KR200317833Y1 - 레이저를 이용한 전자 부품 몰딩 수지 제거 장치 - Google Patents
레이저를 이용한 전자 부품 몰딩 수지 제거 장치 Download PDFInfo
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Abstract
본 고안은 레이저를 이용한 전자 부품 몰딩 수지 제거 장치에 관한 것으로, 본체; 상기 본체 내부에 설치되며 전자 부품을 고정하는 척킹 지그; 상기 본체 내부에 설치되며 상기 척킹 지그에 고정된 전자 부품의 선택된 몰딩 수지 영역을 연소 제거하는 레이저 발진기; 상기 본체 내부에 설치되며 상기 척킹 지그를 상하, 좌우, 전후로 이송하는 이송수단; 상기 레이저 발진기의 일측에 설치되며 상기 이송수단에 의하여 이송된 상기 척킹 지그에 고정된 상기 전자 부품의 잔여 몰딩 수지를 에칭 및 가열하여 제거하는 에칭부; 상기 에칭부의 일측에 설치되며 상기 전자 부품의 잔여 불순물을 제거하는 클리닝부를 구비하는 것을 특징으로 하며, 반도체 부품이나 기타 전자 부품의 제조시에 불량 검사를 위하여 레이저를 이용하여 전자 부품의 회로패턴을 손상 없이 신속 정확하게 오픈시킬 수 있을 뿐만 아니라 회로패턴의 오픈 작업시 별도의 숙련된 기술 없이도 자동적으로 간편하게 작업을 수행할 수 있게 하고 패턴 오픈시에 분진 또는 불순물의 발생을 현저하게 감소시킬 수 있다는 효과를 갖는다.
Description
본 고안은 레이저를 이용한 전자 부품의 몰딩 수지 제거 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 반도체 집적회로 등과 같은 전자 부품을 밀봉하고 있는 몰딩 수지를 제거하여 내부 회로 패턴의 이상 유무를 검사할 수 있도록 한 레이저를 이용한 전자 부품 몰딩 수지 제거 장치에 관한 것이다.
일반적으로 대표적인 전자 부품으로서의 반도체 칩은 내부에 회로패턴이 형성되어 있고 리드를 제외한 회로패턴의 외부 전체가 수지로 몰딩되어, 습기와 진동에 의한 회로패턴의 열화나 고장 등을 방지하게 되어 있다.
전자 부품은 최종 제작 단계에서 회로패턴의 이상 유무를 검사하는 공정을 거치게 된다. 한편, 종래의 검사방법으로는 아웃-라인 SEM(Out-Line SEM)을 이용한 패턴 검사 방법과 인-라인 FIB(In-Line FIB)를 이용한 패턴 검사 방법이 널리 알려져 있다.
아웃-라인 SEM을 이용한 패턴 검사 방법은 반도체 패턴이 형성된 웨이퍼의 단면을 컷팅하고 컷팅된 단면의 패턴 형상을 SEM 장비로 촬영하여 분석하는 것이며, 인-라인 FIB을 이용한 패턴 검사 방법은 비교적 비중이 큰 원소를 이온화하고 가속시켜서 웨이퍼의 표면을 물리적으로 절단한 후 그 단면을 분석하는 것이다.
위와 같은 종래의 전자 부품 회로패턴 검사방법은 웨이퍼 상의 회로패턴을 검사하기 위한 것일 뿐 최종적으로 제작된 패키지 상태에서 검사하는 방법은 아니다. 한편, 최종적으로 패키징된 전자 부품도 분석이 필요한 경우가 있으며, 이 경우 전술한 종래의 방법으로는 패키지 상태의 전자 부품을 검사할 수 없게 된다.
따라서 패키지 상태의 전자 부품의 몰딩 수지 일부를 제거하여 내부 회로 패턴을 검사하는 장치가 개발되어 있으며, 일례가 대한민국 등록실용신안 20-0296933에 개시되어 있다. 이 등록실용신안에서는 전자 부품 몰딩 수지의 회로패턴 형성 부위만을 엔드밀(end mill)을 사용하여 선택적으로 절삭 제거한 후 노출된 회로패턴을 검사하도록 하고 있다.
그러나 이 기술은 몇 가지 문제점을 가지고 있다. 첫째로, 엔드밀의 상하 구동을 위한 별도의 엔드밀 구동장치가 필요하므로 장치의 내부 구성이 상당히 복잡하다는 점이다. 둘째로, 엔드밀의 기계적인 작업상의 한계로 인해 다양한 크기와 종류의 전자 부품에 적용할 수 없다는 점이다.
또한 밀링 공정시에 발생하는 진동에 의하여 마이크로 단위로 미세 가공된 회로패턴이 손상될 우려가 있으며, 그 외에도 공정 진행 속도가 신속하지 못하다는 등 다수의 문제점을 가지고 있다.
본 고안은 전술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 고안의 목적은, 전자 부품의 불량 검사시에 회로패턴이 형성된 부분의 몰딩 수지를 레이저를 이용하여 선택적으로 제거할 수 있게 함으로써 보다 효율적으로 검사 및 분석을 행할 수 있게 하는 레이저를 이용한 전자 부품 몰딩 수지 제거 장치를 제공하는 것이다.
도 1은 본 고안에 따른 레이저를 이용한 전자 부품 몰딩 수지 제거 장치의 정면도이다.
도 2는 본 고안에 따른 레이저를 이용한 전자 부품 몰딩 수지 제거 장치의 평면도이다.
도 3은 본 고안에 따른 레이저를 이용한 전자 부품 몰딩 수지 제거 장치의 이송수단을 도시한 사시도이다.
도 4는 본 고안에 따른 레이저를 이용한 전자 부품 몰딩 수지 제거 장치의 요부 동작 상태를 도시한 사시도이다.
**도면의 주요부분에 대한 부호의 설명**
10...본체
20...척킹 지그
30...레이저 발진기
80...에칭부
90...클리닝부
전술한 목적을 달성하기 위한 본 고안에 따른 레이저를 이용한 전자 부품 몰딩 수지 제거 장치는, 본체; 상기 본체 내부에 설치되며 전자 부품을 고정하는 척킹 지그; 상기 본체 내부에 설치되며 상기 척킹 지그에 고정된 전자 부품의 선택된 몰딩 수지 영역을 연소 제거하는 레이저 발진기; 상기 본체 내부에 설치되며 상기 척킹 지그를 상하, 좌우, 전후로 이송하는 이송수단; 상기 레이저 발진기의 일측에 설치되며 상기 이송수단에 의하여 이송된 상기 척킹 지그에 고정된 상기 전자 부품의 잔여 몰딩 수지를 에칭 및 가열하여 제거하는 에칭부; 상기 에칭부의 일측에 설치되며 상기 전자 부품 패키지의 잔여 불순물을 제거하는 클리닝부를 구비하고 있다.
상기 이송수단은 상기 척킹 지그를 상하 이동시키는 상하 구동부와, 상기 척킹 지그를 좌우 구동시키는 좌우 구동부와, 상기 척킹 지그를 전후 구동시키는 전후 구동부와, 상기 척킹 지그를 회전시키는 회전 구동부를 포함하는 것이 바람직하다.
또한 상기 에칭부는 비임 히터와 다수의 디스펜스 노즐을 포함하는 것이 바람직하다.
또한 상기 클리닝부는 세척액이 토출되는 스프레이와, 하강하여 세팅된 상기 척킹 지그의 전자 부품을 초음파에 의하여 세척하는 초음파 세척조를 포함하는 것이 바람직하다.
더 바람직하게는, 상기 본체 내부에는 상기 전자 부품의 몰딩 수지 제거 상태를 모니터 화면으로 확인하기 위한 비전 카메라가 설치되어 있다.
한편, 상기 몰딩 수지 제거 장치는 통신 네트워크에 연결되어 원격으로 제어될 수 있다.
이하, 첨부도면에 의거하여 본 고안의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
도 1과 도 2 및 도 3과 도 4에 도시된 바와 같이 본 고안에 따른 레이저를 이용한 전자 부품 몰딩 수지 제거 장치는 전체적으로 본체(10)와 이 본체(10) 내부에 설치된 척킹 지그(20), 레이저 발진기(30), 이송수단, 에칭부(80) 및 클리닝부(90)를 구비하고 있다.
보다 상세하게는, 본체(10)는 상측의 구동부분과 하측의 아세톤 탱크(12), 펌프(13) 등이 설치된 저장부분으로 구획되어 형성되어 있고, 척킹 지그(20)는 판체로 이루어지며 하단이 전방으로 수직 절곡되어 있고 그 상측에 전자 부품(11)이 안착되는 안착부(21)를 구비한다.
이 척킹 지그(20)의 안착부(21)는 음각 구조로 형성하여 전자 부품(11)이 안착되거나, 또는 테프론 테이프를 사용하여 전자 부품(11)을 부착할 수 도 있다. 그리고 다수의 전자 부품(11)이 동시에 안착되도록 다수의 음각 구조를 형성할 수도 있다.
레이저 발진기(30)는 척킹 지그에 안착된 전자 부품의 설정된 몰딩 수지 영역을 연소 제거하도록 본체(10) 내부의 좌측에 배치되어 있고, 레이저 소스(31)와 레이저 헤드(32) 그리고 냉각기(33)로 구성되어 있다. 본 발명의 레이저 발진기(30)의 레이저 소스에는 CO2레이저가 이용될 수 있고, 필요에 따라 다른 종류의 레이저도 이용될 수 있다.
이송수단은, 도 3에 도시된 바와 같이 척킹 지그(20)를 상하 이동시키도록 척킹 지그(20)의 상단에 결합된 상하 구동 엘엠가이드(41)가 장착된 상하 안내 플레이트(42)로 구성된 상하 구동부(40)와, 이 상하 안내 플레이트(42)가 좌우로 슬라이딩 가능하게 지지되는 좌우 구동 엘엠가이드(51)가 장착된 좌우 안내 플레이트(52)로 구성된 좌우 구동부(50)를 구비한다.
또한, 상기 이송수단은 좌우 안내 플레이트(52)가 전후로 슬라이딩 가능하게 지지되는 전후 구동 엘엠가이드(61)가 장착된 전후 안내 플레이트(62)로 구성된 전후 구동부(60)와, 척킹 지그(20)를 회전시키도록 척킹 지그(20)의 상단에 설치된 모터(72) 및 회전축(71)으로 구성된 회전 구동부(70)를 더 포함하고 있다. 이 회전 구동부(70)는 상하 구동 엘엠가이드(41)에 장착되어 있다.
여기서 이들 각각의 안내 플레이트(42, 52, 62)는 로드리스 실린더 또는 볼스크류와 모터 또는 체인이나 타이밍벨트를 이용하여 구동될 수 있다. 이러한 구성은 당업자라면 용이하게 실시할 수 있는 것이므로 보다 구체적이고 상세한 설명은 생략한다.
다음으로 에칭부(80)는 레이저 발진기(30)에 의하여 소정의 몰딩 수지 영역이 제거된 전자 부품(11)의 잔여 몰딩 수지를 제거하도록 본체(10) 내부의 레이저 발진기(30)의 일측에 설치되며, 이송수단에 의하여 이송된 척킹 지그(20)의 안착부(21)에 안착된 전자 부품(11)에 에칭액을 분사하는 디스펜스 노즐(81)과 에칭액을 건조 제거시키는 비임 히터(82)를 구비하고 있다.
클리닝부(90)는 전자 부품(11)에 잔존하는 에칭액을 제거하도록 에칭부(80)의 일측에 설치되며, 전자 부품(11)에 세척액을 분사하는 스프레이(91)와, 척킹 지그(20)가 하강하여 세팅된 후 세척액과 초음파로 세척을 수행하는 초음파 세척조(92)를 구비하고 있다. 여기서 초음파 세척조(92)에 척킹 지그(20)가 세팅될 때에는 회전 구동부(70)에 의해 척킹 지그(20)를 경사지게 위치시켜 세팅하는 것이 바람직하다.
한편, 본체(10) 내부에는 전자 부품(11)의 몰딩 수지를 제거한 상태를 모니터 화면으로 확인할 수 있게 하는 비전 카메라(14)가 설치되며, 도면에 도시되지는 않았지만 이 비전 카메라가 별도의 외부 네트워크와 접속되어 각 구동 부분이 유/무선으로 원격제어가 가능하게 구성될 수도 있다.
이하에서는 전술한 바와 같이 구성된 본 고안에 따른 레이저를 이용한 전자 부품 몰딩 수지 제거 장치의 작동 상태에 대하여 설명한다.
본 고안에 따른 레이저를 이용한 전자 부품 몰딩 수지 제거 장치에서는, 처음에 척킹 지그(20)의 안착부(21)에 전자 부품(11)을 고정 안착시킨 후 전자 부품(11)의 몰딩 수지 제거 영역을 설정한다. 다음에 이송수단에 의하여 척킹 지그(20)를 레이저 헤드(32) 하부에 위치시켜 몰딩 수지의 제거를 시작한다.
몰딩 수지의 제거 공정에서는, 전후 구동부(60)와 좌우 구동부(50)에 의하여 척킹 지그(20)가 이동하여 전자 부품의 전후, 좌우 영역에 대한 몰딩 수지의 제거가 레이저를 이용하여 수행된다. 이와 같이 설정 영역에 대한 몰딩 수지의 제거가 완료되면, 레이저 발진기(30)의 동작이 정지되고, 척킹 지그(20)가 에칭부(80) 측으로 이동한다.
몰딩 수지의 제거 공정에서 제거되는 몰딩 수지의 두께는 전자 부품의 총 두께의 약 1/3 ~ 1/4 정도로서 하부의 회로패턴 부위가 손상되지 않는 두께이며, 필요에 따라 비전 카메라(14)에 의해 제거된 몰딩 수지의 상태를 모니터링할 수 있다.
이어서, 에칭부(80)가 잔여 몰딩 수지를 제거하는 공정을 수행한다. 이 공정에서는, 좌우 구동부(50)와 상하 구동부(40)에 의하여 척킹 지그(20)를 디스펜스 노즐(81)의 하측으로 이송하고 디스펜스 노즐(81)로부터 황산 또는 질산으로 구성된 에칭액을 분사함으로써 에칭이 수행된다.
다음에 척킹 지그(20)는 좌우 구동부(50)에 의하여 비임 히터로 이동하며, 대략 50 ~ 250℃로 가열 및 에칭되어 설정 영역의 몰딩 수지가 완전히 제거된다.
이와 같은 에칭 작업이 완료되어 회로패턴부가 오픈된 전자 부품(11)은 디스펜스 노즐(81)의 일측에 설치된 클리닝부(90)의 스프레이(91) 쪽으로 이송되며, 이 스프레이(91)에서 분사되는 세척액에 의하여 전자 부품(11)에 잔존하는 불순물이 세척 및 제거된다. 이에 더하여 상기 척킹 지그(20)가 초음파 세척조(92)에 세팅되어 잔여 불순물이 완전히 제거된다.
여기서 스프레이(91) 및 초음파 세척조(92)를 통한 몰딩 수지의 제거 공정에서는 회전 구동부(70)에 의하여 척킹 지그(20)가 소정의 각도, 예컨대 45도의 각도로 회전하여 초음파 세척조(92)의 용액에 반복적으로 세팅되도록 함으로써 전자 부품(11)에 잔존하는 불순물을 가일층 깨끗하게 세척하여 회로 패턴의 검사 작업이보다 정밀하게 수행될 수 있도록 한다.
전술한 바와 같은 본 고안에 따른 레이저를 이용한 전자 부품 몰딩 수지 제거 장치는 필요에 따라 네트워크에 연결함으로써 원격 제어될 수 있으며, 이러한 일부 기술적 변형이 적용되더라도 이들 변형된 실시예가 본 고안의 필수구성요소를 포함한다면 모두 본 고안의 기술적 범주에 포함된다는 것은 이 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 자명할 것이다.
전술한 바와 같이, 본 고안에 따른 레이저를 이용한 전자 부품 몰딩 수지 제거 장치에 따르면, 반도체 부품이나 기타 전자 부품의 제조시의 불량 검사를 위하여 회로 패턴의 손상없이 신속 정확하게 전자 부품의 몰딩 수지를 제거할 수 있게 되고 회로패턴의 오픈 작업시 별도의 숙련된 기술 없이도 자동적으로 간편하게 작업을 수행할 수 있게 된다. 또한, 전자 부품의 회로패턴의 오픈 시에 분진 또는 불순물의 발생을 현저하게 감소시킬 수 있다.
Claims (6)
- 본체;상기 본체 내부에 설치되며 전자 부품을 고정하는 척킹 지그;상기 본체 내부에 설치되며 상기 척킹 지그에 고정된 전자 부품의 선택된 몰딩 수지 영역을 연소 제거하는 레이저 발진기;상기 본체 내부에 설치되며 상기 척킹 지그를 상하, 좌우, 전후로 이송시키는 이송수단;상기 레이저 발진기의 일측에 설치되며 상기 이송수단에 의하여 이송된 상기 척킹 지그에 고정된 상기 전자 부품의 잔여 몰딩 수지를 에칭 및 가열하여 제거하는 에칭부; 및상기 에칭부의 일측에 설치되며 상기 전자 부품의 잔여 불순물을 제거하는 클리닝부를 구비한 것을 특징으로 하는 레이저를 이용한 전자 부품 몰딩 수지 제거 장치.
- 제 1 항에 있어서,상기 이송수단은상기 척킹 지그를 상하 이동시키는 상하 구동부와,상기 척킹 지그를 좌우 구동시키는 좌우 구동부와,상기 척킹 지그를 전후 구동시키는 전후 구동부와,상기 척킹 지그를 회전시키는 회전 구동부를 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저를 이용한 전자 부품 몰딩 수지 제거 장치.
- 제 1 항에 있어서,상기 에칭부는 비임 히터와 다수의 디스펜스 노즐을 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저를 이용한 전자 부품 몰딩 수지 제거 장치.
- 제 1 항에 있어서,상기 클리닝부는세척액이 분사되는 스프레이와,하강하여 세팅된 상기 척킹 지그 위의 상기 전자 부품을 초음파에 의하여 세척하는 초음파 세척조를 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저를 이용한 전자 부품 몰딩 수지 제거 장치.
- 제 1 항에 있어서,상기 본체 내부에는 상기 전자 부품의 몰딩 수지 제거 상태를 모니터 화면으로 확인하기 위한 비전 카메라가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 레이저를 이용한 전자 부품 몰딩 수지 제거 장치.
- 제 1 항에 있어서,상기 몰딩 수지 제거 장치는 통신 네트워크에 연결되어 원격으로 제어되는 것을 특징으로 하는 레이저를 이용한 전자 부품 몰딩 수지 제거 장치.
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2003
- 2003-04-11 KR KR20-2003-0011209U patent/KR200317833Y1/ko not_active IP Right Cessation
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| KR101816291B1 (ko) | 2016-10-20 | 2018-01-08 | 크루셜머신즈 주식회사 | 3차원 구조물을 위한 레이저 본딩장치 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| U107 | Dual application of utility model | ||
| N231 | Notification of change of applicant | ||
| REGI | Registration of establishment | ||
| LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |