KR20000000812A - 반도체 패키지용 애노우드 볼 세척 및 크기별 분류장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 반도체 패키지용 애노우드 볼 세척 및 크기별 분류 장치를 개시한다. 개시된 본 발명은, 모터(8)에 의해 회전되는 세척통(3)에 애노우드 볼의 재활용 판별 크기로 다수의 분류공(31)이 형성된다. 애노우드 볼을 세척하는 세척수를 공급하는 세척수 노즐(12)은 세척통(3)내에 배치되고, 분류공(31)을 통해 빠져나온 애노우드 볼이 수집되는 폐기용 트레이(6)는 세척통(3)의 하부에 배치된다. 세척통(3)은 반입측으로부터 반출측으로 직경이 길어지는 구배 형상으로서, 이 형상에 의해 애노우드 볼이 반출측으로 이동된다. 또한, 애노우드 볼이 미처 세척되기도 전에 반출측으로 이동되지 못하도록 함과 아울러 애노우드 볼과 마찰 작용을 일으키는 복수개의 마찰판(32)이 세척통(3)의 내주에 설치된다.

Description

반도체 패키지용 애노우드 볼 세척 및 크기별 분류 장치

본 발명은 반도체 패키지용 애노우드 볼(solder ball) 세척 및 크기별 분류 장치에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 리드 프레임과 기판을 전기적으로 연결시키는 솔더링시 사용되는 애노우드 볼을 재사용하기 위해 크기별로 분류함과 아울러 세척하는 장치에 관한 것이다.

일반적인 반도체 패키지는 패들상에 안치된 반도체 칩에 한 쌍의 리드 프레임의 인너 리드가 와이어를 매개로 접속되어, 열경화성 플라스틱 재질인 수지 봉지제로 몰딩된 구조로 이루어져 있다.

이러한 구조의 반도체 패키지는 애노우드 볼에 의해 리드 프레임이 기판에 솔더링되도록 되어 있다. 즉, 주석과 납의 합금인 애노우드 볼을 도금조에서 전기 화학 반응으로 이온 상태로 만들어서, 리드 프레임과 기판을 접속시키도록 되어 있다.

따라서, 애노우드 볼은 계속 소모되면서 크기가 작아지게 되고, 그에 따라 다량의 찌꺼기가 발생되는데, 이 찌꺼기로 인해서 도금 공정의 불량율이 높아지게 된다.

그러므로, 도금조의 수 많은 애노우드 볼을 소정 시간 동안 사용한 후, 모두 새 것으로 교체해주어야 하는데, 이때 기존의 애노우드 볼 중에는 덜 사용되어 재사용할 수 있는 것도 있다. 따라서, 기존의 애노우드 볼을 깨끗이 세척한 다음, 소모량이 적어 다른 애노우드 볼보다 덜 작아져서 재사용이 가능한 애노우드 볼만을 분류하는 작업이 실시된다.

그런데, 종래에는 상기와 같은 애노우드 볼 세척 및 분류 작업을 모두 수작업에 의존하였다. 즉, 수많은 애노우드 볼을 세척수가 담긴 세척조에 넣고, 삽과 같은 연장을 사용해서 작업자가 애노우드 볼을 여러 차례 섞어서 세척을 한 다음, 육안으로 크기를 판단하여 재사용이 가능한 애노우드 볼만을 선별하였다.

이러한 수작업은 우선 세척 작업 시간이 너무 많이 소요되고, 특히 세척수는 계속 새롭게 공급되는 방식이 아니기 때문에, 세척수에는 애노우드 볼에서 분류된 찌꺼기가 남아 있게 되고, 따라서 작업자에 의해 선별되는 재사용가능한 애노우드 볼에 찌꺼기가 다시 묻게 되므로, 깨끗이 세척되지 못한다는 문제점을 갖고 있다.

또한, 작업자가 육안으로 애노우드 볼의 크기를 대충 재서 재사용 가능 여부를 판별하기 때문에, 재사용 가능한 많은 애노우드 볼이 다른 애노우드 볼과 함께 폐기처분되는 문제점도 있다.

아울러, 찌꺼기가 있는 세척수는 인체에 매우 해로운데, 종래에는 작업자가 해로운 세척수에 그대로 노출된 상태에서 작업을 하게 되므로, 작업자의 건강상에도 해롭다는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명은 종래의 세척 및 분류 작업 방식이 안고 있는 제반 문제점들을 해소하기 위해 안출된 것으로서, 깨끗한 세척수가 계속 공급되면서 애노우드 볼을 세척하도록 하여, 세척력을 향상시킴과 아울러 세척 시간을 단축시키는데 목적이 있다.

다른 목적은 폐기처분될 애노우드 볼과 재사용될 애노우드 볼이 크기에 따라 자동적으로 분류되도록 하여, 애노우드 볼의 재활용율을 향상시키는데 있다.

또 다른 목적은 작업자가 인체에 해로운 찌꺼기가 포함된 세척수에 노출되지 않도록 하는데 있다.

도 1 및 도 2는 본 발명에 따른 애노우드 볼 세척 및 크기별 분류 장치를 나타낸 것으로서,

도 1은 정단면도

도 2는 우측단면도

- 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 -

2 - 세척 쳄버 3 - 세척통

4 - 반입용 트레이 5 - 반출용 트레이

6 - 폐기용 트레이 7 - 회전축

8 - 모터 12 - 세척수 노즐

13 - 과공급 배수 라인 14 - 드레인 라인

31 - 분류공 32 - 마찰판

상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명은 다음과 같은 구성으로 이루어진다.

세척 쳄버내에 양측이 개구된 세척통이 횡으로 배치되고, 이 세척통에 고정되고 그의 중심을 관통하는 회전축의 일단이 세척 쳄버의 일측에 회전가능하게 지지된다. 회전축의 타단은 세척 쳄버에 장착된 모터에 연결되어, 세척통을 회전시키게 된다. 세척통의 일측 개구부를 통해 세척 및 분류 작업이 실시될 애노우드 볼이 반입되는 반입용 트레이가 진입되도록 세척 쳄버에 설치되고, 타측 개구부에는 세척 및 분류되어 재활용되는 애노우드 볼만이 반출되는 반출용 트레이가 연결되도록 세척 쳄버에 설치된다.

세척통에는 애노우드 볼의 재활용 여부의 선별 크기로 다수의 분류공이 형성되고, 이 분류공을 통해 세척통에서 빠져나온 폐기용 애노우드 볼만이 수집되는 폐기용 트레이가 세척통의 하부에 배치된다. 또한, 세척통은 애노우드 볼이 반출측으로만 이동되도록, 반입측에서 반출측으로 직경이 점진적으로 길어지는 구배 형상으로 이루어진다. 또한, 세척통의 내주에는, 애노우드 볼이 미처 세척되기도 전에 반출측으로 이동되지 못하도록 함과 아울러 애노우드 볼과 마찰 작용을 일으키는 복수개의 마찰판이 설치된다. 마찰판은 세척통의 원주선상을 따라 배치되고, 점진적으로 높이가 상승되는 구배 형상을 갖는다. 특히, 어느 한 원주선상의 마찰판은 앞이나 뒤의 원주선상에 배치된 마찰판과 동일축선상에 위치되지 않도록 배치되어, 서로 이웃하는 두 원주선상에 배치된 마찰판들은 지그재그식 배치 구조를 이루게 된다.

세척수 노즐은 세척통내에 배치되고, 세척통내의 수위가 일정 이상이 되면 자동적으로 세척수를 배출시키는 과공급 배수 라인이 세척통의 소정 높이에 연결되고, 또한 세척수를 완전배출시키기 위한 드레인 라인이 세척통의 최하단에 연결된다.

한편, 반출용 트레이에는 재활용으로 분류된 애노우드 볼의 물기를 공기로 건조시키기 위한 공기 노즐이 일체로 구비되는 것이 바람직하다.

상기된 본 발명의 구성에 의하면, 회전되는 회전통으로 반입된 애노우드 볼이 반출측으로 전진되면서, 세척수 노즐에서 공급된 세척수와 마찰판과의 마찰에 의해 찌꺼기가 제거되고, 동시에 크기가 작아서 폐기처분될 애노우드 볼들은 회전통에 형성된 분류공을 통해서 빠져나와 폐기용 트레이에 수집되고, 재활용되는 애노우드 볼은 반출용 트레이를 통해 반출되어진다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면에 의거하여 상세히 설명한다.

도 1 및 도 2는 본 발명에 따른 애노우드 볼 세척 및 크기별 분류 장치를 나타낸 것으로서, 도 1은 정단면도이고, 도 2는 우측단면도이다.

도시된 바와 같이, 프레임(1)내에 세척 쳄버(2)가 설치된다. 회전축(7)이 세척 쳄버(2)를 횡으로 관통하여, 좌측단이 프레임(1)에 회전가능하게 지지된다. 회전축(7)의 우측단에는 풀리(10)가 설치되고, 이 풀리(10)는 프레임(1)에 장착된 모터(8)의 풀리(9)에 벨트(11)로 연결된다.

양단이 개구된 스테인레스 스틸 재질의 회전통(3)이 세척 쳄버(2)내에 횡으로 배치되고, 회전축(7)이 회전통(3)의 중심에 고정되어서, 회전축(7)과 함께 회전된다. 세척 및 분류 작업이 실시된 애노우드 볼을 회전통(3)내로 반입시키는 반입용 트레이(4)가 프레임(1)의 좌측에 설치되어 회전통(3)의 좌측 개구부를 통해 진입된다. 세척 및 분류되어 재활용되는 애노우드 볼만이 반출되는 반출용 트레이(5)는 프레임(1)의 우측에 설치되어 회전통(3)의 우측 개구부를 통해 진입된다. 반출용 트레이(5)의 하단에는 재활용되는 애노우드 볼을 다른 장소로 운반하기 위한 카트(17)가 배치된다.

세척수 노즐(12)은 세척통(3)내에 배치되어, 세척 쳄버(2)에 고정된다. 또한, 계속 깨끗한 세척수 공급을 위해서, 세척통(3)내의 수위가 일정 이상이 되면 자동적으로 세척수를 배수시키는 과공급 배수 라인(13)이 세척 쳄버(2)에 소정 높이로 연결되고, 세척수를 완전히 제거하기 위한 드레인 라인(14)이 세척 쳄버(2)의 최하단에 연결된다. 각 라인(13,14)에는 밸브(15,16)가 설치된다.

한편, 세척통(3)에는 재활용 선별 크기로 복수개의 분류공(31)이 형성된다. 즉, 분류공(31)의 크기에 의해, 크기가 작아서 폐기처분될 애노우드 볼은 분류공(31)을 통해 세척통(3)에서 빠져나오게 되고, 크기가 커서 재활용될 애노우드 볼은 분류공(31)을 빠져나가지 못하고 세척이 되어 반출용 트레이(5)로 운반된다. 따라서, 분류공(31)을 통해 세척통(3)에서 빠져나온 애노우드 볼만이 수집되는 폐기용 트레이(6)가 세척통(3)의 하부에 배치되어 프레임(1)에 고정된다. 폐기용 트레이(6)의 폭은 세척통(3)의 직경보다 긴 길이를 갖도록 하여, 분류공(31)에서 빠져나온 애노우드 볼 모두를 수집할 수 있도록 한다.

또한, 세척통(3)은 애노우드 볼이 반출측으로만 이동되도록, 반입측에서 반출측으로 갈수록 직경이 점진적으로 길어지는 구배 형상을 갖는다. 또한, 세척통(3)의 내주에는, 애노우드 볼이 세척이 되기도 전에 반출측으로 이동되지 않도록, 애노우드 볼의 급격한 이동을 방지하면서 애노우드 볼과 마찰을 일으켜서 부가적인 세척 작용을 하는 복수개의 마찰판(32)이 설치된다. 마찰판(32)은 점진적으로 높이가 상승되는 구배 형상으로서, 세척통(3)의 원주선 방향을 따라 배치된다. 특히, 서로 이웃되는 원주선상에 배치되는 마찰판(32)들은 절반 정도만 겹쳐지게 지그재그식으로 배치된다. 즉, 어느 한 원주선상에 배치된 마찰판(32)의 중앙부가 앞이나 뒤쪽의 원주선상에 배치된 마찰판(32)의 연결부 사이에 배치되어서, 서로 이웃되는 원주선상에 배치된 마찰판(32)의 중앙부들은 동일 축선상에 위치하지 않게 된다.

한편, 반출용 트레이(5)에는 재활용 애노우드 볼을 건조시키는 공기 노즐(미도시)이 일체로 구비된다.

이하, 상기와 같이 구성된 본 실시예의 동작을 상세히 설명한다.

반입 트레이(4)를 통해 애노우드 볼이 세척통(3)내로 반입되면, 모터(8)에 의해 회전되는 회전축(7)과 함께 세척통(3) 전체가 회전된다. 동시에, 세척수 노즐(12)로부터 세척수가 공급된다.

애노우드 볼은 세척수로 세척되면서 세척통(3)의 구배 형상에 의해 반출측으로 이동되는데, 이때 애노우드 볼은 지그재그식으로 배치된 마찰판(32)에 의해서, 세척이 되기도 전에 반출측으로의 급격한 이동이 방지된다. 즉, 애노우드 볼은 어느 한 원주선상에 배치된 마찰판(32)에 의해 막혀 있다가, 세척통(3)이 회전되므로써 각 마찰판(32) 사이를 통해 이동된다. 그러나, 다음 원주선상에 배치된 마찰판(32)은 앞선 마찰판(32)과 30。 정도의 위상차가 있으므로, 마찰판(32) 사이를 통과한 애노우드 볼은 다음 마찰판(32)의 중앙부에 막혀서 계속 이동되지 못하게 된다. 이러한 동작에 의해, 애노우드 볼은 반출측으로 급격히 이동되지 않고 세척수에 의해 충분히 세척되면서 이동된다. 또한, 애노우드 볼은 마찰판(32)과 마찰을 일으키게 되므로써, 묻어 있는 찌꺼기가 보다 효과적으로 제거된다.

한편, 사용량이 많아서 크기가 작아진 애노우드 볼은 분류공(31)을 통해 세척통(3) 외부로 빠져나가게 되고, 크기가 커서 분류공(31)을 통해 빠져나가지 못하는 애노우드 볼은 상기와 같은 세척 작용을 거치면서 반출측으로 이동된다. 분류공(31)을 통해 빠져나온 애노우드 볼은 폐기용 트레이(6)에 수집된다.

또한, 세척수 노즐(12)에서 공급되어 세척 쳄버(2)내에 저장되는 세척수 수위가 과공급 배수 라인(13) 높이보다 높아지면, 세척수는 자연적으로 과공급 배수 라인(13)을 통해 외부로 배수된다. 따라서, 계속 공급되는 깨끗한 세척수로 애노우드 볼을 세척할 수가 있게 된다.

재활용으로 선별되어 깨끗이 세척된 애노우드 볼은 반출용 트레이(5)에 구비된 공기 노즐로부터 분사되는 공기에 의해 건조된 후, 카트(17)에 모아지게 된다.

세척 작업이 완료되면, 드레인 라인(14)의 밸브(16)를 열어서, 세척수 전체를 세척 쳄버(2)에서 배수시킨다.

상기된 바와 같이 본 발명에 의하면, 재활용가능한 큰 크기의 애노우드 볼은 계속 공급되는 깨끗한 세척수에 의해 완벽하게 세척되고, 크기가 작은 애노우드 볼은 분류공을 통해 자연적으로 분류된다. 따라서, 애노우드 볼의 재활용율을 크게 향상시킬 수가 있고, 오염되지 않은 깨끗한 세척수로만 애노우드 볼을 세척하게 되므로써, 세척 효과도 크게 향상된다.

또한, 작업자는 인체에 해로운 오염된 세척수에 직접적으로 접촉되거나 간접적으로 노출되지 않게 되므로써, 작업자의 건강상에도 전혀 문제가 없어지게 된다.

한편, 본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능할 것이다.

Claims (6)

1. 세척 쳄버; 상기 세척 쳄버에 횡으로 배치되어, 일단이 세척 쳄버에 회전가능하게 지지된 회전축; 상기 회전축의 타단에 연결된 모터; 상기 회전축이 중심을 관통하여 고정되고, 애노우드 볼의 재활용 선별 크기로 다수의 분류공이 형성되며, 양측이 개구된 세척통; 상기 세척통내에 배치된 세척수 노즐; 상기 세척통의 일측에 연결되어, 세척 및 분류될 애노우드 볼이 반입되는 반입용 트레이; 상기 세척통의 타측에 연결되어, 상기 분류공을 통해 빠져나가지 못하는 재활용 애노우드 볼만이 반출되는 반출용 트레이; 및 상기 세척통의 하부에 배치되어, 상기 분류공을 통해 빠져나온 폐기용 애노우드 볼만이 수집되는 폐기용 트레이를 포함하고,

   상기 세척통은 애노우드 볼이 반출측으로만 이동되도록, 반입측에서 반출측으로 가면서 점진적으로 직경이 길어지는 구배 형상인 것을 특징으로 하는 반도체 패키지용 애노우드 볼 세척 및 크기별 분류 장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 세척통의 내주에, 애노우드 볼이 세척되기도 전에 반출측으로 이동되는 것을 일시적으로 막음과 아울러 애노우드 볼과 마찰 작용을 일으키는 복수개의 마찰판이 설치된 것을 특징으로 하는 반도체 패키지용 애노우드 볼 세척 및 크기별 분류 장치.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 마찰판은 점진적으로 높이가 상승되는 구배 형상으로서, 세척통의 원주선상을 따라 배열되고, 어느 한 원주선상의 마찰판과 앞뒤 원주선상의 마찰판들은 지그재그식으로 배열된 것을 특징으로 하는 반도체 패키지용 애노우드 볼 세척 및 크기별 분류 장치.
4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 세척 쳄버의 소정 높이에, 계속 깨끗한 세척수가 공급되도록 일정 수위 이상의 세척수가 배수되는 과공급 배수 라인이 연결된 것을 특징으로 하는 반도체 패키지용 애노우드 볼 세척 및 크기별 분류 장치.
5. 제 4 항에 있어서, 상기 세척 쳄버의 최하단에, 세척수를 완전 배수시키기 위한 드레인 라인이 연결된 것을 특징으로 하는 반도체 패키지용 애노우드 볼 세척 및 크기별 분류 장치.
6. 제 1 항에 있어서, 상기 세척통의 재질은 스테인레스 스틸인 것을 특징으로 하는 반도체 패키지용 애노우드 볼 세척 및 크기별 분류 장치.