KR101899905B1 - 반도체 소자를 포함한 전자소자의 리워크 작업을 위한 리워크 장치 - Google Patents

반도체 소자를 포함한 전자소자의 리워크 작업을 위한 리워크 장치 Download PDF

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Abstract

리워크 장치는 히터(20)를 구비하며, Z축을 따라 이동할 수 있는 리플로우 헤드(100); 및 리워크 대상 전자소자(2)를 집어 올리기 위한 진공흡착관(10)을 포함하며, 상기 진공흡착관(10)의 중간부에 유격방지수단(200)이 설치되며, 상기 진공흡착관(10)의 하부 둘레에 열차단수단(300)이 설치된다.

Description

반도체 소자를 포함한 전자소자의 리워크 작업을 위한 리워크 장치{REWORK STATION FOR REWORKING ELECTRONIC DEVICE INCLUDING SEMICONDUCTOR DEVICE}
본 발명은 기판 실장부품을 제거 또는 교체 작업을 수행하기 위한 리워크 장치(rework station)에 관한 것으로, 특히 반도체 소자를 포함한 전자소자의 리워크 작업을 위한 진공흡착관의 선단에서의 열변형을 방지할 수 있는 전자소자의 리워크 장치에 관한 것이다.
집적회로칩(IC), 표면실장부품(SMC/SMD) 등과 같은 전자부품은 솔더링(soldering)에 의해 인쇄회로기판, 인쇄회로카드 등과 같은 기판(substrate)에 부착되며, 이러한 전자부품들에 결함이 발견될 경우에는 리워크 공정을 통해 결함 부품을 제거한 후 정상적인 전자부품으로 교체할 수 있다.
이러한 리워크 공정에서, 기판(1)의 솔더 패드에 대응하는 솔더볼(solder ball)(3)을 용융점, 즉 리플로우(reflow) 온도로 가열함으로써 결함 부품(2)을 분리할 수 있으며, 리워크 장치는 이러한 리워크 공정을 정밀하게 수행하기 위한 자동화 설비를 일컫는다. 리워크 장치에는 솔더볼을 리플로우 온도로 가열하기 위해 히터 등을 구비한 리플로우 헤드가 마련되는데, 이러한 리플로우 헤드 내에는 리워크 대상 소자를 집어 올리기 위한 진공흡착관이 장착된다.
종래의 리워크 장치는 진공흡착관을 이용하여 기판에 조립된 소자를 집어 올리기 위해 리플로우 헤드(100)를 아래 방향으로 이동시켜서 진공흡착관(10)을 전자소자(2)의 상부면에 접촉시키고, 이 상태에서 진공흡착관(10)이 리워크 대상 전자소자(2)의 상부면을 과도하게 누르는 것을 방지하기 위한 가이드수단(102)이 구비된다(도 1 참조). 반도체를 비롯한 전자소자가 미세화되면서 소자 크기가 작아지게 되고, 그에 따라 진공흡착관(10)의 선단(先端)을 전자소자에 정확히 정렬시킬 수 있도록, 진공흡착관(10)의 하부에는 유격방지관(60)이 설치된다(도 2참조). 그런데, 리워크 공정에서 진공흡착관(10)이 리워크 대상 소자(2)의 상부면에 흡착된 상태에서 리워크 소자를 히터의 열에 가열할 때, 진공흡착관(10)의 선단부(10a)도 함께 히터의 열에 의해 가열되어 열팽창 및 열변형되므로, 진공흡착관(10)이 유격방지관(60)의 내주면에서 원활하게 이동할 수 없게 되어 가이드수단(102)이 정상 작동을 하지 않게 된다. 이에 따라, 리플로우 헤드(100)의 이동을 제어하는 가이드수단(102)의 센서가 작동하지 않게 되어, 리플로우 헤드(100)의 본체부, 유격방지관(60) 및 진공흡착관(10)을 아래방향으로 계속 이동시켜서 전자소자(2)의 상면을 과도하게 누르게 되어 전자소자(2)가 손상되어 버린다(도 3 참조).
또한, 리플로우 헤드(100)로부터 인출되었던 진공흡착관(10)이 상방향으로 후퇴할 때 유격방지관(60)에 끼는 문제가 발생되어 리워크 장비의 작동이 원활하지 않게 된다.
따라서, 본 발명은 리워크 공정시에 진공흡착관의 선단에서의 열팽창 및 열변형을 방지하여 공정 신뢰성을 유지할 수 있는 전자소자의 리워크 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다. 그러나, 이러한 과제는 예시적인 것으로, 이에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 관점에 따른 리워크 장치는, 히터를 구비하며, Z축을 따라 이동할 수 있는 리플로우 헤드; 및 리워크 대상 전자소자를 집어 올리기 위한 진공흡착관을 포함하며, 상기 진공흡착관의 중간부에 유격방지수단이 설치되며, 상기 진공흡착관의 하부 둘레에 열차단수단이 설치된다. 여기서, 상기 리플로우 헤드가 Z축을 따라 이동할 때 상기 진공흡착관은 상기 히터 와 함께 Z축 방향으로 이동하며, 상기 진공흡착관은 상기 히터에 대하여 Z축 방향으로 상대이동을 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 리워크 장치에서, 상기 진공흡착관의 하부 둘레에 설치되는 열차단수단은 상기 진공흡착관의 열팽창을 수용할 수 있을 정도의 내경 크기를 가지는 원통부재로 이루어질 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 리워크 장치에서, 상기 진공흡착관의 하부 둘레에 설치되는 열차단수단은 단열재질로 이루어질 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 리워크 장치에서, 상기 진공흡착관의 유격방지수단의 내주면과 상기 진공흡착관의 외주면은 미끄럼접촉관계로 결합될 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 리워크 장치에서, 상기 진공흡착관의 유격방지수단의 하단은 상기 열차단수단의 상단에 인접하게 배치될 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 리워크 장치에서, 상기 리플로우 헤드는 상기 진공흡착관의 선단이 상기 리워크 대상 전자소자의 상부면을 누르는 압력을 조절할 수 있는 가이드수단을 더 포함하며, 상기 진공흡착관의 상부가 상기 가이드수단에 고정되며, 상기 가이드수단에 의하여 상기 진공흡착관이 상기 히터 및 열풍공급노즐에 대하여 Z축 방향으로 상대이동을 할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 리워크 장치에서, 상기 가이드수단은, 수평으로 배치되는 제1 수평부재; 상기 제1 수평부재로부터 아래 방향으로 소정 거리 이격되어 배치되는 제2 수평부재; 상기 제1 수평부재와 상기 제2 수평부재 사이에 배치되며, 그 양단이 상기 제1 수평부재와 상기 제2 수평부재에 부착되는 제1 탄성부재; 상기 제2 수평부재를 Z축 방향에서 상하로 이동시키는 구동수단; 및 상기 제2 수평부재의 상단에 설치되어, 상기 제1 수평부재의 하단의 위치를 감지하는 감지수단을 포함할 수 있다.
상기한 바와 같이 이루어진 본 발명의 일 실시예에 따르면, 전자소자의 리워크 공정시에 진공흡착관의 선단에서의 열팽창 및 열변형을 방지하여 공정 신뢰성을 유지할 수 있는 전자소자의 리워크 장치를 구현할 수 있다. 물론, 이러한 효과에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.
도 1은 종래 기술에 따른 전자소자의 리워크 장치에서의 진공흡착관을 포함하는 리플로우 헤드의 단면도이다.
도 2는 종래 기술에 따른 전자소자의 리워크 장치에서의 진공흡착관과 유격방지관을 포함하는 리플로우 헤드의 단면도이다.
도 3은 도 2의 리워크 장치에서 진공흡착관이 전자소자를 과도하게 누르는 상태를 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예가 적용되는 전자소자의 리워크 장치의 사시도이다.
도 5는 도 4의 리플로우 헤드에 대한 내부 사시도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자소자의 리워크 장치의 리플로우 헤드의 단면도이다.
도 7은 도 6의 리플로우 헤드에서 가이드수단의 제2 수평부재, 히터, 열풍공급노즐, 유격방지수단 및 열차단수단이 진공흡착관에 대하여 아래방향으로 이동된 상태를 나타내는 도면이다.
도 8은 도 7의 리플로우 헤드에서 진공흡착관이 전자소자를 흡착한 상태에서 리플로우 헤드 전체가 상방향으로 이동된 상태를 나타내는 도면이다.
상술한 본 발명의 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 실시 예를 통하여 보다 분명해 질 것이다.
이하의 특정한 구조 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시 예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 개념에 따른 실시 예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며 본 명세서 또는 출원에 설명된 실시 예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니된다.
본 발명의 개념에 따른 실시 예는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 특정 실시 예들은 도면에 예시하고 본 명세서 또는 출원에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명의 개념에 따른 실시 예들을 특정한 개시 형태에 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제1 및/또는 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소들로부터 구별하는 목적으로만, 예컨대 본 발명의 개념에 따른 권리 범위로부터 이탈되지 않은 채, 제1 구성 요소는 제2 구성 요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성 요소는 제1 구성 요소로도 명명될 수 있다.
어떠한 구성 요소가 다른 구성 요소에 "연결되어 있다"거나 "접속되어 있다"고 언급된 때에는, 그 다른 구성 요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성 요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떠한 구성 요소가 다른 구성 요소에 "직접 연결되어 있다"거나 또는 "직접 접속되어 있다"고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성 요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성 요소들 간의 관계를 설명하기 위한 다른 표현들, 즉 "∼사이에"와 "바로 ∼사이에" 또는 "∼에 인접하는"과 "∼에 직접 인접하는" 등의 표현도 마찬가지로 해석되어야 한다.
본 명세서에서 사용하는 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로서, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서 "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설명된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명함으로써 본 발명을 상세히 설명하도록 한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.
도 4는 본 발명의 일 실시예가 적용되는 전자소자의 리워크 작업을 위한 진공흡입 장치를 포함하는 리워크 장치에 대한 사시도로서, 리플로우 헤드(100), 장착 플레이트(120), 제어 본체(130), 사용자 입력부(132), 모니터(134), 비전카메라 헤드부(140), 기판장착 테이블(150) 등을 포함할 수 있다. 도 4의 본 발명의 실시예가 적용되는 전자소자는 초소형 반도체 소자를 포함할 수 있다. 리플로우 헤드(100)는 Z축을 따라 이동할 수 있으며, 본 발명의 일 실시예에 따라 리워크 대상 전자소자를 집어 올리기 위한 진공흡착기구를 포함한다. 또한, 리플로우헤드(100)는 X축 또는 Y축을 따라 이동할 수도 있다.
이러한 리플로우 헤드(100)는 장착 플레이트(120)에 설치되고, 이 장착 플레이트(120)는 Z축 이송기구(미도시)에 연결되며, 이 Z축 이송기구에 의해 리플로우 헤드(100)가 Z축 방향으로 이동될 수 있다.
제어 본체(130)는 리워크 장치를 전반적으로 제어하기 위한 수단으로서, 작업 모드 입력, 리워크 공정 모니터링, 장비 운용 상태 확인 등을 수행할 수 있도록 사용자 입력부(132), 모니터(134) 등이 연결될 수 있다.
사용자 입력부(132)는 사용자가 리워크 장치의 작업 모드 등을 입력할 수 있도록 UI(User Interface) 환경을 제공한다. 이러한 사용자 입력부(132)는, 예를 들어 터치패널(touch-panel) 방식의 임베디드 PC(embedded Personal Computer)로 구현할 수 있다.
모니터(134)는 리워크 공정을 모니터링하기 위한 수단으로서, 예컨대 리워크 대상 전자소자의 위치를 확대하여 리플로우 헤드(100)의 진공흡착기구의 선단위치를 정확히 확인할 수 있는 환경을 제공한다.
비전카메라 헤드부(140)는 내부에 비전카메라를 구비하고 있으며, 이러한 비전카메라는 광학 줌(예를 들어, 5 ~ 60배 줌)에 의해 배율 조정이 가능하기 때문에 리워크 대상 전자소자를 확대해서 촬영할 수 있다. 이렇게 확대된 영상은 모니터(134)를 통해 출력될 수 있다.
기판장착 테이블(150)은 리워크 대상 전자소자가 조립되는 기판을 배치하기 위한 수단이다.
본 발명의 일 실시예에 적용되는 리워크 장치는 프리히팅-쿨링 유닛을 더 포함할 수 있다. 프리히팅-쿨링 유닛은 기판장착 테이블(150)의 하부에 배치되며, 기판에 조립된 리워크 대상 전자소자를 예열하거나 냉각시키는 역할을 수행한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 리워크 장치의 리플로우 헤드(100)는 진공흡착관(10), 히터(20), 열풍공급노즐(30), 지지체(40) 등을 포함할 수 있다.
진공흡착관(10)은 본 발명의 실시예에 따라 리워크 대상 전자소자를 집어 올리기 위한 수단이다.
히터(20)는 리플로우 헤드(100) 내에서 국부 가열을 위한 수단으로서, 리플로우 헤드(100)에는 이러한 히터(20)를 지지하기 위한 지지체(40)가 더 마련된다. 열풍공급노즐(30)은 히터(20)에 의해 가열된 열을 리워크 대상 전자소자(2)의 상부면을 향하여 전달하기 위한 노즐이다.
이어서, 본 발명의 일 실시예에 따른 전자소자의 리워크 작업을 위한 진공흡입 장치를 포함하는 리워크 장치의 리플로우 헤드(100)를 도 4 내지 도 8을 참조하여 상세히 설명한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 리워크 장치의 리플로우 헤드(100)가 Z축을 따라 이동할 때 진공흡착관(10)은 히터(20) 및 열풍공급노즐(30)과 함께 Z축 방향으로 이동하며, 진공흡착관(10)은 히터(20) 및 열풍공급노즐(30)에 대하여 Z축 방향으로 상대이동을 한다.
리워크 장치는 진공흡착관을 이용하여 기판에 조립된 소자를 집어 올리기 위해 리플로우 헤드(100)를 아래 방향으로 이동시켜서 진공흡착관(10)을 전자소자(2)의 상부면에 접촉시키고, 이 상태에서 진공흡착관(10)이 리워크 대상 전자소자(2)의 상부면을 과도하게 누르는 것을 방지하기 위한 가이드수단(102)이 구비된다. 반도체를 비롯한 전자소자가 미세화되면서 소자 크기가 작아지게 되고, 그에 따라 진공흡착관의 선단(先端)을 전자소자에 정확히 정렬시킬 수 있도록, 도 2에 도시한 바와 같이, 진공흡착관(10)의 하부에는 유격방지관(60)이 설치된다. 그런데, 히터(20) 및 열풍공급노즐(30)을 통하여 전자소자(2)의 솔더부를 가열할 때, 전자소자(2)의 상부면에 접촉된 진공흡착관(10)의 선단부(10a)도 열풍공급노즐(30)로부터 나오는 히터 열에 노출되어 함께 가열되어 열팽창 및 열변형되므로, 진공흡착관(10)이 유격방지관(60)의 내주면에서 원활하게 이동할 수 없게 되어 가이드수단(102)이 정상 작동을 하지 않게 된다. 이에 따라, 리플로우 헤드(100)의 이동을 제어하는 가이드수단(102)의 센서가 작동하지 않게 되어, 리플로우 헤드(100)의 본체부, 유격방지관(60)과 진공흡착관(10)을 아래방향으로 계속 이동시켜서 전자소자(2)의 상면을 과도하게 누르게 되어 전자소자(2)가 손상되어 버린다. 또한, 리플로우 헤드(100)로부터 인출되었던 진공흡착관(10)이 상방향으로 후퇴할 때 유격방지관(60)에 끼는 문제가 발생되어 리워크 장비의 작동이 원활하지 않게 된다.
이러한 문제를 해결하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 리워크 장치에서는, 도 6에 도시한 바와 같이, 열풍공급노즐(30)에 의해 유도되는 열풍이 진공흡착관의 선단부(10a)에 도달하는 것을 차단하기 위한 열차단수단(300)이 유격방지수단(200)의 하부에서 진공흡착관(10)의 하부 둘레에 설치된다. 진공흡착관(10)의 선단부(10a)에 열차단수단(300)을 설치하더라도, 진공흡착관(10)이 히터(20), 열풍공급노즐(30), 유격방지수단(200) 및 열차단수단(300)에 대하여 Z방향으로의 상대이동하는 길이만큼은 열차단수단(300)으로부터 노출이 불가피하다. 따라서, 열차단수단(300)에 의해 보호되지 못하는 진공흡착관(10)의 선단부(10a)가 열팽창하더라도, 진공흡착관(10)의 선단부(10a)가 열차단수단(300)의 내부를 원활하게 관통할 수 있도록, 열차단수단(300)인 원통부재의 내경이 진공흡착관(10)에서의 열팽창된 선단부(10a)의 외경보다 크게 설정할 필요가 있다. 이에 따라, 진공흡착관(10)의 하부 둘레에 설치되는 열차단수단(300)은 상기 진공흡착관(10)의 선단부(10a)에서의 열팽창을 수용할 수 있을 정도의 내경 크기를 가지는 원통부재로 이루어지는 것이 바람직하다.
상기 열차단수단(300)은 열풍공급노즐(30)에 의해 유도되는 열풍이 진공흡착관(10)의 선단부(10a)에 도달하는 것을 차단하여 진공흡착관(10)의 선단부(10a)의 열팽창 또는 열변형을 방지하는 기능을 수행하는 것이므로, 열차단수단(300)은, 예를 들어, 세라믹과 같은 단열재질로 이루어질 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니고 열풍공급노즐(30)의 열풍에 견딜 수 있는 금속 또는 다른 재질로 제조될 수도 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 리워크 장치에서, 유격방지수단(200)은 상기 진공흡착관(10)의 수평방향의 유동을 최소한으로 제한할 수 있도록, 유격방지수단(200)의 내주면과 진공흡착관(10)의 외주면은 미끄럼접촉관계로 결합될 수 있다. 이경우에, 유격방지수단(200)의 내주면과 진공흡착관(10)의 외주면 사이의 마찰력을 최소화하도록 마찰면에 윤활제가 도포될 수 있으며, 윤활유와 같은 공지의 윤활제가 이용될 수 있는 것으로 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 리워크 장치에서, 상기 유격방지수단(200)은 진공흡착관(10)의 수평방향의 유동제한 작용을 최대로 발휘할 수 있도록, 열차단수단(300)의 상단에 인접하게 배치되는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 리워크 장치에서, 리플로우 헤드(100)는 진공흡착관(10)의 선단부(10a)가 리워크 대상 전자소자(2)의 상부면을 누르는 압력을 조절할 수 있는 가이드수단(102)을 더 포함할 수 있다. 이경우에, 진공흡착관(10)의 상부가 가이드수단(102)의 제1 수평부재(104)에 고정되며, 진공흡착관(10)이 히터(20), 열풍공급노즐(30), 유격방지수단(200) 및 열차단수단(300), 가이드수단(102)의 제2 수평부재(106)에 대하여 Z축 방향으로 상대이동을 할 수 있게 된다.
도 6 내지 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 가이드수단(102)은 수평으로 배치되는 제1 수평부재(104); 상기 제1 수평부재로부터 아래 방향으로 소정 거리 이격되어 배치되는 제2 수평부재(106); 상기 제1 수평부재와 상기 제2 수평부재 사이에 배치되며, 그 양단이 상기 제1 수평부재와 상기 제2 수평부재에 부착되는 제1 탄성부재; 상기 제2 수평부재(106)를 Z축 방향에서 상하로 이동시키는 구동수단; 및 상기 제2 수평부재(106)의 상단에 설치되어, 상기 제1 수평부재(104)의 하단의 위치를 감지하는 감지수단(50)을 포함할 수 있다. 또한, 가이드수단(102)은 제2 수평부재(106)의 상부면으로부터 위 방향으로 연장하며 제1 수평부재(104)를 관통하는 수직로드(110)를 포함할 수 있으며, 이러한 수직로드(110)의 상단부와 제1 수평부재(104)의 상부면 사이에는 제2 탄성부재(12)가 배치될 수 있다.
이 가이드수단(102)은 리워크 장치의 리플로우 헤드(100) 내에 장착될 수 있다. 여기서, 설명의 편의상, 리플로우 헤드(100)에서의 가이드수단(102)이 장착된 상태에 대한 도면의 도시는 생략하며, 가이드수단(102)과 진공흡착관(10)의 연결관계와 가이드수단(102)이 진공흡착관(10)의 수직 방향의 이동을 어떻게 가이드하는지에 대하여 설명하기로 한다.
이러한 가이드수단(102)은 진공흡착관(10)에 고정되는 제1 수평부재(104)와, 제1 수평부재(104)로부터 소정 거리만큼 이격되어 배치되며 진공흡착관(10)의 상단이 관통하는 제2 수평부재(106), 그리고 제2 수평부재(106)의 상부에 부착되는 지그(108)를 포함할 수 있다. 여기서, 제1 수평부재(104)는 그 일측 단부로부터 아래 방향으로 연장되는 돌출부(104a)를 구비하며, 제2 수평부재(106)는 제1 수평부재(104)의 돌출부(104a)에 대응하는 위치의 단부에 형성되는 요홈부(106a)를 구비할 수 있다.
제2 수평부재(106)의 요홈부(106a)의 상단에는 제1 수평부재(104)의 돌출부(104a)의 하단의 위치를 감지하는 감지수단(50)이 설치된다. 즉, 감지수단(50)은 제1 수평부재(104)의 돌출부(104a)의 하단이 제2 수평부재(106)의 요홈부(106a)를 벗어나는 것을 감지할 수 있으며, 이때의 감지신호를 후술하는 제어부(도시되지 않음)로 제공할 수 있다. 여기서, 감지수단(50)은, 예를 들어 발광소자와 수광소자로 구성되는 포토커플러로 이루어질 수 있으며, 포토커플러의 발광소자는, 예를 들어 광 다이오드로 이루어질 수 있으며, 수광소자는, 예를 들어 광 트랜지스터로 이루어질 수 있다. 이러한 구성에서, 감지수단(50)의 발광소자로부터 생성된 광 신호가 수광소자로 입력될 때, 수광소자의 감지신호가 제어부(도시되지 않음)로 제공됨으로써, 제어부(도시되지 않음)는 제1 수평부재(104)의 돌출부(104a)의 하단이 제2 수평부재(106)의 요홈부(106a)를 벗어난 것으로 판단할 수 있을 것이다.
한편, 가이드수단(102)의 제1 수평부재(104)와 제2 수평부재(106) 사이에는 제1 탄성부재(11)가 배치될 수 있다. 이러한 제1 탄성부재(11)는 그 일단이 제1 수평부재(104)의 하면에 고정되고, 타단이 제2 수평부재(106)의 상면에 고정되도록 형성될 수 있다. 이러한 제1 탄성부재(11)는, 예를 들어, 인장코일 스프링이 적용될 수 있다. 가이드수단(102)이 진공흡착관(10)과 함께 Z축 상에서 하강하다가 진공흡착관 선단부(10a)가 리워크 대상 전자소자(2)에 맞닿으면서 가이드수단(102)의 제2 수평부재(106)가 히터(20), 열풍공급노즐(30), 유격방지수단(200) 및 열차단수단(300)과 함께 Z축 상에서 일정구간 더 하강될 때, 가이드수단(102)의 제1 수평부재(104)를 하부로 잡아당기는 힘이 작용될 수 있다. 상기 수직로드(110)의 상단부와 상기 제1 수평부재(104)의 상부면 사이에 배치되는 제2 탄성부재(12)는, 예를 들어, 압축코일 스프링이 적용될 수 있으며, 가이드수단(102)이 진공흡착관(10)과 함께 Z축 상에서 하강하다가 진공흡착관 선단부(10a)가 리워크 대상 전자소자(2)에 맞닿으면서 가이드수단(102)의 제2 수평부재(106)만 Z축 상에서 일정구간 더 하강될 때 제1 수평부재(104)를 하부로 누르는 힘이 작용될 수 있다.
따라서, 진공흡착관(10)의 Z축 방향으로 작용하는 힘은, 제1 탄성부재(11)가 제1 수평부재(104)를 하부로 잡아당기는 힘과, 제2 탄성부재(12)가 제1 수평부재(104)를 하부로 누르는 힘을 합한 힘이 될 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사항을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 것이다.
1: 기판 2: 전자소자
10: 진공흡착관 10a: 진공흡착관 선단부
20: 히터 30: 열풍공급노즐
40: 지지체 50: 감지수단
60, 200: 유격방지수단
100: 리플로우 헤드 102: 가이드수단
104: 제1 수평부재 106: 제2 수평부재
130: 제어본체 134: 모니터
150: 기판장착 테이블 300: 열차단수단

Claims (7)

  1. 히터(20)를 구비하며, Z축을 따라 이동할 수 있는 리플로우 헤드(100); 및 리워크 대상 전자소자(2)를 집어 올리기 위한 진공흡착관(10)을 포함하는 리워크 장치에 있어서,
    상기 리플로우 헤드(100)가 Z축을 따라 이동할 때 상기 진공흡착관(10)은 상기 히터(20)와 함께 Z축 방향으로 이동하며, 상기 진공흡착관(10)은 상기 히터(20)에 대하여 Z축 방향으로 상대이동을 하며,
    상기 진공흡착관(10)의 중간부에 유격방지수단(200)이 설치되며, 상기 진공흡착관(10)의 하부 둘레에 열차단수단(300)이 설치되며,
    상기 진공흡착관(10)의 하부 둘레에 설치되는 열차단수단(300)은 상기 진공흡착관(10)의 선단부(10a)의 열팽창을 수용할 수 있을 정도의 내경 크기를 가지는 원통부재로 이루어지는 것을 특징으로 하는 리워크 장치.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 진공흡착관(10)의 하부 둘레에 설치되는 열차단수단(300)은 단열재질로 이루어지는 것을 특징으로 하는 리워크 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 진공흡착관(10)의 유격방지수단(200)의 내주면과 상기 진공흡착관(10)의 외주면은 미끄럼접촉관계로 결합되는 것을 특징으로 하는 리워크 장치.
  5. 제 1 항, 제 3 항 및 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 진공흡착관(10)의 유격방지수단(200)의 하단은 상기 열차단수단(300)의 상단에 인접하게 배치되는 것을 특징으로 하는 리워크 장치.
  6. 제 1 항, 제 3 항 및 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 리플로우 헤드(100)는 상기 진공흡착관(10)의 선단부(10a)가 상기 리워크 대상 전자소자(2)의 상부면을 누르는 압력을 조절할 수 있는 가이드수단(102)을 더 포함하며,
    상기 진공흡착관(10)의 상부가 상기 가이드수단(102)에 고정되며, 상기 가이드수단(102)에 의하여 상기 진공흡착관(10)이 상기 히터(20)에 대하여 Z축 방향으로 상대이동을 하는 것을 특징으로 하는 리워크 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 가이드수단(102)은,
    수평으로 배치되는 제1 수평부재(104);
    상기 제1 수평부재로부터 아래 방향으로 소정 거리 이격되어 배치되는 제2 수평부재(106);
    상기 제1 수평부재(104)와 상기 제2 수평부재(106) 사이에 배치되며, 그 양단이 상기 제1 수평부재(104)와 상기 제2 수평부재(106)에 부착되는 제1 탄성부재(11);
    상기 제2 수평부재(106)를 Z축 방향에서 상하로 이동시키는 구동수단; 및
    상기 제2 수평부재(106)의 상단에 설치되어, 상기 제1 수평부재(104)의 하단의 위치를 감지하는 감지수단(50)을 포함하는 것을 특징으로 하는 리워크 장치.
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000031217A (ja) 1998-07-08 2000-01-28 Nec Saitama Ltd 半導体装置用リワークノズル
JP2001196735A (ja) 2000-01-11 2001-07-19 Taisei Kaken:Kk リフローノズル
KR101326022B1 (ko) 2013-02-14 2013-11-05 (주)리젠아이 표면 실장형 반도체칩 자동 리워크 장치
KR101528201B1 (ko) 2012-04-25 2015-06-16 임채열 Ｂｇａ 리워크 시스템
KR101702104B1 (ko) * 2015-11-20 2017-02-02 세교 (주) 반도체 소자를 포함한 전자소자의 리워크 작업을 위한 리워크 장치

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000031217A (ja) 1998-07-08 2000-01-28 Nec Saitama Ltd 半導体装置用リワークノズル
JP2001196735A (ja) 2000-01-11 2001-07-19 Taisei Kaken:Kk リフローノズル
KR101528201B1 (ko) 2012-04-25 2015-06-16 임채열 Ｂｇａ 리워크 시스템
KR101326022B1 (ko) 2013-02-14 2013-11-05 (주)리젠아이 표면 실장형 반도체칩 자동 리워크 장치
KR101702104B1 (ko) * 2015-11-20 2017-02-02 세교 (주) 반도체 소자를 포함한 전자소자의 리워크 작업을 위한 리워크 장치

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