KR100416785B1 - BGA rework device - Google Patents

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Abstract

본 발명에 의한 BGA 재실장 장치는 열풍이 인가되어 BGA와 인쇄회로기판을 접속하는 솔더가 용융되도록 사방이 차폐되고 하측이 개방된 열풍로와, 상기 열풍로의 내부에 설치되어 상기 BGA를 흡착하는 흡착노즐과, 상기 흡착노즐과 진공펌프가 연결되도록 상기 열풍로의 상측을 관통하여 형성된 노즐대를 포함하여 구성된 BGA 재실장 장치에 있어서, 상기 BGA 재실장 장치는 상기 솔더의 용융시 상기 BGA와 상기 인쇄회로기판 사이에 발생되는 표면장력을 감지하여 상기 진공펌프의 작동을 차단시키는 센싱수단을 더 포함하여 구성되어, 상기 BGA의 움직임이 방지되어 정확히 실장할 수 있어 쇼트 불량이 감소되고, 상기 BGA의 반복적인 재실장으로 인한 수리비용이 저감되며, 상기 인쇄회로기판이나 BGA의 열변형이 방지되는 이점이 있다.In the BGA remounting apparatus according to the present invention, hot air is applied to shield the BGA and the solder to connect the BGA to the printed circuit board. A BGA remounting apparatus comprising a suction nozzle and a nozzle unit formed through an upper side of the hot stove to connect the suction nozzle and the vacuum pump, wherein the BGA remounting apparatus includes the BGA and the at the time of melting the solder. It further comprises a sensing means for detecting the surface tension generated between the printed circuit board to block the operation of the vacuum pump, the movement of the BGA can be prevented and mounted accurately, the short failure is reduced, Repair costs are reduced due to repeated remounting, and thermal deformation of the printed circuit board or BGA is prevented.

Description

비지에이 재실장 장치 {BGA rework device}BGA rework device}

본 발명은 인쇄회로기판에 실장된 불량 BGA (Ball Grid Array ; 이하 BGA)의솔더를 용융시켜 양품의 BGA로 교체하는 BGA 재실장 장치에 관한 것으로서, 특히 상기 BGA를 상기 인쇄회로기판에 정확하게 실장할 수 있는 BGA 재실장 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a BGA remounting apparatus for melting a solder of a bad BGA (hereinafter referred to as BGA) mounted on a printed circuit board and replacing the BGA with a good BGA. In particular, the BGA can be accurately mounted on the printed circuit board. A BGA remounting device that can be used.

근래 전자산업의 추세가 초소형, 고집적화 되어감에 따라 인쇄회로기판에 실장되는 반도체 패키지는 상기 인쇄회로기판과 접속하는 부품의 리드가 부품본체의 측면에 형성된 QFP (Quad Flat Package)와, 부품본체의 하면에 볼 형상으로 형성된 BGA (Ball Grid Array) 등의 형태로 제작된다.In recent years, as the trend of the electronic industry has become extremely small and highly integrated, semiconductor packages mounted on printed circuit boards have a quad flat package (QFP) in which leads of components connected to the printed circuit board are formed on the side of the component body. It is manufactured in the form of a ball grid array (BGA) formed in a ball shape on the lower surface.

이와 같은 전자부품의 실장기술은 다른 재료에 비해 부품의 값이 차지하는 비율이 매우 높기 때문에 상기 전자부품의 실장시 접촉이 불량하거나, 회로에 문제가 있을시 상기 전자부품을 교체하여 재실장하는 장치가 개발되고 있다.Since the electronic component mounting technology has a very high proportion of the component value compared to other materials, a device for replacing and remounting the electronic component when the electronic component is poor in contact or when there is a problem in a circuit is required. Is being developed.

도 1은 종래 기술에 의한 BGA 재실장 장치의 주요부가 도시한 간략도이다.1 is a simplified diagram showing main parts of a BGA remounting apparatus according to the prior art.

열풍이 인가되어 BGA(10)와 인쇄회로기판(16)을 접속하는 솔더가 용융되도록 사방이 차폐되고 하측이 개방된 열풍로(20)와, 상기 열풍로의 내부에 설치되어 상기 BGA를 흡착하는 흡착노즐(21)과, 상기 흡착노즐과 진공펌프가 연결되도록 상기 열풍로의 상측을 관통하여 형성된 노즐대(22)로 구성된다.The hot air furnace 20 is shielded on all sides and the lower side is opened so that the solder connecting the BGA 10 and the printed circuit board 16 is melted by the hot air, and the inside of the hot air furnace adsorbs the BGA. Adsorption nozzle 21, and the nozzle unit 22 formed through the upper side of the hot air path so that the suction nozzle and the vacuum pump is connected.

상기 BGA(10)는 부품본체의 하면에 위치한 전극(11)에 솔더(12)가 형성되고, 상기 인쇄회로기판(15)은 외부에 위치한 솔더(17b)가 도포된 전극(16)을 통해 전자부품과 접속된다.The BGA 10 has a solder 12 formed on an electrode 11 disposed on a lower surface of a component body, and the printed circuit board 15 has an electron 16 applied to an external solder 17b. It is connected to the part.

도 2a 내지 도 2f는 종래 기술에 의한 BGA 재실장 장치가 도시된 공정도이다.2A to 2F are process diagrams illustrating a BGA remounting apparatus according to the prior art.

종래의 기술에 의한 BGA의 재실장 장치는 도 2a와 같이 작업자가 열풍로(20)를 상기 BGA(10)위에 위치시키고, 상기 BGA(10)와 상기 인쇄회로기판(15)의 전극(11)(16)을 연결하는 솔더(12)(17a)를 가열하여 용융시키고, 도 2b와 같이 진공펌프(미도시)를 작동시켜 상기 흡착노즐(21)로 상기 BGA(10)를 흡착시켜 제거한다.In the conventional BGA remounting apparatus, as shown in FIG. 2A, an operator places a hot stove 20 on the BGA 10 and the electrodes 11 of the BGA 10 and the printed circuit board 15. Solder 12 (17a) connecting the (16) is heated and melted, by operating a vacuum pump (not shown) as shown in Figure 2b to remove the BGA (10) by the adsorption nozzle (21).

이때, 상기 BGA(10)와 같이 제거되지 않은 상기 솔더(17a)는 표면이 일정하지 않은 상태로 잔류된다.At this time, the solder 17a, which is not removed like the BGA 10, is left in an uneven surface.

도 2c와 같이 상기 인쇄회로기판(15)의 전극(16)에 남아 있는 솔더(17a)는 전기인두로 용융되어 제거되고, 상기 전극(16)에 일정량의 솔더(17b)를 도포하고, 상기 솔더(17b)를 용융시켜 전극의 높이가 일정해지도록 형성한다.As shown in FIG. 2C, the solder 17a remaining on the electrode 16 of the printed circuit board 15 is melted and removed with an electric iron, and a predetermined amount of solder 17b is applied to the electrode 16, and the solder (17b) is melted so that the height of the electrode is made constant.

상기와 같이 높이가 일정하게 도포된 상기 솔더(17b)의 상측에 도 2d와 같이, 상기 흡착노즐(21)에 양품 BGA를 흡착시켜 상기 BGA(10)의 전극(11)이 일치하도록 위치시키고, 진공펌프(미도시)의 작동을 멈추어 상기 BGA(10)를 상기 인쇄회로기판(15)에 실장시킨다.As shown in FIG. 2D, the good BGA is adsorbed to the adsorption nozzle 21 on the upper side of the solder 17b to which the height is uniformly applied as described above, and the electrodes 11 of the BGA 10 are positioned to coincide. The operation of the vacuum pump (not shown) is stopped to mount the BGA 10 on the printed circuit board 15.

도 2e와 같이 열풍을 인가하여 상기 BGA(10)와 인쇄회로기판(15) 사이의 전극(11)(16)에 형성된 솔더(12)(17b)를 가열하고, 일정시간 경과후 도 2f와 같이 상기 BGA(10)를 용융된 솔더(12)하여 냉각시켜 고정시킨다.As shown in FIG. 2E, hot air is applied to heat the solders 12 and 17b formed on the electrodes 11 and 16 between the BGA 10 and the printed circuit board 15, and after a predetermined time, as shown in FIG. 2F. The BGA 10 is fixed by melting and melting the molten solder 12.

그러나, 종래의 BGA의 재실장 장치는 인쇄회로기판(15)의 전극(16)위에 볼록하게 형성된 솔더(17b)의 높이와 형상이 일정하지 않아 상기 BGA(10)가 상기 흡착노즐(21)에서 분리되어 상기 인쇄회로기판(15)에 실장될 때, 상기 BGA(10)의 위치가 변하여 정확히 실장되지 않아 쇼트 불량이 발생되는 문제점과, 그로 인한 상기 BGA(10)의 반복적인 재실장으로 인해 수리비용이 상승하고, 상기 인쇄회로기판(15)이나 상기 BGA(10)가 열변형되어 성능이 떨어지는 문제점이 있다.However, in the conventional BGA remounting device, the height and the shape of the solder 17b convexly formed on the electrode 16 of the printed circuit board 15 are not constant, so that the BGA 10 is removed from the suction nozzle 21. When separated and mounted on the printed circuit board 15, the short-circuit occurs because the position of the BGA 10 is not correctly mounted, and the repair is caused by repeated remounting of the BGA 10. There is a problem that the cost is increased and the printed circuit board 15 or the BGA 10 is thermally deformed, thereby degrading performance.

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, BGA와 인쇄회로기판의 접속시 움직임이 방지되어, 상기 BGA를 상기 인쇄회로기판에 정확하게 실장할 수 있는 BGA 재실장 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been made to solve the problems of the prior art, to prevent the movement when the BGA and the printed circuit board is connected, to provide a BGA re-mounting device that can be accurately mounted on the printed circuit board BGA The purpose is.

도 1은 종래 기술에 의한 BGA 재실장 장치의 주요부가 도시한 간략도,1 is a simplified view showing the main part of the BGA remounting apparatus according to the prior art,

도 2a 내지 도 2f는 종래 기술에 의한 BGA 재실장 장치가 도시된 공정도,2a to 2f is a process diagram showing a BGA remounting apparatus according to the prior art,

도 3는 본 발명에 의한 BGA 재실장 장치의 주요부가 도시된 구성도,3 is a configuration diagram showing the main part of the BGA remounting apparatus according to the present invention;

도 4은 본 발명에 의한 BGA 재실장 장치가 도시된 공정도이다.4 is a flowchart illustrating a BGA remounting apparatus according to the present invention.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>

30 : BGA 31, 36 : 전극30: BGA 31, 36: electrode

32 : 솔더 35 : 인쇄회로기판32: solder 35: printed circuit board

40 : 열풍로 41 : 흡착노즐40: hot stove 41: adsorption nozzle

42 : 노즐대 50 : 응력센서42: nozzle bar 50: stress sensor

상기한 과제를 실현하기 위한 본 발명의 BGA 재실장 장치는 열풍이 인가되어 BGA와 인쇄회로기판을 접속하는 솔더가 용융되도록 사방이 차폐되고 하측이 개방된 열풍로와, 상기 열풍로의 내부에 설치되어 상기 BGA를 흡착하는 흡착노즐과, 상기 흡착노즐과 진공펌프가 연결되도록 상기 열풍로의 상측을 관통하여 형성된 노즐대를 포함하여 구성된 BGA 재실장 장치에 있어서, 상기 BGA 재실장 장치는 상기 솔더의 용융시 상기 BGA와 상기 인쇄회로기판 사이에 발생되는 표면장력을 감지하여 상기 진공펌프의 작동을 차단시키는 센싱수단을 더 포함하여 구성된다.The BGA remounting apparatus of the present invention for realizing the above problem is installed in the interior of the hot blast furnace, which is shielded on all sides and the lower side is opened so that the solder that connects the BGA and the printed circuit board is melted by applying hot blast. And a nozzle unit formed through the upper side of the hot stove so that the suction nozzle and the vacuum pump are connected to each other. It further comprises a sensing means for detecting the surface tension generated between the BGA and the printed circuit board during melting to block the operation of the vacuum pump.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 3는 본 발명에 의한 BGA 재실장 장치의 주요부가 도시된 구성도이다.3 is a configuration diagram showing the main part of the BGA remounting apparatus according to the present invention.

본 발명에 의한 BGA 재실장 장치는 도 3에 도시된 바와 같이, 열풍이 인가되어 BGA(30)와 인쇄회로기판(35)을 접속하는 솔더(32)가 용융되도록 사방이 차폐되고 하측이 개방된 열풍로(40)와, 상기 열풍로(40)의 내부에 설치되어 상기 BGA(30)의 상면에 접하여 공기를 빨아들여 하측의 상기 BGA(30)를 흡착하는 흡착노즐(41)과, 상기 흡착노즐(41)과 진공펌프(미도시)가 연결되도록 상기 열풍로(40)의 상측을 관통하여 형성된 노즐대(42)와, 상기 솔더(32)의 용융시 상기 BGA(30)와 상기 인쇄회로기판(35) 사이에 발생되는 표면장력을 감지하여 상기 진공펌프(미도시)의 작동을 차단시키는 센싱수단으로 구성된다.In the BGA remounting apparatus according to the present invention, as shown in FIG. 3, hot air is applied to shield the four sides and open the lower side so that the solder 32 connecting the BGA 30 and the printed circuit board 35 is melted. A suction nozzle 41 installed inside the hot stove 40 and the hot stove 40 to adsorb the BGA 30 on the lower side by adsorbing air by contacting an upper surface of the BGA 30; The nozzle stage 42 formed through the upper side of the hot stove 40 to connect the nozzle 41 and the vacuum pump (not shown), and the BGA 30 and the printed circuit when the solder 32 is melted Sensing means for detecting the surface tension generated between the substrate 35 to block the operation of the vacuum pump (not shown).

상기 BGA(30)는 부품본체의 하면에 위치한 전극(31)에 상기 솔더(32)가 형성되고, 상기 인쇄회로기판(35)은 외부에 위치한 솔더(37b)가 도포된 전극(36)을 통해 전자부품과 접속된다.The solder 32 is formed on the electrode 31 on the bottom surface of the component body of the BGA 30, and the printed circuit board 35 is formed on the electrode 36 having the solder 37b disposed on the outside thereof. It is connected to an electronic component.

상기 센싱수단은 상기 노즐대(42)의 일측에 형성되어 상기 흡착노즐(41)의 움직임으로 상기 노즐대(42)에 생기는 응력변화를 감지하는 응력센서(50)로 구성된다.The sensing means is formed on one side of the nozzle unit 42 is composed of a stress sensor 50 for detecting a change in stress generated in the nozzle unit 42 by the movement of the suction nozzle (41).

상기와 같이 구성된 본 발명에 의한 동작을 살펴보면 다음과 같다.Looking at the operation according to the present invention configured as described above are as follows.

도 4a 내지 도 4f는 본 발명에 의한 BGA 재실장 장치가 도시된 공정도이다.4A to 4F are process diagrams illustrating a BGA remounting apparatus according to the present invention.

본 발명에 의한 BGA 재실장 장치는 도 4a와 같이 작업자가 상기 BGA(30)가 실장된 상기 인쇄회로기판(35)을 검사하여 불량이 발생되면 상기 열풍로(40)를 상기 BGA(30) 위에 위치시키고, 열풍을 가하여 상기 BGA(30)와 상기인쇄회로기판(35)의 전극(31)(36)과 접속된 솔더(32)를 용융시킨다.In the BGA remounting apparatus according to the present invention, as shown in FIG. 4A, when the operator inspects the printed circuit board 35 on which the BGA 30 is mounted, if a defect occurs, the hot air path 40 is placed on the BGA 30. The hot air is applied to melt the solder 32 connected to the BGA 30 and the electrodes 31 and 36 of the printed circuit board 35.

이때, 도 3b와 같이 진공펌프(미도시)를 작동시켜 상기 솔더(32)(37a)가 용융된 상기 BGA(30)를 흡착노즐(41)에 붙여 떼어낸 후, 도 3c와 같이 상기 인쇄회로기판(35)에 남아있는 잔류솔더(37a)를 제거한다.At this time, by operating a vacuum pump (not shown) as shown in Figure 3b to remove the BGA 30, the molten solder 32, 37a is attached to the adsorption nozzle 41, the printed circuit as shown in Figure 3c The remaining solder 37a remaining on the substrate 35 is removed.

이때, 상기 BGA(30)와 같이 제거되지 않은 상기 솔더(37a)는 표면이 일정하지 않은 상태로 잔류된다.At this time, the solder 37a, which is not removed like the BGA 30, is left in an uneven surface.

도 4c와 같이, 상기 인쇄회로기판(35)의 전극(36)에 남아 있는 솔더(37a)는 전기인두로 용융되어 제거되고, 상기 전극(36)에 일정량의 솔더(37b)를 도포하고, 상기 솔더(37b)를 용융시켜 높이가 일정해지도록 형성한다.As shown in FIG. 4C, the solder 37a remaining on the electrode 36 of the printed circuit board 35 is melted and removed with an electric iron, and a predetermined amount of solder 37b is applied to the electrode 36. The solder 37b is melted and formed to have a constant height.

상기와 같이 높이가 일정해진 도포된 상기 솔더(37b)의 상측에 도 4d와 같이, 상기 흡착노즐(41)에 양품 BGA를 흡착시켜 상기 전극(31)위에 형성된 솔더(32)가 접촉되도록 위치시킨다.As shown in FIG. 4D, the good BGA is adsorbed to the adsorption nozzle 41 on the upper side of the coated solder 37b having a constant height as described above, and the solder 32 formed on the electrode 31 is in contact with each other. .

상기 BGA(30)를 덮고 있는 상기 열풍로(40)에 열풍(S2)을 가하면 솔더(32)가 용융되어 표면장력이 발생된다.When hot air S2 is applied to the hot air furnace 40 covering the BGA 30, the solder 32 melts to generate surface tension.

이때, 도 4e와 같이 상기 응력센서(50)가 상기 표면장력을 감지하여 진공펌프(미도시)의 작동을 멈추면, 상기 BGA가 상기 흡입노즐로부터 분리되어 상기 인쇄회로기판에 실장되고, 일정시간 경과후 열풍공급을 멈추어 도 4f와 같이, 상기 BGA(30)를 용융된 솔더(32a)를 냉각하여 고정시킨다.At this time, when the stress sensor 50 detects the surface tension to stop the operation of the vacuum pump (not shown) as shown in Figure 4e, the BGA is separated from the suction nozzle and mounted on the printed circuit board, a predetermined time After the elapse of hot air supply is stopped, as shown in FIG. 4F, the BGA 30 is cooled and fixed to the molten solder 32a.

이상과 같이 본 발명에 따른 베어 칩의 인쇄 회로 기판 접속구조를 예시된도면을 참조로 설명하였으나, 본 명세서에 개시된 실시예와 도면에 의해 본 발명은 한정되지 않으며 그 발명의 기술사상 범위내에서 당업자에 의해 재질을 포함한 다양한 변형이 이루어질 수 있음은 물론이다.As described above, the printed circuit board connection structure of the bare chip according to the present invention has been described with reference to the illustrated drawings. However, the present invention is not limited by the embodiments and drawings disclosed herein, and the skilled person within the technical scope of the present invention. Of course, various modifications can be made, including materials.

따라서, 상기와 같이 구성되는 본 발명에 의한 BGA 재실장 장치는 상기 솔더의 용융시 상기 BGA와 상기 인쇄회로기판 사이에 발생되는 표면장력을 감지하여 상기 진공펌프의 작동을 차단시키는 센싱수단이 설치되어, 상기 BGA의 움직임이 방지되어 정확히 실장할 수 있어 쇼트 불량이 감소되고, 상기 BGA의 반복적인 재실장으로 인한 수리비용이 저감되며, 상기 인쇄회로기판이나 BGA의 열변형이 방지되는 이점이 있다.Therefore, the BGA remounting apparatus according to the present invention configured as described above is provided with a sensing means for detecting the surface tension generated between the BGA and the printed circuit board when melting the solder to block the operation of the vacuum pump. In addition, the BGA can be prevented from being precisely mounted, so short defects are reduced, repair costs due to repeated remounting of the BGA are reduced, and thermal deformation of the printed circuit board or BGA is prevented.

Claims (2)

열풍이 인가되어 BGA와 인쇄회로기판을 접속하는 솔더가 용융되도록 사방이 차폐되고 하측이 개방된 열풍로와, 상기 열풍로의 내부에 설치되어 상기 BGA를 흡착하는 흡착노즐과, 상기 흡착노즐과 진공펌프가 연결되도록 상기 열풍로의 상측을 관통하여 형성된 노즐대를 포함하여 구성된 BGA 재실장 장치에 있어서,Hot air is applied to shield the BGA and the printed circuit board so that the solder is melted on all sides and the lower side is opened, an adsorption nozzle installed in the hot air furnace to adsorb the BGA, the adsorption nozzle and the vacuum In the BGA remounting device comprising a nozzle unit formed to penetrate the upper side of the hot stove to connect the pump, 상기 BGA 재실장 장치는 상기 솔더의 용융시 상기 BGA와 상기 인쇄회로기판 사이에 발생되는 표면장력을 감지하여 상기 진공펌프의 작동을 차단시키는 센싱수단을 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 BGA 재실장 장치.The BGA remounting apparatus further comprises a sensing means for detecting the surface tension generated between the BGA and the printed circuit board when the solder is melted to block the operation of the vacuum pump. . 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 센싱수단은 상기 노즐대의 일측에 형성되어 상기 노즐대의 응력변화를 감지하는 응력센서인 것을 특징으로 하는 BGA 재실장 장치.The sensing means is a BGA re-mounting device, characterized in that the stress sensor is formed on one side of the nozzle unit for detecting the stress change of the nozzle unit.
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