(57)【要約】  基板３０にはんだ付けされた電子部品３２を基板３０から取り外す方法である。この方法は、電子部品３２に磁性体４０を取り付けるステップと、部品保持棒１８に取り付けられた磁石２０を、該磁石２０の磁力が磁性体４０に及ぶように移動させるステップと、電子部品３２と基板３０との間のはんだボール３８を加熱することにより、はんだボール３８を溶融するステップと、磁石２０を基板３０から離間する方向に移動させることより、電子部品３２を基板３０から取り外すステップとを備える。
2012127536.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板にはんだ付けされた部品を前記基板から取り外す方法であって、
前記部品に磁性体を取り付けるステップと、
部品保持部に取り付けられた磁石を、該磁石の磁力が前記磁性体に及ぶように移動させるステップと、
前記部品と前記基板との間のはんだを加熱することにより、前記はんだを溶融するステップと、
前記磁石を前記基板から離間する方向に移動させることより、前記部品を前記基板から取り外すステップと、
を備えることを特徴とするはんだ付け部品取り外し方法。
【請求項２】
前記磁石は永久磁石であることを特徴とする請求項１に記載のはんだ付け部品取り外し方法。
【請求項３】
前記磁石は電磁石であることを特徴とする請求項１に記載のはんだ付け部品取り外し方法。
【請求項４】
少なくとも前記取り外すステップより前に、前記電磁石の通電を開始するステップと、
前記取り外すステップより後に、前記電磁石の通電を停止するステップと、
をさらに備えることを特徴とする請求項３に記載のはんだ付け部品取り外し方法。
【請求項５】
基板にはんだ付けされた部品を前記基板から取り外すための装置であって、
磁性体が取り付けられた前記部品を設置するための設置部と、
磁石が取り付けられた部品保持部と、
前記部品と前記基板との間のはんだを加熱して、前記はんだを溶融する加熱部と、
前記磁石の磁力が前記磁性体に及ぶように前記磁石を移動させるとともに、前記はんだが溶融した際に、前記磁石を前記基板から離間する方向に移動させて前記部品を前記基板から取り外す移動部と、
を備えることを特徴とするはんだ付け部品取り外し装置。
【請求項６】
前記磁石は永久磁石であることを特徴とする請求項５に記載のはんだ付け部品取り外し装置。
【請求項７】
前記磁石は電磁石であることを特徴とする請求項５に記載のはんだ付け部品取り外し装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板上にはんだ付けされたＢＧＡ（Ball Grid Array）パッケージなどの電子部品を取り外すための方法および装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、基板上にはんだ付けされたＢＧＡパッケージなどの電子部品を取り外す方法として、バキュームノズルにより取り外すべき部品上面を吸着し、この状態で部品と基板との間に熱風を送り込んではんだを溶融し、その後バキュームノズルを上方に移動して基板から該部品を取り外す方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−２８６０３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記のような取り外し方法で用いられるバキュームノズルの先端部には、通常、真空吸着を確実に行うために、例えばゴム製の吸着パッドが設けられている。【０００５】
しかしながら、上記の方法では、電子部品を吸着した状態で熱風が当てられるので、熱で吸着パッドが融けて部品に融着するおそれがある。その結果、吸着パッドの交換が必要となり、リワークの作業性が低下する可能性がある。【０００６】
また、真空吸着を確実に行うためには、ある程度の力で吸着パッドを部品上面に圧接させる必要がある。その結果、はんだボールにストレスがかかってつぶれ、部品の取り外しが難しくなる可能性もある。【０００７】
本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、はんだ付けされた部品を基板から好適に取り外すことのできる方法および装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明のある態様は、基板にはんだ付けされた部品を基板から取り外す方法である。この方法は、部品に磁性体を取り付けるステップと、部品保持部に取り付けられた磁石を、該磁石の磁力が磁性体に及ぶように移動させるステップと、部品と基板との間のはんだを加熱することにより、はんだを溶融するステップと、磁石を基板から離間する方向に移動させることより、部品を基板から取り外すステップとを備える。磁石は永久磁石であってもよい。【０００９】
磁石は電磁石であってもよい。この場合、少なくとも取り外すステップより前に、電磁石の通電を開始するステップと、取り外すステップより後に、電磁石の通電を停止するステップとをさらに備えてもよい。【００１０】
本発明の別の態様は、はんだ付け部品取り外し装置である。この装置は、基板にはんだ付けされた部品を基板から取り外すための装置であって、磁性体が取り付けられた部品を設置するための設置部と、磁石が取り付けられた部品保持部と、部品と基板との間のはんだを加熱して、はんだを溶融する加熱部と、磁石の磁力が磁性体に及ぶように磁石を移動させるとともに、はんだが溶融した際に、磁石を基板から離間する方向に移動させて部品を基板から取り外す移動部とを備える。磁石は永久磁石であってもよいし、電磁石であってもよい。【００１１】
なお、以上の構成要素の任意の組合せ、本発明の表現を装置、方法、システム、プログラム、プログラムを格納した記録媒体などの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、はんだ付けされた部品を基板から好適に取り外すことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本実施形態に係るはんだ付け部品取り外し装置を説明するための図である。
【図２】本発明の実施形態に係るはんだ付け部品取り外し方法を説明するためのフローチャートを示す図である。
【図３】本発明の実施形態に係る、電磁石を用いたはんだ付け部品取り外し方法を説明するためのフローチャートを示す図である。
【図４】フィンの平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施形態に係るはんだ付け部品取り外し装置について説明する。
【００１５】
図１は、本実施形態に係るはんだ付け部品取り外し装置１０を説明するための図である。このはんだ付け部品取り外し装置１０は、基板３０上にはんだ付けされた電子部品３２を基板３０から取り外すための装置である。
【００１６】
本実施形態において、電子部品３２は、ＢＧＡパッケージの集積回路３４である。集積回路３４の上面には、放熱用のフィン３６が設けられている。また、集積回路３４の下面には、複数のはんだボール３８が設けられている。集積回路３４は、はんだボール３８を介して基板３０上に実装されている。
【００１７】
はんだ付け部品取り外し装置１０は、支持テーブル１２と、移動部１４と、水平アーム１６と、部品保持棒１８と、磁石２０と、上部加熱部２２と、下部加熱部２４とを備える。
【００１８】
図１に示すように、移動部１４は、支持テーブル１２上に設けられており、水平アーム１６を上下に移動可能に構成されている。
【００１９】
水平アーム１６には、垂直下方に延びる部品保持棒１８が設けられている。部品保持棒１８の先端部には、磁石２０が設けられている。移動部１４により水平アーム１６が上下に移動すると、それに応じて磁石２０も上下に移動する。
【００２０】
本実施形態において、磁石２０は永久磁石である。磁石２０としては、キュリー温度が高いものが望ましく、例えばサマリウムコバルト磁石を用いることができる。
【００２１】
上部加熱部２２は、集積回路３４と基板３０との間のはんだボール３８を溶融するために、集積回路３４と基板３０の間に熱風を送り込む。また、下部加熱部２４は、基板３０を介して間接的にはんだボール３８を加熱する。下部加熱部２４は、支持テーブル１２上に設けられており、基板３０を設置するための設置部としても機能する。
【００２２】
次に、はんだ付け部品取り外し装置１０を用いたはんだ付け部品の取り外し方法について説明する。図２は、本発明の実施形態に係るはんだ付け部品取り外し方法を説明するためのフローチャートを示す。
【００２３】
まず、前準備として、基板３０から取り外すべき電子部品３２の上面、すなわち本実施形態ではフィン３６の上面に接着剤を塗布し、磁性体４０を接着する（Ｓ１０）。磁性体４０は、プレート状に形成された鉄(Ｆｅ)、コバルト(Ｃｏ)、ニッケル(Ｎｉ)などであってよい。この磁性体４０の接着は、作業者の手作業により行われてもよいし、装置１０に別途、磁性体取付部を設けてもよい。
【００２４】
フィン３６上に磁性体４０を接着後、基板３０を下部加熱部２４の所定の位置に設置する（Ｓ１２）。
【００２５】
次に、移動部１４により部品保持棒１８を動かし、部品保持棒１８の先端に取り付けられた磁石２０を磁力が磁性体４０に及ぶように下降させ、磁性体４０を吸引状態にする（Ｓ１２）。例えば、図１に示すように、磁石２０の下面が磁性体４０の上面に当接する状態としてもよいし、磁石２０の下面と磁性体４０の上面とが離間していてもよい。すなわち、磁性体４０に所定の吸引力が働くように磁石２０を磁性体４０に近接させればよい。
【００２６】
次に、上部加熱部２２および下部加熱部２４によってはんだボール３８を所定の温度に加熱する（Ｓ１６）。そして、はんだボール３８が溶融したか否かを判定する（Ｓ１８）。例えば、加熱開始から所定の時間が経過した場合に溶融したと判定してもよいし、センサや視認により溶融を判定してもよい。はんだボール３８が未だ溶融していない場合（Ｓ１８のＮ）、Ｓ１６に戻り加熱を続ける。
【００２７】
はんだボール３８が溶融した場合（Ｓ１８のＹ）、磁石２０を基板３０から離間する方向に移動させることより、電子部品３２を基板３０から取り外す。より具体的には、移動部１４により部品保持棒１８を動かして磁石２０を上昇させ、磁石２０に吸引された電子部品３２を基板３０から取り外す。
【００２８】
このように、本実施形態に係るはんだ付け部品取り外し装置１０によれば、磁石２０の磁気吸引力を用いて、電子部品３２を基板３０から取り外すことができる。従来のようなゴム製の吸着パッドは用いていないので、吸着パッドの融着といった問題は生じない。また、磁石２０の磁気吸引力で電子部品３２を保持しているので、基板３０からの取り外し後に部品保持棒１８から電子部品３２を取り外す作業は容易であり、リワークの作業性を向上できる。
【００２９】
また、磁石２０の磁気吸引力は、磁石２０を磁性体４０に圧接しなくても及ぼすことができる。従って、本実施形態に係るはんだ付け部品取り外し装置１０によれば、はんだボール３８にかかるストレスを除去または少なくとも軽減でき、はんだボール３８がつぶれる事態を回避できる。
【００３０】
図２のフローチャートに示す方法では、Ｓ１６においてはんだボール３８を加熱する前に、磁石２０による磁性体４０の吸引を開始した（Ｓ１４）。しかしながら、磁石２０により磁性体４０の吸引を開始するタイミングはこれに限られず、例えば、はんだボール３８を加熱している間であってもよいし、はんだボール３８が溶融した後であってもよい。すなわち、磁石２０の通電を開始するタイミングは、少なくとも電子部品３２を基板３０から取り外すステップ（Ｓ２０）より前であればよい。
【００３１】
上述の実施形態では、磁石２０を永久磁石としたが、磁石２０は、通電により磁力を発生する電磁石であってもよい。図３は、電磁石を用いたはんだ付け部品取り外し方法を説明するためのフローチャートを示す。
【００３２】
まず、前準備として、基板３０から取り外すべき電子部品３２の上面、すなわち本実施形態ではフィン３６の上面に接着剤を塗布し、磁性体４０を接着する（Ｓ１０）。磁性体４０は、プレート状に形成された鉄(Ｆｅ)、コバルト(Ｃｏ)、ニッケル(Ｎｉ)などであってよい。
【００３３】
フィン３６上に磁性体４０を接着後、基板３０を下部加熱部２４の所定の位置に設置する（Ｓ１２）。
【００３４】
次に、移動部１４により部品保持棒１８を動かし、部品保持棒１８の先端に取り付けられた磁石２０を下降させ、磁石２０を磁性体４０に近接させる（Ｓ１４）。例えば、図１に示すように、磁石２０の下面が磁性体４０の上面に当接する状態としてもよいし、磁石２０の下面と磁性体４０の上面とが離間していてもよい。すなわち、磁石２０に磁力を発生させたときに磁性体４０に所定の吸引力が働くように、磁石２０を磁性体４０に近接させる。
【００３５】
次に、磁石２０に通電を開始して磁力を発生させ、磁性体４０を吸引状態にする（Ｓ１５）。
【００３６】
次に、上部加熱部２２および下部加熱部２４によってはんだボール３８を加熱する（Ｓ１６）。そして、はんだボール３８が溶融したか否かを判定する（Ｓ１８）。例えば、加熱開始から所定の時間が経過した場合に溶融したと判定してもよいし、センサや視認により溶融を判定してもよい。はんだボール３８が未だ溶融していない場合（Ｓ１８のＮ）、Ｓ１６に戻り加熱を続ける。
【００３７】
はんだボール３８が溶融した場合（Ｓ１８のＹ）、磁石２０を基板３０から離間する方向に移動させることより、電子部品３２を基板３０から取り外す。より具体的には、移動部１４により部品保持棒１８を動かして磁石２０を上昇させ、磁石２０に吸引された電子部品３２を基板３０から取り外す。
【００３８】
電子部品３２を取り外した後、磁石２０の通電を停止する（Ｓ２２）。これにより、磁石２０による磁気吸引力が無くなるので、部品保持棒１８から電子部品３２を容易に取り外すことができる。
【００３９】
図３のフローチャートに示す方法では、Ｓ１６においてはんだボール３８を加熱する前に、磁石２０の通電を開始した（Ｓ１５）。しかしながら、磁石２０の通電を開始するタイミングはこれに限られず、例えば、はんだボール３８を加熱している間であってもよいし、はんだボール３８が溶融した後であってもよい。すなわち、磁石２０の通電を開始するタイミングは、少なくとも電子部品３２を基板３０から取り外すステップ（Ｓ２０）より前であればよい。
【００４０】
図４は、フィンの平面図である。図１では、フィン３６の上面の中央部に１つの磁性体４０を接着し、１つの磁石２０で磁性体４０を吸引する例を示した。しかしながら、磁性体４０および磁石２０の数は特に限定されない。例えば、図４に示すように、４つの磁性体４０をフィン３６の四隅に接着し、４つの磁石２０で磁性体４０を吸引する構成としてもよい。この場合、磁石２０を磁性体４０に当接させた際に、一部のはんだボール３８のみに応力がかかるのではなく、多くのはんだボール３８に応力が分散されるので、はんだボール３８のつぶれを抑制または少なくとも軽減できる。
【００４１】
上述の実施形態では、取り外すべき電子部品３２としてフィン３６が設けられた集積回路３４を例示したため、フィン３６上に磁性体４０を設けたが、フィンが設けられていない場合は、集積回路３４上に直接磁性体４０を接着してもよい。また、取り外すべき電子部品３２はＢＧＡパッケージの集積回路に限定されない。
【００４２】
以上、本発明を実施の形態をもとに説明した。この実施の形態は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組合せによりいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。
【符号の説明】
【００４３】
１０  装置、  １２  支持テーブル、  １４  移動部、  １６  水平アーム、  １８  部品保持棒、  ２０  磁石、  ２２  上部加熱部、  ２４  下部加熱部、  ３０  基板、  ３２  電子部品、  ３４  集積回路、  ３６  フィン、  ３８  はんだボール、  ４０  磁性体。
【産業上の利用可能性】
【００４４】
本発明は、コンピュータなど各種の情報処理機器における基板のリワークに利用できる。
【図１】
2012127536.tif 000003
【図２】
2012127536.tif 000004
【図３】
2012127536.tif 000005
【図４】
2012127536.tif 000006
【手続補正書】
【提出日】平成26年3月24日(2014.3.24)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板に下面が複数のはんだボールではんだ付けされた部品を前記基板から取り外す方法であって、
前記部品の上面に複数の磁性体を取り付けるステップと、
前記複数の磁性体にそれぞれ対応するように部品保持部に取り付けられた複数の磁石を、各磁石の磁力が対応する前記磁性体に及ぶように移動させるステップと、
前記部品と前記基板の間に熱風を送り込むとともに前記基板を下方から加熱することで前記部品と前記基板との間の前記複数のはんだボールを加熱することにより、前記複数のはんだボールを溶融するステップと、
前記複数の磁石を前記基板から離間する方向に移動させることより、前記部品を前記基板から取り外すステップと、
を備えることを特徴とするはんだ付け部品取り外し方法。
【請求項２】
前記磁石は永久磁石であることを特徴とする請求項１に記載のはんだ付け部品取り外し方法。
【請求項３】
前記磁石は電磁石であることを特徴とする請求項１に記載のはんだ付け部品取り外し方法。
【請求項４】
少なくとも前記取り外すステップより前に、前記電磁石の通電を開始するステップと、
前記取り外すステップより後に、前記電磁石の通電を停止するステップと、
をさらに備えることを特徴とする請求項３に記載のはんだ付け部品取り外し方法。
【請求項５】
基板に下面が複数のはんだボールではんだ付けされた部品を前記基板から取り外すための装置であって、
上面に複数の磁性体が取り付けられた前記部品を設置するための設置部と、
前記複数の磁性体にそれぞれ対応するように複数の磁石が取り付けられた部品保持部と、
前記部品と前記基板の間に熱風を送り込むことで前記部品と前記基板との間の前記複数のはんだボールを加熱して、前記複数のはんだボールを溶融する上部加熱部と、
前記基板を下方から加熱することで前記部品と前記基板との間の前記複数のはんだボールを加熱して、前記複数のはんだボールを溶融する下部加熱部と、
各磁石の磁力が対応する前記磁性体に及ぶように前記複数の磁石を移動させるとともに、前記複数のはんだボールが溶融した際に、前記複数の磁石を前記基板から離間する方向に移動させて前記部品を前記基板から取り外す移動部と、
を備えることを特徴とするはんだ付け部品取り外し装置。
【請求項６】
前記磁石は永久磁石であることを特徴とする請求項５に記載のはんだ付け部品取り外し装置。
【請求項７】
前記磁石は電磁石であることを特徴とする請求項５に記載のはんだ付け部品取り外し装置。
【国際調査報告】
2012127536.tif 000007
2012127536.tif 000008