(57)【要約】【課題】本発明はプリント基板上から表面部品を除去した後にパレットに残留したハンダを除去するハンダ除去装置及びハンダ除去方法に関し、効率よく残留ハンダの除去を行うことを課題とする。【解決手段】プリント配線基板１１上に残留した残留ハンダ１２を除去するハンダ除去装置であって、発熱体１６と、発熱体１６に接続されると共に発熱体１６を往復動させる発熱体移動機構（グリップ１９、シャフト２０、ばね２２等）と、発熱体１６の下部にその長手方向に沿って配置されると共に溶解した残留ハンダ１２を吸引除去するソルダウィック１５と、発熱体１６と接触することによりプリント配線基板１１のハンダ除去範囲Ａを予熱する予熱用カバー１７とを備える。【選択図】  図１
2010205957.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に残留したハンダを除去するハンダ除去装置であって、
発熱体と、
前記発熱体に接続され、前記発熱体を往復動させる発熱体移動機構と、
前記発熱体の長手方向に沿って前記発熱体の下部に配置され、前記発熱体により加熱され溶解した残留ハンダを吸引除去するソルダウィックと、
前記発熱体の上部に配置され、前記発熱体と接触することにより前記基板を予熱する予熱部材と、
を備えるハンダ除去装置。
【請求項２】
前記発熱体移動機構は、前記発熱体の往復動に伴い、前記発熱体を前記予熱部材に接触又は離間させることにより、前記残留ハンダの予熱及び予熱解除を切り替える請求項１に記載のハンダ除去装置。
【請求項３】
前記発熱体移動機構は、前記発熱体の上方からプリント基板方向に外力が印加されると、前記発熱体を前記予熱部材から離隔させ、前記ソルダウィックに接触させる請求項２に記載のハンダ除去装置。
【請求項４】
前記発熱体は、ハンダ除去の一辺相当の幅を有する請求項１乃至３のいずれか一項に記載のハンダ除去装置。
【請求項５】
前記発熱体は、その前面を鋭角に面取りした形状を有する請求項１乃至４のいずれか一項に記載のハンダ除去装置。
【請求項６】
発熱体と、前記発熱体に接続されると共に前記発熱体を往復動させる発熱体移動機構と、前記発熱体の長手方向に沿って前記発熱体の下部に配置されると共に残留ハンダを吸引除去するソルダウィックと、前記発熱体の上部に配置されると共に前記発熱体と接触することにより前記基板を予熱する予熱部材と
を備えるハンダ除去装置を用いて基板上の残留ハンダを除去するハンダ除去方法であって、
前記ハンダ除去装置の予熱部材を前記基板に接触させることにより、前記発熱体の熱を前記基板に熱印加して予熱を行うステップと、
前記予熱の終了後、前記発熱体移動機構により前記発熱体を前記ソルダウィックを介して残留ハンダに当接させ、溶解した前記残留ハンダを前記ソルダウィックにより前記基板から吸引除去するステップと、
を有するハンダ除去方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はハンダ除去装置及びハンダ除去方法に係り、特にプリント基板上から表面部品を除去した後にパレットに残留したハンダを除去するハンダ除去装置及びハンダ除去方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般にプリント基板実装工程において、プリント基板上に実装された電子部品、もしくはその実装状態に欠陥が生じた場合、その電子部品を除去して正常な部品を再実装する、いわゆるリワークと呼ばれる工程が存在する。
【０００３】
リワーク工程における欠陥電子部品の取り外しは、ホットガスなどで欠陥電子部品のハンダ接合を加熱・溶解した状態で行われるが、その際溶解したハンダの一部がプリント基板上のパットに残留する。この残留したハンダの量は不均一かつ粗面であり、その状態のまま新しいハンダの供給及び電子部品の再実装を行うと接合不良を誘発する。そのためリワーク工程では新しいハンダの供給の前に、残留したソルダを除去しプリント基板上のパットを平滑化する作業が必要となる。
【０００４】
残留したハンダの除去に関しては、作業者がソルダウィック（ハンダ吸い取り線）と加熱治具を用いて行うのが一般的な方法である（例えば、特許文献１〜４参照）。具体的なハンダ除去の方法としては、加熱治具（ヒータ）を用いて残留ハンダを加熱させて溶解し、これを加熱されたソルダウィックに吸収させる。これにより、残留ハンダは基板上のパッドからソルダウィックに移動するため、基板上のパッドは残留ハンダが存在しない平滑な面となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平０４−２５８３６９号公報
【特許文献２】特公平０８−００４９２９号公報
【特許文献３】特開平０９−０５７４３４号公報
【特許文献４】特開平１１−２８４３３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、従来のソルダウィックを用いたハンダ除去方法では、残留ハンダにソルダウィックと同時に加熱治具が当接され、これにより残留ハンダに対して加熱が行われていた。このため、ハンダが溶解するまでに長い時間を要し、よって従来のハンダ除去方法では、効率的なハンダ除去を行うことができないという問題点があった。
【０００７】
特に近年では、環境保全の観点から電気電子機器の実装において、含鉛ハンダから鉛フリーハンダへの置き換えが急速に進められている。この鉛フリーハンダは、含鉛ハンダと比べて溶解が十数度高い点が大きな特徴となっている。
【０００８】
そのためハンダ加熱時に、溶解温度に達する前に銅製のパットやパターンなど熱伝導率の高い部材に熱が奪われて、十分にハンダを液状化することができない場合がある。上記のように、ハンダが溶解するまでに長い時間を要する従来の方法では、特にこの点が問題となる。ハンダが十分に液状化しなかった場合、溶解できなかったハンダはソルダウィックに吸引されないため、基板のパット上に残ったままとなってしまう。
【０００９】
本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、効率よく残留ハンダの除去を行いうるハンダ除去装置及びハンダ除去方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
一の観点からは、基板上に残留したハンダを除去するハンダ除去装置であって、発熱体と、前記発熱体に接続され、前記発熱体を往復動させる発熱体移動機構と、前記発熱体の長手方向に沿って前記発熱体の下部に配置され、前記発熱体により加熱され溶解した残留ハンダを吸引除去するソルダウィックと、前記ソルダウィックを保持する保持機構と、前記発熱体の上部に配置され、前記発熱体と接触することにより前記基板を予熱する予熱部材とを備えるハンダ除去装置が提供される。
【発明の効果】
【００１１】
開示のハンダ除去装置は、予熱部材により基板の予熱を行うことができるため、残留ハンダを基板から容易かつ効率的に除去することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は、本発明の第１実施形態であるハンダ除去装置を示す斜視図である。
【図２】図２は、本発明の第１実施形態であるハンダ除去装置を示す断面図である。
【図３】図３は、本発明の第１実施形態であるハンダ除去装置が予熱を行っている状態を示す図である。
【図４】図４は、本発明の第１実施形態であるハンダ除去装置が残留ハンダの除去処理を行っている状態を示す図である。
【図５】図５は、本発明の第１実施形態であるハンダ除去装置の発熱体近傍を拡大して示す断面図である。
【図６】図６は、本発明の第１実施形態であるハンダ除去装置を用いたハンダ除去処理を示すフローチャートである。
【図７】図６は、本発明の第１実施形態であるハンダ除去装置を用いたハンダ除去処理を説明するための図であり、予熱開始直後の状態を示す平面図である。
【図８】図８は、本発明の第１実施形態であるハンダ除去装置を用いたハンダ除去処理を説明するための図であり、予熱がされた状態を示す平面図である。
【図９】図９は、本発明の第１実施形態であるハンダ除去装置を用いたハンダ除去処理を説明するための図であり、ソルダウィックにより残留ハンダの除去を行っている状態を示す平面図である。
【図１０】図１０は、本発明の第１実施形態であるハンダ除去装置を用いたハンダ除去処理を説明するための図であり、予熱用カバー及び予熱用カバーが次に残留ハンダの除去を行う位置まで移動した状態を示す平面図である。
【図１１】図１１は、本発明の第２実施形態であるハンダ除去装置を示す断面図である。
【図１２】図１２は、本発明の第３実施形態であるハンダ除去装置を示す部分断面図であり、発熱体がソルダウィックから離間した状態を示す図である。
【図１３】図１３は、本発明の第３実施形態であるハンダ除去装置を示す部分断面図であり、発熱体がソルダウィックに接触した状態を示す図である。
【図１４】図１４は、本発明の第１実施形態であるハンダ除去装置を用いたハンダ除去システムを示すブロック構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
次に、本発明の実施の形態について図面と共に説明する。
【００１４】
図１乃至図５は、本発明の第１実施形態であるハンダ除去装置１０Ａを示している。ハンダ除去装置１０Ａは、プリント配線基板１１上において欠陥電子部品がリワークにより取り外されハンダが残留した領域（以下、ハンダ除去範囲Ａという）から、残留ハンダ１２を除去するのに用いられるものである。このハンダ除去装置１０Ａは、大略するとソルダウィック１５、発熱体１６、予熱用カバー１７、ハウジング１８、及び発熱体移動機構等を有している。尚、以下の説明においては、ハンダ除去装置１０Ａにより除去される残留ハンダ１２は、鉛フリーハンダであるものとして説明する。
【００１５】
ソルダウィック１５は、目の細かい金属製の網を重ねたものにフラックスと呼ばれる有機系溶剤をしみ込ませたものであり、発熱体１６の下部に配設される。このソルダウィック１５は、毛細管現象を利用してハンダを吸収する。溶解した残留ハンダ１２は、ソルダウィック１５が接触することにより吸引され、プリント配線基板１１から除去される。
【００１６】
このソルダウィック１５は、後述する予熱用カバー１７にＸ１方向に移動可能な状態で保持される。また、ソルダウィック１５の幅寸法Ｗ１は、ハンダ除去範囲ＡにＸ１，Ｘ２方向に列設された一列の残留ハンダ１２を吸引除去できる幅とされている。これについて、図７を用いて説明する。
【００１７】
図７は、ハンダ除去範囲Ａを平面視した図である。また、ソルダウィック１５及び予熱用カバー１７の位置も合わせて図示している。同図において、黒丸で示すのはバッド上に残留ハンダ１２が残存しているものであり、白丸で示すのはハンダ除去装置１０Ａにより残留ハンダ１２が除去されたハンダ除去済パッド２５である。また図７では、説明及び図示の便宜上、３列の残留ハンダ列にのみＬ１〜Ｌ３の符号を付している。
【００１８】
本実施形態に係るハンダ除去装置１０Ａは、ハンダ除去範囲ＡにＸ１，Ｘ２方向に列設された一列の残留ハンダ列単位で残留ハンダ１２の除去を行う。具体的には、図７に示す状態から、先ず残留ハンダ列Ｌ１の残留ハンダ１２をソルダウィック１５により吸引除去する。次に、ハンダ除去装置１０Ａを矢印Ｙ１方向に移動させ、ソルダウィック１５を次の残留ハンダ列Ｌ２と対向させた上で、残留ハンダ列１２をソルダウィック１５に吸引除去させる。以後、この動作を繰り返すことにより残留ハンダ１２は除去され、ハンダ除去範囲Ａはハンダ除去済パッド２５のみが存在する状態となる。
【００１９】
上記の説明から明らかなように、ソルダウィック１５の幅寸法Ｗ１は、各残留ハンダ列Ｌ１〜Ｌ３を構成する残留ハンダ１２の直径よりも大きい幅とされ、かつ各残留ハンダ列Ｌ１〜Ｌ３を構成する残留ハンダ１２を吸引しうる幅とされている。尚、本実施形態ではソルダウィック１５の幅寸法Ｗ１をハンダ除去範囲Ａの一列の残留ハンダ列のみを吸引除去できる幅寸法としているが、ソルダウィック１５の幅寸法をこれより大きくして２列以上の残留ハンダ列を同時に吸引除去する構成としてもよい。
【００２０】
ここで、再び図１乃至図５に戻り、ハンダ除去装置１０Ａの説明を続ける。
【００２１】
発熱体１６は残留ハンダ１２を溶解する熱源となると共に、後述するようにプリント配線基板１１を予熱（プリヒート）する熱源ともなるものである。この発熱体１６は横長の柱状形状を有しており、ソルダウィック１５の上部に配置されている。前記したソルダウィック１５は、発熱体１６の長手方向（Ｘ１，Ｘ２方向）に沿うよう配設されている。よってソルダウィック１５は、発熱体１６によりＸ１，Ｘ２方向に広く加熱される。
【００２２】
図５は、発熱体１６の近傍を拡大して示す断面図である。同図に示すように、発熱体１６は、その下面に平坦面部１６ａと面取り部２３とを有している。平坦面部１６ａはソルダウィック１５と対向する面であり、その幅寸法Ｗ２はソルダウィック１５の幅寸法Ｗ１と略等しく設定されている（Ｗ１＝Ｗ２）。
【００２３】
この平坦面部１６ａは、残留ハンダ１２の除去を行う際、残留ハンダ列Ｌ１にソルダウィック１５を介して接触し、残留ハンダ列Ｌ１を構成する各残留ハンダ１２を溶解させる。また、面取り部２３は、後述するように残留ハンダ列Ｌ１に対する残留ハンダ１２の除去処理を行っている際、残留ハンダ列Ｌ２と対向して残留ハンダ列Ｌ２を予熱する。この面取り部２３の平坦面部１６ａに対する角度θは鋭角とされている（０＜θ＜９０）。
【００２４】
上記の発熱体１６は、内部にセラミックヒータが埋め込まれている。このセラミックヒータに通電することにより、発熱体１６は残留ハンダ１２を溶解しうる温度まで昇温する。また、発熱体１６は発熱し残留ハンダ１２を溶解させるものであるため、高い熱伝導率を有した材料で形成することが望ましい。更に、発熱体１６は、銅製ソルダウィック１５と繰り返し接触されるものであるため耐摩耗性を有することも必要である。
【００２５】
これらの条件を満たす材料としては、銅の表面に鉄メッキを施したものが望ましい。しかしながら、熱伝導率は下がるものの、銅の代わりにアルミニウムを用いることも有効である。更に、耐摩耗性は下がるものの、鉄メッキの代わりにニッケルメッキを施すことも有効である。
【００２６】
予熱用カバー１７は内部に発熱体１６が配設されると共に、この発熱体１６の下部においてソルダウィック１５を保持する。また予熱用カバー１７の下端面１７ａは、底面視で略コ字形状を有している（図７参照）。
【００２７】
また、ハンダ除去装置１０Ａをプリント配線基板１１に装着した際、プリント配線基板１１には予熱用カバー１７の下端面１７ａのみが接触する。また、下端面１７ａは、ソルダウィック１５による一括除去が行われる範囲近傍を取り囲む。図７に示す例では、プリント配線基板１１は残留ハンダ列Ｌ１，Ｌ２を取り囲んでいる。更に、予熱用カバー１７の上部中央位置には、後述するグリップ１９に接続されたシャフト２０が挿通挿通孔２８が形成されている（図５参照）。
【００２８】
上記の予熱用カバー１７は、発熱体１６及びプリント配線基板１１と接触し、発熱体１６からの熱をプリント配線基板１１に伝達する機能を奏する。これにより、プリント配線基板１１は、残留ハンダ１２が除去される前において予熱用カバー１７を介して発熱体１６により予熱される。
【００２９】
この予熱用カバー１７の材質としては、高い熱伝導性を有すると共に、後述するようにプリント配線基板１１に直接接触する特性上、ESD（静電気放電）対策を考慮した材料で形成されることが望ましい。具体的な材料としては、A6063，A5052等のアルミ材料或いは銅に鉄メッキを施したもの等を用いることができる。尚、予熱用カバー１７は、請求項に記載の予熱部材に相当する。
【００３０】
また、発熱体１６と予熱用カバー１７との間には、熱伝導シート２４が介在している。この熱伝導シート２４としては、ゴム系、シリコン系、金属系の各種の熱伝導シートを適用することが可能である。熱伝導シート２４を用いることにより、直接発熱体１６と予熱用カバー１７とを当接させ熱伝導を行う場合に比べ、密着性が向上するため熱伝導効率を高めることができる。
【００３１】
ハウジング１８は予熱用カバー１７の上部に配設されており、この予熱用カバー１７を覆うように保持するものである。このハウジング１８は、予熱用カバー１７の外周を覆うことで、予熱用カバー１７によるプリント配線基板１１の予熱時において、予熱用カバー１７の熱が外気への放熱を抑制する機能を奏する。
【００３２】
更に、ハウジング１８は、後述する発熱体１６を移動させる発熱体移動機構を保持する機能も奏する。このため、ハウジング１８にはシャフ保持部２６が形成されている（これについては後述する）。
【００３３】
このハウジング１８の材質は、予熱用カバー１７の熱が外部に逃げるのを防止するため、高い断熱性を有することが望ましい。また、発熱体移動機構を保持するため、機械的な強度も必要とする。具体的な材料としては、アルミナやジルコニア等のセラミックを用いることが考えられる。また、ＰＥＥＫ等の耐熱性を有するエンジニアリングプラスティックを用いることも可能である。
【００３４】
次に、発熱体移動機構について説明する。発熱体移動機構は、発熱体１６をプリント配線基板１１に対して上下方向（矢印Ｚ１，Ｚ２方向）に往復移動させるものである。この発熱体移動機構は、グリップ１９、シャフト２０、及びばね２２等を有している。
【００３５】
グリップ１９は、残留ハンダ１２の除去作業時に作業者により把持される部位である。このグリップ１９は、その下部にはシャフト２０が設けられている。このシャフト２０は、シャフ保持部２６に保持されることによりＺ１，Ｚ２方向に移動可能な構造となっている。
【００３６】
また図５に示されるように、シャフト２０は予熱用カバー１７に形成された挿通孔２８を挿通しており、その下端部は予熱用カバー１７の内側に延出している。このシャフト２０の下端部は、断熱材２１を介して発熱体１６と接続している。断熱材２１は、発熱体１６の熱がシャフト２０を介してグリップ１９に伝達されるのを防止するために設けられている。この断熱材２１は、断熱性の高い金属材であり、発熱体１６とシャフト２０とを接合する接合材として機能すると共に、前記のように断熱材としても機能する。
【００３７】
シャフト２０は、シャフト２０に挿通されている。前記のグリップ１９の径寸法は、シャフト２０の径寸法よりも大きく設定されている。よってばね２２の上端部は、グリップ１９の下面と当接している。また、ばね２２の下端部は、ハウジング１８に形成されたシャフ保持部２６の上端部と当接している。このばね２２は、相対的にハウジング１８とグリップ１９とを離間させる方向に弾性力を付勢する。
【００３８】
よって、ハウジング１８を基準とすると、ばね２２によりグリップ１９はハウジング１８に対して上方向（Ｚ２方向）に付勢されている。前記のように、グリップ１９はシャフト２０を介してグリップ１９に接続されているため、グリップ１９が上方向に付勢されることにより、発熱体１６もばね２２により上方向（Ｚ２方向）に付勢される。
【００３９】
従って、操作者によりグリップ１９が操作されていない状態（以下、無負荷状態という）においては、発熱体１６は上動し熱伝導シート２４を介して予熱用カバー１７と当接している。このため、発熱体１６の熱は、熱伝導シート２４を介して予熱用カバー１７に伝達される。尚、図３及び図５は、非操作時におけるハンダ除去装置１０Ａを示している。
【００４０】
一方、操作者によりグリップ１９が下方（Ｚ１方向）に向けて移動操作されると、グリップ１９はばね２２の弾性力に抗して下動する。これにより、シャフト２０を介して発熱体１６も下動し、ソルダウィック１５と共に残留ハンダ１２に押圧される。
【００４１】
次に、主に図３及び図４を用いて、ハンダ除去装置１０Ａにおける熱伝達の原理を説明する。
【００４２】
本実施形態では、発熱体移動機構にばね２２が取り付けられており、図３に示すグリップ１９が操作者により無負荷状態時では、ばね２２の弾性力により発熱体１６が引き上げられ、発熱体１６と予熱用カバー１７とが接触した状態となる。上記接触により発熱体１６からの熱は予熱用カバー１７に伝達され、プリント配線基板１１上のハンダ除去範囲Ａの近傍（本実施形態では、図７に一点鎖線で示す領域Ｐ）に伝達され、プリント配線基板１１の予熱（プリヒート）が行われる。尚、以下の説明において、領域Ｐを予熱領域Ｐというものとする。
【００４３】
発熱体１６からの熱を効率的にプリント配線基板１１に伝達させるためには、発熱体１６と予熱用カバー１７との接触状態を安定させる必要がある。そのため本実施形態では、発熱体１６と予熱用カバー１７との間に熱伝導シート２４を介在させ、発熱体１６と予熱用カバー１７との密着性を高めている。
【００４４】
上記の予熱状態から、操作者がグリップ１９をプリント配線基板１１の方向に押し込む（図４に押し込み力をＦで示す）と、これに伴い予熱用カバー１７と接触していた発熱体１６は押し下げられ、下部に位置するソルダウィック１５と接触する。発熱体１６と予熱用カバー１７との接触状態が解除されることで、予熱用カバー１７を経由したプリント配線基板１１の予熱も解除される。
【００４５】
その代わりに、発熱体１６はソルダウィック１５と接触し、更にグリップ１９を押し込むことにより、発熱体１６はソルダウィック１５と共にプリント配線基板１１のパット上に残留する残留ハンダ１２に押しつけられる。よって、発熱体１６の熱により残留ハンダ１２は溶解し、残留ハンダ１２はソルダウィック１５に吸引除去される。
【００４６】
この際、本実施形態ではグリップ１９が操作者により操作されていない無負荷状態においても、発熱体１６の熱は予熱用カバー１７に伝達されることによりプリント配線基板１１に熱伝導し、プリント配線基板１１は予熱されている。よって、この予熱の効果により、残留ハンダ１２は短時間で完全に溶解され、精度良く吸引除去することができる。即ち本実施形態では、グリップ１９の押し込み／押し込み解除という簡単な動作で、予熱（プリヒート）状態と、ハンダ溶解・吸引除去状態とを切り替えることができる。
【００４７】
図７を用いて説明したように、本実施形態ではソルダウィック１５は一回の押し込み動作で、（ハンダ除去範囲の一辺である残留ハンダ列Ｌ１）×（ソルダウィック１５の短手方向幅Ｗ１）の範囲を除去することができる。よって、ハンダ除去装置１０Ａをソルダウィック１５の短手方向幅Ｗ１分の移動を繰り返し実施し、これに伴いプリント配線基板１１の予熱処理及び残留ハンダ１２の溶解・吸引除去処理を繰り返し実施することにより、ハンダ除去範囲Ａに残留する残留ハンダ１２を除去することができる。また、使用済みのソルダウィック１５に関しては、ハンダ除去動作後にソルダウィック１５を使用した長さ分だけ送ることで、常に新しいソルダウィック１５を発熱体１６の下部に配置することができる。
【００４８】
次に、上記したハンダ除去装置１０Ａを用い、プリント配線基板１１から残留ハンダ１２を除去する除去方法について説明する。
【００４９】
図６は、ハンダ除去装置１０Ａを用いたハンダ除去処理を示している。ハンダ除去装置１０Ａを用いてプリント配線基板１１のハンダ除去範囲Ａから残留ハンダ１２を除去するには、先ず図６にステップ１０（図６ではステップをＳと略称している）で示すように、ハンダ除去装置１０Ａをプリント配線基板１１のハンダ除去範囲Ａに接触させる。図７は、この時のプリント配線基板１１のハンダ除去範囲Ａを拡大して示している。
【００５０】
尚、以下の説明に用いる図７乃至図１０において、黒丸で示すのはバッド上に残留ハンダ１２が残存しているものであり、白丸で示すのはハンダ除去装置１０Ａにより残留ハンダ１２が除去されたハンダ除去済パッド２５である。
【００５１】
また図７乃至図１０では、図示の便宜上、ハンダ除去装置１０Ａにおいてプリント配線基板１１に接触する予熱用カバー１７（下端面１７ａ）の接触範囲近傍のみを図示している。更に、ソルダウィック１５及び予熱用カバー１７の図示に際し、ソルダウィック１５，予熱用カバー１７がプリント配線基板１１に接触している時には実線で、プリント配線基板１１から離間している場合には破線で示している。
【００５２】
図７に示す無負荷状態では、グリップ１９は押し込まれないため、発熱体１６は予熱用カバー１７と熱的に接続されている。よって発熱体１６の熱は、熱伝導シート２４及びプリント配線基板１１を介してプリント配線基板１１に伝達される。これにより、プリント配線基板１１上において、予熱用カバー１７で囲まれた予熱領域Ｐは予熱される。
【００５３】
ところで、本実施形態で対象とする鉛フリーハンダは溶解温度が220℃前後であり、これを除去する際の予熱温度は150℃〜180℃程度（が目安となる。このため、ステップ１０の処理が終了した後、プリント配線基板１１上の一括除去される残留ハンダ列Ｌ１の温度がその温度に到達するまで予熱状態のままで待機をする（ステップ１２）。
【００５４】
初回の残留ハンダ１２の除去処理時は、常温から予熱温度までプリント配線基板１１の温度を昇温させる必要がある。このため，予熱温度までの到達時間は、予熱用カバー１７の形状や材質、発熱体１６の能力に依存するため一概には言えないが、予熱用カバー１７をアルミ製、発熱体１６の出力を70Wと仮定すると、約45秒で上記予熱温度まで到達させることができる。
【００５５】
図８は、予熱が行われた状態を示している。前記のように予熱用カバー１７により予熱領域Ｐの加熱が実施され、かつ残留ハンダ列Ｌ１においては発熱体１６の平坦面部１６ａ（図５参照）によっても予熱が行われるため、残留ハンダ列Ｌ１は予熱温度に達している。図中、予熱温度に達した残留ハンダ１２を特に梨地で示している。
【００５６】
上記待機時間が経過したら、グリップ１９をプリント配線基板方向（Ｚ１方向）に押し込む（ステップ１４）。これにより、前記のように発熱体１６と予熱用カバー１７との接触状態が解除されることにより予熱が解除され、これに代わって発熱体１６がソルダウィック１５と共に残留ハンダ列Ｌ２（残留ハンダ１２）に接触する。
【００５７】
発熱体１６が残留ハンダ列Ｌ１を構成する各残留ハンダ１２が溶解温度に達するまで待機する（ステップ１６）。この際、本実施形態では予熱が行われることにより、残留ハンダ１２は予熱温度まで昇温された状態となっている。よって、残留ハンダ１２が鉛フリーハンダであったとしても、短時間で確実に残留ハンダ１２をソルダウィック１５により吸収可能な溶解温度まで昇温させることができる。
【００５８】
このように溶解された残留ハンダ１２は、ソルダウック１５により吸収される。残留ハンダ１２が予熱温度から溶解温度に達するまで、また溶解した残留ハンダ１２がソルダウィック１５に吸収されるのは所定の時間を要する。よって、残留ハンダ１２がソルダウィック１５に吸収されるまで、所定の時間だけ待機する（ステップ１６）。この待機時間は、本実施形態では予熱を行っているため、約5秒程度の短時間とすることができる。また、鉛フリーハンダであったとしても、残留ハンダ１２（予熱済はんだ１３）を完全に溶解させた状態でソルダウィック１５で吸収することができるため、確実に残留ハンダ１２の除去を行うことができる。よって、本実施形態に係るハンダ除去装置１０Ａを用いることにより、残留ハンダ１２の除去処理を効率的かつ確実に行うことが可能となる。
【００５９】
図９は、残留ハンダ列Ｌ１における残留ハンダ１２がソルダウィック１５に吸引されることにより除去され、よって残留ハンダ列Ｌ１がハンダ除去済パッド２５の列となった状態を示している。
【００６０】
また、上記のように残留ハンダ列Ｌ１に発熱体１６が接触し残留ハンダ１２の除去処理が実施されている間、次に残留ハンダ除去処理が行われる残留ハンダ列Ｌ２は、発熱体１６に形成された面取り部２３の直下位置に位置し、面取り部２３により予熱が行われている。
【００６１】
残留ハンダ列Ｌ１に対する残留ハンダ１２の除去処理が終了すると、グリップ１９に対する押し付けを動作を解放する。これにより、グリップ１９はばね２２の弾性復元力により上動し、発熱体１６は再び予熱用カバー１７と熱的に接続された状態となる。また、ソルダウィック１５は、使用済みのソルダウィック分、即ち残留ハンダ列Ｌ１の長さ分だけＸ１方向に送られ、未使用のソルダウィック１５を発熱体１６の下部に配置する（ステップ１８）。
【００６２】
以上の処理が終了すると、ハンダ除去範囲Ａの全ての残留ハンダ１２が除去されたか否かを判断する（ステップ２０）。図９に示す例では、除去すべき残留ハンダ１２が残存している。よって、ハンダ除去装置１０Ａを矢印Ｙ１方向にソルダウィック１５の短手方向幅Ｗ１分だけ移動させる（ステップ２２）。これにより、発熱体１６の平坦面部１６ａは残留ハンダ列Ｌ２と対向した状態となり、また残留ハンダ列Ｌ３は発熱体１６の面取り部２３と対向した状態なる。
【００６３】
そして、上記したステップ１０〜２０の処理が、ハンダ除去範囲Ａから残留ハンダ１２が完全に除去されるまで実施される。この際、２回目以降の残留ハンダ除去処理においては、次に処理される残留ハンダ列（例えば、残留ハンダ列Ｌ１に対する残留ハンダ除去処理が実施されていた場合には、残留ハンダ列Ｌ２）は、常温から予熱温度まで昇温するのではなく、直前までその近傍を予熱されているため、前記のように予熱温度まで昇温するのに45秒も要することはなく、約10秒程度で予熱温度に到達させることができる。
【００６４】
次に、本発明の第２実施形態であるハンダ除去装置について説明する。
【００６５】
図１１は、第２実施形態であるハンダ除去装置１０Ｂを示している。尚、図１１において、図１乃至図１０に示した構成と対応する構成については同一符号を付してその説明を適宜省略する。
【００６６】
第１実施形態に係るハンダ除去装置１０Ａは、ソルダウィック１５を残留ハンダ１２に押し付け溶解・吸収することによりハンダを除去することができる。しかしながら、プリント配線基板１１のハンダ除去済パッド２５にはハンダ付け時に用いたフラックスが残存することがある。このフラックスがプリント配線基板１１上に凹凸を持って残存した場合には、やはりリワーク処理が適正に行えないおそれがある。
【００６７】
本実施形態は、この課題を解決するためにハウジング１８の背面にスキージ２７を設けた構造としている。このスキージ２７は、図６のステップ２２で示す工程においてハンダ除去装置１０Ａを矢印Ｙ１方向に移動させる際、ハンダ除去済パッド２５と摺接することによりハンダ除去済パッド２５上に残存したフラックスを平滑化する。これにより、ハンダ除去済パッド２５は残留ハンダ１２が除去されると共に、フラックスの平滑化が行われ、後に実施するリワーク処理（良品部品の実装処理）を円滑に行うことができる。
【００６８】
次に、本発明の第３実施形態であるハンダ除去装置について説明する。
【００６９】
図１２及び図１３は、第３実施形態であるハンダ除去装置１０Ｃを示している。尚、図１２及び図１３においても、図１乃至図１０に示した構成と対応する構成については同一符号を付してその説明を適宜省略する。
【００７０】
第１実施形態に係るハンダ除去装置１０Ａは、グリップ１９を直線的に矢印Ｚ１，Ｚ２方向に往復動させることにより、発熱体１６をソルダウィック１５（残留ハンダ１２）又は予熱用カバー１７に選択的に接触させていた。これに対して本実施形態に係るハンダ除去装置１０Ｃは、回転機構３０を設けることによりグリップ１９を回転させることにより発熱体１６を移動させるようにしたものである。
【００７１】
回転機構３０は、ベース３１とアーム３３とを有している。ベース３１は、ハウジング１８と一体的に設けられており、ハウジング１８の背面側に突出するよう形成されている。またアーム３３は、一対のアーム半体３３ａ，３３ｂを有している。この一対のアーム半体３３ａ，３３ｂは、略Ｌ字状に接合されている。このアーム半体３３ａの一端部はグリップ１９に接続されており、アーム半体３３ｂの一端部は発熱体１６に接続されている。
【００７２】
また、各アーム半体３３ａ，３３ｂの他端部は接合され、これによりアーム３３を構成している。また、各アーム半体３３ａ，３３ｂの他端部は接合には、回転軸３２が設けられている。この回転軸３２は、ベース３１に軸承されている。また、回転軸３２にはトーションバネ（図示せず）が設けられており、アーム３３は回転軸３２を中心おとして図における時計方向に回転付勢させている。
【００７３】
図１２は、グリップ１９が操作されていない無負荷状態を示している。この無負荷状態では、トーションバネによりアーム３３が反時計方向に付勢されることにより、発熱体１６は予熱用カバー１７と接触した状態となっている。よって、発熱体１６の熱は予熱用カバー１７に伝達され、プリント配線基板１１に対して予熱が行われる。
【００７４】
これに対し、図１３はグリップ１９が操作された状態を示している。本実施形態では、操作者はグリップ１９を図１３に矢印で示す方向に回転させる。これにより、アーム３３はトーションバネの弾性力に抗して反時計方向に回転を行う。このアーム３３の回転により、発熱体１６は予熱用カバー１７から離間すると共にソルダウィック１５と接触し、残留ハンダ１２に対する除去が可能な状態となる。
【００７５】
このように、発熱体１６の接触状態切り替えするための発熱体移動機構は、グリップ１９等を直線的に移動させる直動機構で実現しても、またグリップ１９を回転移動させる回転機構としてもよい。このように発熱体移動機構は特に限定されるものではなく、種々の機構を適用することが可能である。例えば、上記の直動機構，回転機構のほかにも、リンク機構，カム機構等を用いることも可能である。
【００７６】
次に、本発明の第１実施形態であるハンダ除去装置１０Ａを適用したハンダ除去システムについて説明する。
【００７７】
図１４は、ハンダ除去装置１０Ａを適用したハンダ除去システム４０のシステム構成図である。尚、図１４においても、図１乃至図１０に示した構成と対応する構成については同一符号を付してその説明を適宜省略する。
【００７８】
上記した各実施形態に係るハンダ除去装置１０Ａ〜１０Ｃは、操作者がグリップ１９を直接操作して使用する形態であった。しかしながら、上記説明からも明らかなように、ハンダ除去装置１０Ａ〜１０Ｃを用いた残留ハンダ１２の除去処理における、プリヒート時間、ハンダ溶解・吸引除去時間、使用済みソルダウィック送り量、治具移動量等は固定値として定量化されている。このため、これらの各時間をタイマーで管理し、ソルダウィック送り及び発熱体１６の移動等を自動化することで、全自動のハンダ除去システム４０を実現することができる。
【００７９】
本実施形態に係るハンダ除去システム４０は、上記した発熱体１６の切り替え処理を実施する状態切り替え用アクチュエータ４１と、プリント配線基板１１に対してハンダ除去装置１０ＡをＹ１方向に移動させる治具送り用アクチュエータ４２と、ソルダウィック１５を送るソルダウィック送り用アクチュエータ４３とを有している。この各アクチュエータ４１〜４３は、動作制御装置４４に接続されている。また、動作制御装置４４には、状態気の買え時間監視用タイマー４５（以下、単にタイマー４５という）も接続されている。
【００８０】
動作制御装置４４は、タイマー４５に対してプリヒート時間、ハンダ溶解・吸引除去時間等の残留ハンダ１２の除去処理に必要な各種の切り替え時間を設定する。タイマー４５は、ハンダ除去装置１０Ａの起動後、設定された各種切り替え時間が到来すると、動作制御装置４４に対して規定時間が到来したことを知らせる。尚、以下の説明において、タイマー４５から動作制御装置４４に送信される規定時間の到来を知らせる信号を時間監視信号ということとする。
【００８１】
動作制御装置４４は、タイマー４５から状態切り替えに関する時間監視信号が送信されると、状態切り替え用アクチュエータ４１に対して発熱体１６の接触状態を切り替える指示を出す。これにより、ハンダ除去装置１０Ａは、発熱体１６の接触状態を変更する。具体的には、発熱体１６が予熱用カバー１７と接触していた場合には、状態切り替え用アクチュエータ４１は発熱体１６を予熱用カバー１７から離間させ、ソルダウィック１５及び残留ハンダ１２に接触させる。また、発熱体１６がソルダウィック１５及び残留ハンダ１２と接触していた場合に、状態切り替え用アクチュエータ４１は発熱体１６が予熱用カバー１７と接触するよう切り替え処理を行う。
【００８２】
また、動作制御装置４４は、タイマー４５から移動動作に関する時間監視信号が送信されると、治具送り用アクチュエータ４２に対して移動動作指示を送る。これにより、治具送り用アクチュエータ４２は、ハンダ除去装置１０Ａをプリント配線基板１１上で矢印Ｙ１方向にソルダウィック１５の幅寸法Ｗ１分だけ移動させる。
【００８３】
また、動作制御装置４４は、タイマー４５からソルダウィック１５の送りに関する時間監視信号が送信されると、ソルダウィック送り用アクチュエータ４３に対して送り動作指示を送る。これにより、ソルダウィック送り用アクチュエータ４３は、ソルダウィック１５を矢印Ｘ１方向に残留ハンダ列Ｌ１の長さ分だけ送り動作する。
【００８４】
このように、ハンダ除去装置１０Ａを組み込んだハンダ除去システム４０によれば、残留ハンダ１２の除去処理を全自動で実施することができ、更に残留ハンダ１２の除去効率を向上させることができる。
【００８５】
以上、本発明の好ましい実施形態について詳述したが、本発明は上記した特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能なものである。
【００８６】
以上の実施形態に関し、更に以下の付記を開示する。
（付記１）
基板上に残留したハンダを除去するハンダ除去装置であって、
発熱体と、
前記発熱体に接続され、前記発熱体を往復動させる発熱体移動機構と、
前記発熱体の長手方向に沿って前記発熱体の下部に配置され、前記発熱体により加熱され溶解した残留ハンダを吸引除去するソルダウィックと、
前記発熱体の上部に配置され、前記発熱体と接触することにより前記基板を予熱する予熱部材と、
を備えるハンダ除去装置。
（付記２）
前記発熱体移動機構は、前記発熱体の往復動に伴い、前記発熱体を前記予熱部材に接触又は離間させることにより、前記残留ハンダの予熱及び予熱解除を切り替える付記１に記載のハンダ除去装置。
（付記３）
前記発熱体移動機構は、前記発熱体の上方からプリント基板方向に外力が印加されると、前記発熱体を前記予熱部材から離隔させ、前記ソルダウィックに接触させる付記２に記載のハンダ除去装置。
（付記４）
前記発熱体は、ハンダ除去の一辺相当の幅を有する付記１乃至３のいずれか一項に記載のハンダ除去装置。
（付記５）
前記発熱体は、その前面を鋭角に面取りした形状を有する付記１乃至４のいずれか一項に記載のハンダ除去装置。
（付記６）
前記発熱体と前記予熱部材との間には、熱伝導シートが介在している付記１乃至５のいずれか一項に記載のハンダ除去装置。
（付記７）
前記予熱部材を覆うハウジングを更に有する付記１乃至６のいずれか一項に記載のハンダ除去装置。
（付記８）
前記ハウジングの背面には、スキージが備えられてなる付記７に記載のハンダ除去装置。
（付記９）
前記ハンダは、鉛フリーハンダである付記１乃至９のいずれか一項に記載のハンダ除去装置。
（付記１０）
発熱体と、前記発熱体に接続されると共に前記発熱体を往復動させる発熱体移動機構と、前記発熱体の長手方向に沿って前記発熱体の下部に配置されると共に残留ハンダを吸引除去するソルダウィックと、前記発熱体の上部に配置されると共に前記発熱体と接触することにより前記基板を予熱する予熱部材と
を備えるハンダ除去装置を用いて基板上の残留ハンダを除去するハンダ除去方法であって、
前記ハンダ除去装置の予熱部材を前記基板に接触させることにより、前記発熱体の熱を前記基板に熱印加して予熱を行うステップと、
前記予熱の終了後、前記発熱体移動機構により前記発熱体を前記ソルダウィックを介して残留ハンダに当接させ、溶解した前記残留ハンダを前記ソルダウィックにより前記基板から吸引除去するステップと、
を有するハンダ除去方法。
【符号の説明】
【００８７】
１０Ａ〜１０Ｃ  ハンダ除去装置
１１  プリント配線基板
１２  残留ハンダ
１３  プリヒート済はんだ
１５  ソルダウィック
１６  発熱体
１７  予熱用カバー
１８  ハウジング
１９  グリップ
２０  シャフト
２１  断熱材
２２  ばね
２３  面取り部
２４  熱伝導シート
２５  ハンダ除去済パッド
２７  スキージ
３０  回転機構
４０  ハンダ除去システム
４１  状態切り替え用アクチュエータ
４２  治具送りようアクチュエータ
４３  ソルダウィック送り用アクチュエータ
４４  動作制御装置
４５  タイマー
【図１】
2010205957.tif 000003
【図２】
2010205957.tif 000004
【図３】
2010205957.tif 000005
【図４】
2010205957.tif 000006
【図５】
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【図６】
2010205957.tif 000008
【図７】
2010205957.tif 000009
【図８】
2010205957.tif 000010
【図９】
2010205957.tif 000011
【図１０】
2010205957.tif 000012
【図１１】
2010205957.tif 000013
【図１２】
2010205957.tif 000014
【図１３】
2010205957.tif 000015
【図１４】
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