KR19990025445A

KR19990025445A - 반도체 패키지용 리페어 장치의 노즐 구조

Info

Publication number: KR19990025445A
Application number: KR1019970047076A
Authority: KR
Inventors: 김영곤
Original assignee: 구본준; 엘지반도체 주식회사
Priority date: 1997-09-12
Filing date: 1997-09-12
Publication date: 1999-04-06
Also published as: CN1088636C; US6105847A; JPH1197887A; DE19802358C2; DE19802358A1; CN1211472A

Abstract

본 발명은 반도체 패키지용 리페어 장치의 노즐 구조에 관한 것으로, 핫에어의 경로를 패키지 몸체의 하면 방향으로 유도되도록 노즐바디(33)의 각 벽들(33a)(33b)(33c)(33d)의 길이를 다르게하고, 그 노즐바디의 외벽에 배출안내벽들(43)을 설치하였다. 즉, 상기 노즐바디(33)는 제1벽부(33a), 제2벽부(33b), 제3벽부(33c) 및 제4벽부(33d)로 이루어져 있고, 상기 제1벽부(33a)의 외면과 제3벽부(33c)의 외면에는 배출안내벽들(43)이 각각 설치되어 있으며, 상기 제1벽부(33a)와 제3벽부(33c)는 서로 동일한 길이를 가지고 마주하고 있고, 상기 제2벽부(33b)와 제4벽부(33d)가 서로 동일한 길이를 가지고 마주하고 있으며, 상기 제1벽부(33a)와 제3벽부(33c)의 길이는 제2벽부(33b)와 제4벽부(33d)의 길이보다 본 발명에 적용되는 BLP 반도체 패키지의 높이 만큼 짧게 구성되었다.

Description

반도체 패키지용 리페어 장치의 노즐 구조

본 발명은 반도체 패키지용 리페어(Repair) 장치의 노즐(Nozzel) 구조에 관한 것으로, 특히 리페어 장치로 부터 공급되는 핫 에어(Hot Air)의 경로를 인쇄회로기판에 실장되어 있는 버텀 리드 반도체 패키지(Bottom Lead Semiconductor:BLP)의 솔더 조인트 부위로 유도하여, 패키지와 인쇄회로기판 간을 결합시키고 있는 솔더를 효과적으로 용융시키도록 하는 리페어 노즐(Nozzle) 구조에 관한 것이다.

일반적으로, 반도체 패키지는 인쇄회로기판 상에 솔더 조인트(Solder Joint)에 의해 실장된다. 그런데, 그 반도체 패키지에 이상이 있다고 판명되면, 리페어 장치와 그 리페어 장치에 결합되어 있는 리페어 노즐을 사용하여 인쇄회로기판으로 부터 불량 반도체 패키지를 분리시킨다.

도 1은 종래의 리페어 노즐(10)의 평면도이고, 도 2는 도 1의 Ⅰ-Ⅰ선 단면도로서, 이에 도시된 바와 같이, 핫 에어(Hot Air)를 생성하고 공급하는 리페어 장치(미도시)에 결합시키기 위한 홀더(Holder)(11)와, 그 홀더(11)의 하면에 형성된 중공형기둥 형태의 노즐 바디(Body)(13)와, 상기 노즐 바디(13)내의 중심부에 설치된 진공관(15)과, 상기 진공관(15)의 하단부에 상기 노즐바디(15)의 내벽과 결합되도록 설치된 진공흡착기(17)로 구성된다. 상기 진공흡착기(17)의 측면들과 노즐바디(13) 사이에는 공기통로(19)가 형성되어 있다.

도 3을 참조하여 상기 종래 리페어 노즐(10)의 작용을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 도 1에 도시된 리페어 노즐(10)의 홀더(11)를 리페어 장치(미도시)의 핫에어 배출구(미도시)에 연결시키고, 인쇄회로기판(20)에 실장되어 있는 쿼드 플래트 패키지(Quad Flat Package:QFP)(25)의 상면에 상기 진공흡착기(17)가 위치하도록 정렬한다. 이어, 상기 리페어 장치에서 핫에어를 생성하여 공급하면, 상기 홀더(11)를 통하여 핫에어가 리페어 노즐(10)의 내부(즉, 노즐 바디(13)의 내부)에 공급된다. 이와 같이 공급된 핫에어는 진공흡착기(17)의 측면에 형성된 공기통로(19)를 통해 솔더조인트부위(27)로 안내되어 솔더를 용융시키면서 외부로 배출된다. 상기 솔더조인트(27)가 완전히 용융되면, 상기 진공흡착기(17)를 패키지(25)의 상면에 완전히 밀착한 다음, 상기 진공관(15)을 통해 공기를 흡입하여 그 패키지(25)를 흡착한 후, 상기 리페어 노즐(10) 전체를 상방향으로 이동시켜 상기 패키지(25)를 인쇄회로기판(20)으로부터 분리시키게 된다. 도 2에서 핫에어의 플로우(flow)는 화살표(→)로 표시되었다.

그러나, 상기와 같은 종래의 리페어 노즐(10)은, 외부리드가 패키지 몸체의 외측방향으로 돌출되어 있는 반도체 패키지 즉, SOP(Small Out-Line Package), SOJ(Small Out-Line J-Leaded Package), QFP(Quad Flat Package) 등과 같은 반도체 패키지를 인쇄회로기판으로 부터 분리시킬 때는 매우 유용하게 사용되지만, 종래의 리페어 노즐 구조에 의한 핫에어의 경로 때문에, 아웃리드가 패키지 몸체의 하면에 형성되어 있는 버텀 리드 플라스틱(Bottom Lead Plastic:BLP) 패키지 또는 이와 유사한 아웃리드를 같은 반도체 패키지 등을 인쇄회로기판으로 부터 분리시키기에는 역부족인 단점이 있었다. 즉, BLP 패키지 등과 같은 종류의 반도체 패키지를 솔더 조인트에 의해 인쇄회로기판에 실장하게되면, 솔더 조인트 부위가 패키지 몸체의 하면에 숨겨져 있기 때문에, 핫에어의 경로를 패키지 몸체의 양외측으로 흐르게 유도하는 종래의 리페어 노즐 구조로는 솔더를 용융시키기 매우 어려운 단점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로, 그 목적은 인쇄회로기판상에 솔더를 매개로 실장되어 있는 버텀리드 반도체 패키지(아웃리드가 패키지 몸체의 하면으로부터 노출되어 있는 구조의 반도체 패키지)를 그 인쇄회로기판으로부터 보다 효과적으로 분리시키도록 개선된 리페어 노즐을 제공하고자 하는 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 리페어 노즐는: 리페어 장치에 연결시키기 위한 홀더와; 상기 홀더의 하면에 고착되고, 제1-제4벽부들로 이루어진 중공(中空) 기둥형의 노즐바디와; 상기 노즐바디내의 중심에 설치된 진공관과; 상기 진공관의 단부 및 상기 제1벽부와 제3벽부의 내면들 사이에 연결설치된 진공흡착기와; 그리고, 상기 제1벽부의 외면과 제3벽부의 외면에 각각 연결설치된 배출안내벽들을 포함하여 구성되고, 상기 제1벽부와 제3벽부는 서로 동일한 길이를 가지고 마주하고 있고, 상기 제2벽부와 제4벽부가 서로 동일한 길이를 가지고 마주하고 있으며, 상기 제1벽부와 제3벽부의 길이는 상기 제2벽부와 제4벽부의 길이보다 상대적으로 짧게 구성된 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 본 발명의 리페어 노즐 구조에 따르면, 배출안내벽 및 상대적으로 길이가 서로 다른 벽부들에 의해 핫에어의 경로가 패키지몸체의 하면 방향으로 유도된다. 상기 배출안내벽은 핫에어를 안내하여 외부로 배출되도록 함과 아울러 외부의 공기가 리페어 노즐 내부로 유입되는 것을 방지한다.

또한, 상기 진공흡착기와 상기 제1내벽면의 사이 및 제2내벽면의 사이에는 공기통로가 형성된 것을 특징으로 한다. 이와 같은 공기 통로는 핫에어의 경로를 BLP 패키지의 양측으로 유도한다.

상기 진공흡착기의 하면 중앙에는 상기 진공관의 단부가 노출되도록 리세스가 형성된 것을 특징으로 한다. 그 리세스는 상기 진공관을 진공상태로 만들었을 때 진공영역이 되어 반도체 패키지를 보다 잘 흡착할 수 있도록 한다.

또한, 상기 노즐바디의 측벽들의 길이 차이의 크기는 분리대상인 패키지의 높이와 동일하게 형성하고, 상기 진공흡착기의 하면은 상기 제1벽부와 제3벽부의 하단부들과 일직선상에 있도록 하며, 그리고 상기 배출안내벽의 하단부는 상기 제2벽부와 제4벽부의 하단부와 동일선상에 있도록 구성하는 것을 특징으로 한다. 이와 같은 구성은, 상기 진공흡착기의 하면을 대상 패키지의 상면에 접하도록 함과 아울러 제2벽부와 제4벽부의 하단부 및 배출안내벽의 하단부를 인쇄회로기판의 상면에 밀착되도록 한다. 따라서, 핫에어의 누출을 방지하면서 그 핫에어의 경로를 패키지의 양측면에서 하면 중앙부 쪽으로 정확하게 유도한 후 상기 배출안내벽을 통해 외부로 배출되도록 한다.

도 1은 종래의 리페어 노즐의 평면도.

도 2는 도 1의 Ⅰ-Ⅰ선 종단면도.

도 3은 종래의 리페어 노즐의 작용을 설명하기 위한 종단면도.

도 4는 본 발명에 따른 리페어 노즐의 평면도.

도 5는 도 4의 Ⅱ-Ⅱ선 종단면도.

도 6은 도 4의 Ⅲ-Ⅲ선 종단면도.

도 7은 본 발명에 따른 리페어 노즐의 작용을 설명하기 위한 종단면도.

도 8은 본 발명에 따른 리페어 노즐에 의한 핫에어의 흐름을 설명하는 개략적인 밑면도.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

30 : 리페어 노즐 31 : 홀더

33 : 노즐바디 33a : 제1벽부

33b : 제2벽부 33c : 제3벽부

33d : 제4벽부 35 : 진공관

37 : 진공흡착바디 39 : 공기통로

41 : 리세스부 43 : 배출안내벽

50 : 인쇄회로기판 60 : 버텀리드

65 : 솔더조인트

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 반도체 패키지용 리페어 장치의 노즐 구조에 대하여 상세히 설명하기로 한다.

도 4는 본 발명에 따른 리페어 노즐의 평면도, 도 5는 도 4의 Ⅱ-Ⅱ 단면도, 도 6은 도 4의 Ⅲ-Ⅲ 단면도이다.

도 3-도 6에서, 본 발명의 리페어 노즐(30)은, 리페어 장치(미도시)에 연결시키기 위한 홀더(연결 수단)(31)가 있고, 상기 홀더(31)의 하면에 연결된 노즐바디(33)가 있다. 상기 노즐바디(33)의 상부는 원통형으로 형성되어 있고 또한, 상기 노즐바디(33) 하부는 제1벽부(33a), 제2벽부(33b), 제3벽부(33c) 및 제4벽부(33d)를 가진 (사각) 중공(中空)기둥형으로 형성되었다. 상기 제1벽부(33a)와 제3벽부(33c)는 서로 마주하고 있고, 상기 제2벽부(33b)와 제4벽부(33d) 역시 서로 마주하고 있다. 상기 노즐바디(33)내의 중심에는 그 노즐바디(33)와 평행하게 진공관(35)이 설치되어 있고, 상기 진공관(35)의 하단부 및 상기 제1벽부(33a)와 제3벽부(33c)의 하부 내벽면 사이에는 진공흡착기(37)가 설치되어 있다. 그 진공흡착기(37)는 상기 진공관(35)을 둘러싸고 있고, 그 진공흡착기(37)의 양측면이 상기 제1벽부(33a)와 제3벽부(33c)의 하부 내벽면들에 각각 연결설치되어 있다.

상기 진공흡착기(37)의 다른 양측면과 상기 제2벽부(33b) 및 제4벽부(33d)의 하부 내벽면들 사이에는 공기통로(39)가 각각 형성된다. 또한, 상기 진공흡착기(37)의 하면 중앙부에는 상기 진공관(35)의 하단이 노출되도록 리세스부(41)가 형성되어 있다. 상기 진공흡착기(37)의 하면과 상기 제1 및 제3벽부들(33a)(33c)의 하단면은 일직선상에 있다. 또한, 상기 제1벽부(33a)의 외벽면과 제3벽부(33c)의 외벽면에는 배출안내벽들(43)이 각각 설치되어 있다.

또한, 상기 제1벽부(33a)와 제3벽부(33c)의 길이가 동일하고, 제2벽부(33b)와 제4벽부(33d)의 길이가 서로 동일하다. 또한, 제1벽부(33a)(또는 제3벽부(33c))의 길이는 제2벽부(33b)(또는 제4벽부(33d))의 길이보다 길이 1만큼 짧게 형성되어 있다. 상기 벽부들간의 길이차 1은 본 발명 리페어 노즐에 적용되는 반도체 패키지의 높이와 동일하도록 형성하는 것이 바람직하다. 또한, 상기 배출안내벽(43)의 하단부와 상기 제2벽부(33b) 및 제4벽부(33d)의 하단부는 일직선상에 있도록 형성되어 있다.

이하, 도 7 및 도 8은 참조하여 본 발명에 따른 리페어 노즐의 작용에 대하여 설명하기로 한다.

도 7을 보면, 인쇄회로기판(50)상에 솔더조인트(sorder joint)(65)에 의해 BLP 패키지(60)가 실장되어 있다. 상기 BLP 패키지(60)를 그 인쇄회로기판(50)으로부터 분리시키기 위해서는 상기 솔더조인트(65)를 용융시킨 후 분리시켜야 한다. 본 발명의 리페어 노즐(30)을 이용한 상기 BLP 패키지(60)의 분리공정은 다음과 같다.

참고로, 도 7 및 도 8에서 핫에어의 플로우는 화살표(→)로 표시되었다.

먼저, 리페어 노즐(30)의 홀더(31)를 리페어 장치(미도시)의 핫에어 배출구(미도시)에 연결시키고, 인쇄회로기판(50)에 솔더(65)를 매개로 하여 실장되어 있는 BLP 패키지(60)의 상면에 상기 진공흡착기(37)의 하면이 접하도록 정렬한다. 이때, 노즐바디(33)의 제2벽부(33b) 및 제4벽부(33d)의 단부는 인쇄회로기판(50)의 상면에 당접하게 된다. 이어, 상기 리페어 장치에서 핫에어를 생성하여 공급하면, 상기 홀더(31)를 통하여 핫에어가 노즐 바디(33)의 내부에 공급된다. 이와 같이 공급된 핫에어는 상기 진공흡착기(37)의 양측으로 형성된 공기통로(39)를 통과하면서 그 노즐바디(33)의 제2벽부(33b) 및 제4벽부(33d)의 하부를 따라 인쇄회로기판(50)의 상면까지 안내된 후, 도 8에 도시된 바와 같이, BLP 패키지(60)의 하면 양측으로 유입되어 솔더조인트(65)를 용융시키면서 그 BLP 패키지(60)의 하면 타양측으로 유출되고, 이어서 그 핫에어는 배출안내벽(43)을 따라 외부로 배출된다. 이와 같은 핫에어의 플로우에 의해 상기 솔더조인트(65)가 완전히 용융되면, 진공관(35)과 리세스(41)를 진공상태로 만들어 상기 BLP 패키지(60)의 상면을 흡착한 후, 상기 리페어 노즐(30) 전체를 상방향으로 이동시켜 상기 BLP 패키지(60)를 인쇄회로기판(50)으로 부터 분리시킨다.

이상, 상세히 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 리페어 노즐 구조에 의하면, 인쇄회로기판에 솔더조인트되어 있는 BLP 패키지(또는, 외부리드들이 패키지 몸체의 하면에 형성된 반도체 패키지)를 분시키고자 할때, 핫에어의 누출을 방지함과 아울러 그 핫에어의 경로를 패키지 몸체의 하면 방향으로 정확하게 유도해주기 때문에, 패키지의 하면과 인쇄회로기판 사이에 숨겨져 있는 솔더조인트를 쉽게 용융시킬 수 있다.

Claims

리페어 장치에 연결시키기 위한 홀더(31)와; 상기 홀더의 하단면에 고착되고, 제1-제4벽부들로 이루어진 중공(中空) 기둥형의 노즐바디와; 상기 노즐바디내의 중심에 설치된 진공관과; 상기 진공관의 하부 및 상기 제1벽부와 제3벽부의 내면들 사이에 연결설치된 진공흡착기와; 상기 제1벽부의 외면과 제3벽부의 외면에 각각 연결설치된 배출안내벽들과; 그리고 상기 제1벽부와 제3벽부는 서로 동일한 길이를 가지고 마주하고 있고, 상기 제2벽부와 제4벽부가 서로 동일한 길이를 가지고 마주하고 있으며, 상기 제1벽부와 제3벽부의 길이는 상기 제2벽부와 제4벽부의 길이보다 상대적으로 짧게 구성된 것을 특징으로 하는 반도체 패키지용 리페어 장치의 노즐 구조.
제1항에 있어서, 상기 진공흡착기와 상기 제2벽부의 사이 및 제4벽부의 사이에 공기통로가 형성된 것을 특징으로 하는 반도체 패키지용 리페어 장치의 노즐 구조.
제1항에 있어서, 상기 진공흡착기의 하면 중앙에는 상기 진공관의 단부가 노출되도록 리세스가 형성된 것을 특징으로 하는 반도체 패키지용 리페어 장치의 노즐 구조.
제1항에 있어서, 상기 노즐바디의 측벽들의 길이 차이의 크기는 적용 대상이되는 반도체 패키지의 높이와 동일한 것을 특징으로 하는 반도체 패키지용 리페어 장치의 노즐 구조.
제4항에 있어서, 상기 진공흡착기의 하면은 상기 제1벽부와 제3벽부의 하단부들과 일직선상에 있도록 구성된 것을 특징으로 하는 반도체 패키지용 리페어 장치의 노즐 구조.
제4항에 있어서, 상기 배출안내벽의 하단부는 상기 제2벽부와 제4벽부의 하단부의 동일선상에 있도록 구성된 것을 특징으로 하는 반도체 패키지용 리페어 장치의 노즐 구조.