 8 set on the upper part of the repair section 2 ( Step 207).
At this time, since the semiconductor device 9a as the repair component is attracted by the arm 7, the distance between the mounting substrate 8 and the semiconductor device 9a can be maintained at a position effective for connection by the solder 11.

【0030】そして、実装基板8とリペア部品の半導体
装置9aとをはんだ11により完全に接続した後、溶液
部1のヒータ5を止めてリペア部2のベーパー雰囲気6
を解除して温度を下げる。このリペア部品の半導体装置
9aが再実装された実装基板8を取り出すことにより、
実装基板8に対する半導体装置9の取り外しから半導体
装置9aの取り付けまでのリペアが終了する(ステップ
208)。
Then, after the mounting board 8 and the semiconductor device 9a as a repair component are completely connected by the solder 11, the heater 5 of the solution section 1 is turned off, and the vapor atmosphere 6 of the repair section 2 is turned off.
Release and lower the temperature. By taking out the mounting board 8 on which the semiconductor device 9a of this repair component has been remounted,
The repair from the removal of the semiconductor device 9 to the mounting board 8 to the attachment of the semiconductor device 9a ends (step 208).

【0031】従って、本実施の形態1のリペア装置によ
れば、溶液部1で作られたベーパー雰囲気6によるリペ
ア部2を備え、このベーパー雰囲気6の中で半導体装置
9,9aのリペアを行うことにより、熱伝導率が良く、
かつ温度分布のばらつきを小さくして、実装基板8およ
び取り外し、再実装される半導体装置9,9aを一定温
度に加熱して接続部分のはんだ11を溶融することがで
きる。
Therefore, according to the repair apparatus of the first embodiment, the repair section 2 is provided by the vapor atmosphere 6 made of the solution section 1, and the semiconductor devices 9 and 9 a are repaired in the vapor atmosphere 6. By doing so, the thermal conductivity is good,
In addition, by reducing the variation in the temperature distribution, the mounting board 8 and the semiconductor devices 9 and 9a to be removed and remounted can be heated to a constant temperature to melt the solder 11 at the connection portion.

【0032】特に、リペア部品の半導体装置9,9aの
みの周囲を囲む構造にリペア部2を形成することによ
り、取り外し、再実装される半導体装置9,9aのみを
ベーパー雰囲気6にすることができるので、他の半導体
装置、電子装置などの周辺部品10および実装基板8の
損傷および信頼性の低下を防止することができる。
In particular, by forming the repair portion 2 in a structure surrounding only the semiconductor devices 9 and 9a as repair parts, only the semiconductor devices 9 and 9a to be removed and remounted can be in the vapor atmosphere 6. Therefore, it is possible to prevent the peripheral components 10 such as other semiconductor devices and electronic devices and the mounting substrate 8 from being damaged and from lowering the reliability.

【0033】(実施の形態2)図5は本発明の実施の形
態2である半導体装置のリペア装置を示す概略構成図で
ある。
(Embodiment 2) FIG. 5 is a schematic configuration diagram showing a semiconductor device repair apparatus according to Embodiment 2 of the present invention.

【0034】本実施の形態2の半導体装置のリペア装置
は、前記実施の形態1と同様に実装基板上にはんだ接続
により実装されるBGAなどの半導体装置のリペア装置
とされ、前記実施の形態1との相違点は、溶液部とリペ
ア部とを一体形のベーパー槽として形成し、かつベーパ
ー雰囲気による加熱方式と熱風による加熱方式とを併用
するようにした点である。
A repair device for a semiconductor device according to the second embodiment is a repair device for a semiconductor device such as a BGA mounted on a mounting board by soldering similarly to the first embodiment. The difference is that the solution section and the repair section are formed as an integral vapor tank, and a heating method using a vapor atmosphere and a heating method using hot air are used in combination.

【0035】すなわち、本実施の形態2においては、た
とえば図5に示すように、下部に溶液4が充填され、こ
の溶液4を所定の温度に加熱・沸騰させる部分と、上部
がベーパー雰囲気6とされ、このベーパー雰囲気6によ
る加熱によりはんだが溶融され、実装基板8に対して半
導体装置9(9a)のリペアを行う部分とからなるベー
パー槽12と、リペア部品の半導体装置9aを実装基板
8上に位置決めする駆動部13と、熱風により加熱する
噴射部14とから構成されている。
That is, in the second embodiment, as shown in FIG. 5, for example, the lower part is filled with the solution 4 and the solution 4 is heated and boiled to a predetermined temperature, and the upper part is a vapor atmosphere 6. Then, the solder is melted by the heating in the vapor atmosphere 6, and a vapor tank 12 including a portion for repairing the semiconductor device 9 (9 a) to the mounting substrate 8, and the semiconductor device 9 a as a repair component is placed on the mounting substrate 8. , And an injection unit 14 heated by hot air.

【0036】たとえば、ベーパー槽12の溶液4には、
前記実施の形態1に比べて沸点が低いフレオンFC40
(沸点:175℃程度)などの不活性液体が用いられ、
また噴射部14からはたとえば400℃程度の熱風15
が噴射されるようになっている。
For example, the solution 4 in the vapor tank 12
Freon FC40 having a lower boiling point than that of the first embodiment.
(Boiling point: about 175 ° C.)
Further, a hot air 15 of about 400 ° C.
Is to be injected.

【0037】以上のような構成において、実装基板8か
らリペア部品の半導体装置9を取り外す際には、まずリ
ペア部品の半導体装置9などが搭載されている実装基板
8の全体をベーパー槽12のベーパー雰囲気6の中に放
置し、この状態で実装基板8とリペア部品の半導体装置
9との接続部分だけに熱風15を噴射して追加加熱を行
う。これにより、接続部分のはんだ11が溶融し、実装
基板8からリペア部品の半導体装置9を分離して取り外
すことができる。
In the above configuration, when removing the semiconductor device 9 of the repair component from the mounting substrate 8, first, the entire mounting substrate 8 on which the semiconductor device 9 of the repair component is mounted is removed from the vapor tank 12. It is left in the atmosphere 6, and in this state, hot air 15 is injected only to the connection portion between the mounting board 8 and the semiconductor device 9 as a repair component to perform additional heating. As a result, the solder 11 at the connection portion is melted, and the semiconductor device 9 as a repair component can be separated and removed from the mounting board 8.

【0038】同様に、実装基板8にリペア部品の半導体
装置9aを再実装する際にも、まずベーパー槽12のベ
ーパー雰囲気6の中に放置されている実装基板8に対し
て、再実装するリペア部品の半導体装置9aを位置決め
し、この状態で実装基板8とリペア部品の半導体装置9
aとの接続部分だけに熱風15を噴射して追加加熱を行
う。これにより、接続部分のはんだ11が溶融し、実装
基板8にリペア部品の半導体装置9aを接続して取り付
けることができる。
Similarly, when the semiconductor device 9 a as a repair component is remounted on the mounting board 8, first, the mounting board 8 left in the vapor atmosphere 6 of the vapor tank 12 is repaired. The semiconductor device 9a of the component is positioned, and the mounting board 8 and the semiconductor device 9 of the repair component are positioned in this state.
The hot air 15 is injected only to the connection portion with a to perform additional heating. Thus, the solder 11 at the connection portion is melted, and the semiconductor device 9 a as a repair component can be connected and mounted on the mounting board 8.

【0039】従って、本実施の形態2のリペア装置によ
れば、ベーパー槽12のベーパー雰囲気6の中で半導体
装置9,9aのリペアを行うことにより、前記実施の形
態1と同様に熱伝導率が良く、かつ温度分布のばらつき
を小さくして、実装基板8および取り外し、再実装され
る半導体装置9,9aを一定温度に加熱して接続部分の
はんだ11を溶融することができる。
Therefore, according to the repair apparatus of the second embodiment, by repairing the semiconductor devices 9 and 9a in the vapor atmosphere 6 of the vapor tank 12, the thermal conductivity is reduced in the same manner as in the first embodiment. It is possible to heat the mounting board 8 and the semiconductor devices 9 and 9a to be detached and remounted to a constant temperature to melt the solder 11 at the connection portion while reducing the variation in the temperature distribution.

【0040】特に、実装基板8の全体をベーパー雰囲気
6の中に放置した状態で、実装基板8とリペア部品の半
導体装置9,9aとの接続部分だけに熱風15を噴射す
ることにより、実装基板8と半導体装置9,9aとの温
度差が小さくなり、実装基板8の反りなどを小さくする
ことができる。
In particular, while the entire mounting substrate 8 is left in the vapor atmosphere 6, the hot air 15 is sprayed only on the connecting portions between the mounting substrate 8 and the semiconductor devices 9 and 9a of the repair parts, so that the mounting substrate 8 is The temperature difference between the semiconductor device 9 and the semiconductor devices 9 and 9a is reduced, and the warpage of the mounting substrate 8 can be reduced.

【0041】以上、本発明者によってなされた発明をそ
の実施の形態1および2に基づき具体的に説明したが、
本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、そ
の要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはい
うまでもない。
The invention made by the present inventor has been specifically described based on the first and second embodiments.
The present invention is not limited to the above embodiment, and it goes without saying that various changes can be made without departing from the spirit of the present invention.

【0042】たとえば、前記実施の形態においては、リ
ペア部品としてBGAの半導体装置に適用した場合につ
いて説明したが、これに限定されるものではなく、QF
P、SOP、QFJ、SOJなどの面実装タイプの半導
体装置や、トランジスタ、ダイオードなどの半導体装置
についても広く適用可能である。
For example, in the above-described embodiment, a case has been described where the present invention is applied to a BGA semiconductor device as a repair part. However, the present invention is not limited to this.
The present invention can be widely applied to a semiconductor device of a surface mounting type such as P, SOP, QFJ, and SOJ, and a semiconductor device such as a transistor and a diode.

【0043】また、ベーパー雰囲気を作るための溶液に
フレオンを用いる場合について説明したが、他の不活性
液体を用いることも可能であり、この溶液の沸点につい
ては、錫と鉛との組成比により変わるはんだの融点に対
応させて沸点の異なる溶液を用いることはいうまでもな
い。
Although the case where freon is used as a solution for creating a vapor atmosphere has been described, other inert liquids can be used. The boiling point of this solution depends on the composition ratio of tin and lead. It goes without saying that a solution having a different boiling point is used in accordance with the changing melting point of the solder.

【0044】さらに、ベーパー雰囲気による加熱と熱風
による加熱とを併用する場合には、半導体装置、電子装
置および実装基板などの信頼性を考慮して種々の温度の
組み合わせと温度プロファイルとが可能であり、特にリ
ペアされる半導体装置などに応じて最適な条件が選択さ
れることが望ましい。
Further, when the heating by the vapor atmosphere and the heating by the hot air are used together, various combinations of temperatures and temperature profiles are possible in consideration of the reliability of the semiconductor device, the electronic device and the mounting substrate. It is desirable that optimal conditions be selected in accordance with, in particular, the semiconductor device to be repaired.

【0045】また、リペア装置の構造・形状などについ
ても、図1、図5に示すものに限られるものではなく、
図1に示すリペア部品の半導体装置のみの周囲を囲む構
造のリペア部に図5のような噴射部の構造を追加した
り、種々の構造の変形なども可能である。
Further, the structure and shape of the repair device are not limited to those shown in FIGS.
It is also possible to add the structure of the injection unit as shown in FIG. 5 to the repair part of the structure surrounding only the semiconductor device of the repair part shown in FIG. 1, or to make various modifications of the structure.

【0046】以上の説明では、主として本発明者によっ
てなされた発明をその属する技術分野である半導体装置
のリペア技術に適用した場合について説明したが、これ
に限定されるものではなく、単に実装基板から半導体装
置を取り外す技術としても広く適用可能である。
In the above description, the case where the invention made by the present inventor is mainly applied to the repair technique of a semiconductor device, which is a technical field to which the invention belongs, has been described. It is widely applicable as a technique for removing a semiconductor device.

【0047】[0047]

【発明の効果】本願において開示される発明のうち、代
表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、
以下のとおりである。
Advantageous effects obtained by typical ones of the inventions disclosed in the present application will be briefly described.
It is as follows.

【0048】(1).実装基板および取り外し、再実装され
る半導体装置をベーパー雰囲気にすることで、実装基板
と半導体装置とを一定温度に加熱して接続部分のはんだ
を溶融することができるので、特に熱風による加熱に比
べて部品に対する熱伝導率が良く、温度分布のばらつき
を小さくして半導体装置の取り外し、再実装が可能とな
る。
(1) By setting the mounting substrate and the semiconductor device to be removed and remounted in a vapor atmosphere, the mounting substrate and the semiconductor device can be heated to a certain temperature and the solder at the connection portion can be melted. In particular, the thermal conductivity of the components is better than that of heating by hot air, and the semiconductor device can be removed and re-mounted with less variation in temperature distribution.

【0049】(2).リペア部を、取り外し、再実装される
半導体装置のみの周囲を囲む構造に形成することで、取
り外し、再実装される半導体装置のみをベーパー雰囲気
にすることができるので、他の半導体装置および実装基
板の損傷および信頼性の低下を防止することが可能とな
る。
(2) Since the repair portion is formed in a structure surrounding only the semiconductor device to be removed and remounted, only the semiconductor device to be removed and remounted can be in a vapor atmosphere. It is possible to prevent damage to other semiconductor devices and the mounting substrate and a decrease in reliability.

【0050】(3).熱風により加熱する加熱手段を付加す
ることで、特にベーパー雰囲気による加熱温度と異なる
熱風による加熱温度を併用することができるので、実装
基板と取り外し、再実装される半導体装置との温度差が
小さくなり、実装基板の反りなどによる変形を防止する
ことが可能となる。
(3) By adding a heating means for heating with hot air, it is possible to use a heating temperature by hot air different from a heating temperature by vapor atmosphere in particular, so that a semiconductor device to be detached from a mounting board and remounted. And the temperature difference from the temperature of the mounting board becomes small, and it becomes possible to prevent the mounting board from being deformed due to warpage or the like.

【0051】(4).前記(1) 〜(3) により、ベーパー雰囲
気による加熱方式、さらに熱風による加熱方式を併用す
ることで、取り外し、再実装された半導体装置および実
装基板の信頼性を向上させ、特に接続端子がアレイ状に
配置されている半導体装置の取り外し、再実装を簡略化
することが可能となる。
(4) According to the above (1) to (3), the reliability of the detached and remounted semiconductor device and the mounting substrate is improved by using a heating method using a vapor atmosphere and a heating method using hot air together. In particular, it is possible to simplify removal and remounting of the semiconductor device in which the connection terminals are arranged in an array.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施の形態1である半導体装置のリペ
ア装置を示す概略構成図である。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a repair device for a semiconductor device according to a first embodiment of the present invention;

【図2】本発明の実施の形態1のリペア装置によるリペ
ア方法を示すフローチャートである。
FIG. 2 is a flowchart illustrating a repair method by the repair device according to the first embodiment of the present invention.

【図3】本発明の実施の形態1において、半導体装置の
取り外し方法を示す概略構成図である。
FIG. 3 is a schematic configuration diagram illustrating a method of removing the semiconductor device according to the first embodiment of the present invention;

【図4】本発明の実施の形態1において、半導体装置の
再実装方法を示す概略構成図である。
FIG. 4 is a schematic configuration diagram illustrating a method for remounting the semiconductor device according to the first embodiment of the present invention;

【図5】本発明の実施の形態2である半導体装置のリペ
ア装置を示す概略構成図である。
FIG. 5 is a schematic configuration diagram showing a repair device for a semiconductor device according to a second embodiment of the present invention;

【図6】本発明の前提となる半導体装置のリペア装置を
示す概略構成図である。
FIG. 6 is a schematic configuration diagram showing a repair device of a semiconductor device which is a premise of the present invention.

【図7】本発明の前提となる他の半導体装置のリペア装
置を示す概略構成図である。
FIG. 7 is a schematic configuration diagram showing a repair device of another semiconductor device which is a premise of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 溶液部 2 リペア部 3 駆動部 4 溶液 5 ヒータ 6 ベーパー雰囲気 7 アーム 8 実装基板 9,9a 半導体装置 10 周辺部品 11 はんだ 12 ベーパー槽 13 駆動部 14 噴射部 15 熱風 16 半導体装置 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Solution part 2 Repair part 3 Drive part 4 Solution 5 Heater 6 Vapor atmosphere 7 Arm 8 Mounting board 9, 9a Semiconductor device 10 Peripheral parts 11 Solder 12 Vapor tank 13 Drive part 14 Injection part 15 Hot air 16 Semiconductor device

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 白石 智宏 東京都青梅市今井2326番地 株式会社日立 製作所デバイス開発センタ内 (72)発明者 黒田 宏 東京都青梅市今井2326番地 株式会社日立 製作所デバイス開発センタ内 (72)発明者 窪薗 実 東京都青梅市今井2326番地 株式会社日立 製作所デバイス開発センタ内 (72)発明者 白井 優之 東京都青梅市今井2326番地 株式会社日立 製作所デバイス開発センタ内 ──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page (72) Inventor Tomohiro Shiraishi 2326 Imai, Ome-shi, Tokyo Inside the Hitachi, Ltd.Device Development Center (72) Inventor Hiroshi Kuroda 2326, Imai, Ome-shi, Tokyo Hitachi, Ltd.Device Development Center, Ltd. (72) Inventor Minoru Kubozono 2326 Imai, Ome-shi, Tokyo Hitachi, Ltd.Device Development Center, Hitachi, Ltd. (72) Inventor Yoshiyuki Shirai 2326 Imai, Ome-shi, Tokyo, Device Development Center, Hitachi, Ltd.

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 実装基板上にはんだ接続により面実装さ
れる半導体装置のリペア方法であって、前記実装基板上
に実装された半導体装置の接続部分をベーパー雰囲気に
より加熱してはんだを溶融する工程と、このはんだが溶
融された実装基板から半導体装置を取り外す工程と、こ
の半導体装置が取り外された実装基板上に再実装される
半導体装置を位置決めする工程と、この位置決めされた
実装基板と再実装される半導体装置との接続部分をベー
パー雰囲気により加熱してはんだを溶融する工程と、こ
のはんだが溶融された実装基板に再実装される半導体装
置を取り付ける工程とを含むことを特徴とする半導体装
置のリペア方法。
1. A method for repairing a semiconductor device which is surface-mounted on a mounting board by solder connection, wherein a step of heating a connection portion of the semiconductor device mounted on the mounting board in a vapor atmosphere to melt the solder. Removing the semiconductor device from the mounting board where the solder has been melted, positioning the semiconductor device to be re-mounted on the mounting board from which the semiconductor device has been removed, and re-mounting the mounted mounting board and the semiconductor device. A step of heating a connection portion with a semiconductor device to be melted by heating in a vapor atmosphere, and a step of attaching a semiconductor device to be re-mounted on a mounting board in which the solder has been melted. Repair method.
【請求項2】 実装基板上にはんだ接続により面実装さ
れる半導体装置のリペア装置であって、ベーパー雰囲気
を作るための溶液が充填され、この溶液を所定の温度に
加熱・沸騰させる溶液部と、この溶液部で作られたベー
パー雰囲気による加熱によりはんだが溶融され、前記実
装基板に対して前記半導体装置の取り外しおよび再実装
を行うリペア部と、このリペア部の内部およびこのリペ
ア部と装置外部との間で駆動され、前記取り外しおよび
再実装される半導体装置を前記実装基板上に位置決めす
る駆動部とを有することを特徴とする半導体装置のリペ
ア装置。
2. A repair device for a semiconductor device which is surface-mounted on a mounting board by solder connection, wherein the solution is filled with a solution for creating a vapor atmosphere, and the solution is heated and boiled to a predetermined temperature. The solder is melted by heating in a vapor atmosphere formed by the solution part, and a repair part for removing and re-mounting the semiconductor device with respect to the mounting board, and inside the repair part and between the repair part and the outside of the device And a driver for positioning the semiconductor device to be removed and remounted on the mounting substrate.
【請求項3】 請求項2記載の半導体装置のリペア装置
であって、前記リペア部は、前記取り外しおよび再実装
される半導体装置のみの周囲を囲む構造に形成されてい
ることを特徴とする半導体装置のリペア装置。
3. The semiconductor device repair device according to claim 2, wherein said repair portion is formed in a structure surrounding only the semiconductor device to be removed and remounted. Equipment repair equipment.
【請求項4】 請求項2記載の半導体装置のリペア装置
であって、前記リペア部は、前記取り外しおよび再実装
される半導体装置の接続部分を熱風により加熱する加熱
手段が付加されていることを特徴とする半導体装置のリ
ペア装置。
4. The repair device for a semiconductor device according to claim 2, wherein the repair unit is provided with a heating unit for heating a connection portion of the semiconductor device to be removed and remounted by hot air. A repair device for a semiconductor device.
【請求項5】 請求項4記載の半導体装置のリペア装置
であって、前記リペア部は、前記ベーパー雰囲気による
加熱温度と、このベーパー雰囲気による加熱温度と異な
る温度の前記熱風による加熱温度とが併用されているこ
とを特徴とする半導体装置のリペア装置。
5. The repair device for a semiconductor device according to claim 4, wherein the repair unit uses a heating temperature by the vapor atmosphere and a heating temperature by the hot air at a temperature different from the heating temperature by the vapor atmosphere. A repair device for a semiconductor device, comprising:
【請求項6】 実装基板上にはんだ接続により面実装さ
れる半導体装置の取り外し方法であって、前記実装基板
上に実装された半導体装置の接続部分をベーパー雰囲気
により加熱してはんだを溶融する工程と、このはんだが
溶融された実装基板から半導体装置を取り外す工程とを
含むことを特徴とする半導体装置の取り外し方法。
6. A method for removing a semiconductor device which is surface-mounted on a mounting board by solder connection, wherein the connecting portion of the semiconductor device mounted on the mounting board is heated in a vapor atmosphere to melt the solder. And a step of removing the semiconductor device from the mounting board in which the solder has been melted.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7299965B2 (en) 2003-05-29 2007-11-27 Fujitsu Limited Method and apparatus for mounting and removing an electronic component
CN110444487A (en) * 2019-06-28 2019-11-12 广东晶科电子股份有限公司 A kind of repair method of Mini LED module

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