(57)【要約】【課題】物理的な外力を作用させる装置を用いずにプリント基板から電子部品を取外すことができる電子部品の取外し方法及び電子部品のリワーク方法を提供することを課題とする。【解決手段】電子部品の取外し方法は、プリント基板１０にはんだ付けされた表面実装型の電子部品２０が重力方向を向くようにプリント基板１０を配置し、はんだを加熱して溶解させプリント基板１０から電子部品２０を落下させる。これにより、物理的な外力を作用させる装置を用いずにプリント基板から電子部品を取外すことができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
プリント基板にはんだ付けされた表面実装型の電子部品が重力方向を向くように前記プリント基板を配置し、
前記はんだを加熱して溶解させ前記プリント基板から前記電子部品を落下させる、電子部品の取外し方法。
【請求項２】
前記電子部品は、前記プリント基板の同一面側にはんだ付けされた複数の電子部品を含み、
加熱前に前記複数の電子部品を連結する連結部材を前記複数の電子部品に固定する、請求項１の電子部品の取外し方法。
【請求項３】
加熱前の前記電子部品に重りを固定する、請求項１又は２の電子部品の取外し方法。
【請求項４】
加熱前に前記連結部材に重りを固定する、請求項２の電子部品の取外し方法。
【請求項５】
請求項１乃至４の何れかの電子部品の取外し方法を含む、電子部品のリワーク方法。 
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子部品の取外し方法及び電子部品のリワーク方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
プリント基板に実装された電子部品を取外す場合には、プリント基板と電子部品とを接合したはんだを溶解させて、吸引ノズルにより電子部品を吸引してプリント基板から強制的に取外していた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−２５８０２６号
【特許文献２】特開平０１−２４５５３３号
【特許文献３】特開２０００−１８３０８２号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このように物理的な外力を電子部品に与えることにより、電子部品をプリント基板から取外していた。従って、電子部品の取外しは、このような外力を作用させる装置を備えた環境下でしか行うことができなかった。
【０００５】
物理的な外力を作用させる装置を用いることなくプリント基板から電子部品を取外すことができる電子部品の取外し方法及び電子部品のリワーク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】
【０００６】
本明細書に開示の電子部品の取外し方法は、プリント基板にはんだ付けされた表面実装型の電子部品が重力方向を向くように前記プリント基板を配置し、前記はんだを加熱して溶解させ前記プリント基板から前記電子部品を落下させる。
【０００７】
本明細書に開示の電子部品のリワーク方法は、上記の電子部品の取外し方法を含む。
【発明の効果】
【０００８】
物理的な外力を作用させる装置を用いずにプリント基板から電子部品を取外すことができる電子部品の取外し方法及び電子部品のリワーク方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１Ａは、リワーク装置にてプリント基板から電子部品を取外す方法の説明図であり、図１Ｂは、リフロー炉にてプリント基板から電子部品を取外す方法の説明図である。
【図２】図２Ａ、２Ｂは、複数の電子部品を取外す際の説明図である。
【図３】図３Ａ、３Ｂは、重りを用いて複数の電子部品を取外す際の説明図である。
【図４】図４Ａは、重りと連結部材とを用いて複数の電子部品を取外す際の説明図であり、図４Ｂは、吸着ノズルにより複数の電子部品を取外す際の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
実施形態について図面を参照して説明する。
【００１１】
図１Ａは、リワーク装置にてプリント基板から電子部品を取外し方法の説明図である。リワーク装置とは、プリント基板に実装された電子部品を、プリント基板から取外して交換するための装置である。以下に説明する取外し方法は、リワーク工程中に実行される。リワーク工程は、取外しの対象となる電子部品を加熱処理してプリント基板から取外し、プリント基板を整地した後、再度プリント基板にはんだペーストを印刷して電子部品をプリント基板に実装することにより行われる。
【００１２】
プリント基板１０の第１面１２側には、電子部品２０が実装されている。電子部品２０は、半導体チップが樹脂封止された本体部２２、本体部２２の第１面１２への取付面に設けられた複数のはんだバンプ２６、を含む。電子部品２０は、いわゆるＢＧＡ（Ball Grid Array）タイプの電子部品である。電子部品２０としては、表面実装型のものであればよく、例えばＱＦＰ（Quad Flat Package）やＰＬＣＣ（Plastic Leaded Chip Carrier）、ＳＯＰ（Small Outline Package）であってもよい。また、電子部品２０は、半導体チップが樹脂封止されたものに限定されず、例えば、半導体チップが金属性の筐体で覆われているものであってもよい。はんだバンプ２６は、プリント基板１０の第１面１２側に設けられたフットパターンと接合されている。これにより、プリント基板１０と電子部品２０とは電気的に接続されている。
【００１３】
図１Ａに示すように、プリント基板１０に実装された電子部品２０が下（重力方向）を向くようにして配置する。支持部材６０により、電子部品２０を挟むようにしてプリント基板１０を支持する。支持部材６０は、加熱に伴ってプリント基板１０に反りが発生するのを抑制している。支持部材６０は、電子部品２０の位置に応じて移動可能に設けられている。次にパネルヒータ７０により、プリント基板１０の第１面１２側を加熱する。支持部材６０、パネルヒータ７０、リペア装置８０は、リワーク装置に備えられているものである。
【００１４】
また、リペア装置８０により、プリント基板１０の第２面１４側を加熱する。リペア装置８０は、電子部品をプリント基板から取外す際に用いられる。リペア装置８０は、筒状のシールド８２と、シールド８２内に設けられたヒータブロック８４とを含む。ヒータブロック８４内にはカートリッジ式のヒータが内蔵されており、このヒータからの輻射熱により、プリント基板１０の一部分が加熱される。シールド８２は、電子部品２０の裏面側に相当する第２面１４の部分に対向するように配置される。これにより、電子部品２０周辺が加熱される。パネルヒータ７０とリペア装置８０とによってはんだバンプ２６が加熱溶解して融点に達すると、電子部品２０は自重によりプリント基板１０から落下する。このようにして、プリント基板１０から電子部品２０を取外すことができる。電子部品２０は自重によって落下するので、物理的な外力を作用させる装置を用いずに取外すことができる。また、そのような装置を操作する必要も無いため、作業が容易となる。
【００１５】
図１Ｂは、リフロー炉にてプリント基板から電子部品を取外す方法の説明図である。リフロー炉内には、複数のヒータ７０ａが配置されており、プリント基板１０の両面側から加熱される。はんだバンプ２６が融点に達すると電子部品２０は自重によりプリント基板１０から落下する。リフロー炉は、一般的に、プリント基板に電子部品を実装するためのものである。このようなリフロー炉においても、プリント基板から電子部品を取外すことができる。このように上記取外し方法は、リフロー炉においてもリワーク装置においても実行可能であり、汎用性に優れている。
【００１６】
次に、プリント基板から電子部品が自重により落下する条件について説明する。以下の条件式を満たす場合に、電子部品の重量は、はんだの表面張力より大きくなり、電子部品は自重によりプリント基板から落下する。
Ａ×Ｐ（α×Ｋ）≦Ｍ・・・（１）
【００１７】
Ｍは、電子部品の重さ（ｍｇ）を示している。
Ａは、実装、組立ての条件に依存する係数である。実装、組立ての条件とは、例えば、プリント基板と電子部品とを接合するはんだの材質等に依存する係数である。例えば、鉛フリーはんだを用いている場合と、それ以外のはんだを用いている場合とでは、Ａの値が異なる。
【００１８】
Ｐは、ピン数である。上記で説明したＢＧＡタイプの電子部品にあっては、電子部品に設けられた、はんだバンプの数である。Ｐの値か多いほど、電子部品は落下しにくくなる。
【００１９】
αは、電子部品のタイプに依存する係数である。例えば、ＢＧＡタイプの電子部品にあっては、α＝２１である。電子部品が、ＱＦＰやＰＬＣＣ、ＳＯＰタイプの場合、αの値は、ＢＧＡタイプのものより大きな値に設定される。
【００２０】
Ｋは、フットパターンの外周の長さである。即ち、プリント基板上に設けられたフットパターンの外周の長さが長いほど、電子部品は落下しにくくなる。フットパターンの外周が長いほど、電子部品のリードとはんだとの接合面積が大きいからである。尚、ＢＧＡタイプの電子部品においては、フットパターンの外形は円形であり、ＱＦＰタイプの電子部品においては、フットパターンの外形は矩形状である。
【００２１】
上記（１）の式を用いることにより、電子部品が自重のみの作用によってプリント基板から取外すことができるか否かを、事前に判断することができる。
【００２２】
図２Ａ、２Ｂは、複数の電子部品を取外す際の説明図である。図２Ａに示すように、プリント基板１０の第１面１２には、２つの電子部品２０が実装されている。２つの電子部品２０を挟むようにしてプリント基板１０を支持部材６０により支持する。また、２つの電子部品２０を覆うことができる大きさのリペア装置８０ａにより、２つの電子部品２０の裏面側を加熱する。これにより、２つの電子部品２０は自重によりプリント基板１０から落下する。これにより、複数の電子部品を個別に取外す場合と比較し、プリント基板１０の熱履歴回数を抑制できる。
【００２３】
図２Ｂに示すように、加熱する前に、２つの電子部品２０の上面に、単一の連結板４０を固定する。電子部品２０と連結板４０との固定は、例えば耐熱性の両面テープにより行う。連結板４０は、金属製であり、例えば、アルミ、銅又はステンレス製である。連結板４０を固定した後、電子部品２０が下方に向くようにプリント基板１０を配置して加熱する。これにより、２つの電子部品２０を同時にプリント基板１０から取外すことができる。また、連結板４０の重さにより、プリント基板１０からの電子部品２０の落下が助長される。これにより、連結板４０を用いない場合に比較して、短時間で電子部品２０を取外すことができる。上記（１）の式により、電子部品が落下しない恐れがあると判断した場合に有用である。また、電子部品２０が小型の場合に、複数の電子部品２０が連結板４０に固定されているので、取外された複数の電子部品２０が散乱することを防止できる。
【００２４】
図３Ａ、３Ｂは、重りを用いて電子部品を取外す方法の説明図である。図３Ａに示すように、単一の電子部品２０の上面に重り３０を固定する。重り３０は、金属製であり、例えば、アルミ、銅又はステンレス製である。電子部品２０と重り３０との固定は、例えば耐熱性の両面テープにより行う。これにより、電子部品２０の落下が助長される。特に、電子部品２０が小型で軽量の場合に有用である。また、図３Ｂに示すように、２つの電子部品２０にそれぞれ個別に重り３０を固定する。これによっても、２つの電子部品２０の落下が助長される。
【００２５】
図４Ａは、重り３０と連結板４０とを用いて複数の電子部品を取外す方法の説明図である。２つの電子部品２０の上面に連結板４０を固定し、更に連結板４０の上面に重り３０を固定する。次に、電子部品２０が下を向くようにしてプリント基板１０ａを支持部材６０により支持して、パネルヒータ７０、リペア装置８０により過熱する。これにより、２つの電子部品２０を同時に取外すことができ、また、重り３０と連結板４０との重量の作用により、短時間で電子部品２０を取外すことができる。
【００２６】
図４Ｂは、吸引ノズル９０により複数の電子部品を一度に取外す方法の説明図である。図４Ｂに示すように、複数の電子部品２０が上面を向くようにプリント基板１０ａを支持部材６０により支持する。次に、２つの電子部品２０の上面に単一の連結板４０を固定する。次に、２つの電子部品２０をリペア装置８０ａで覆い加熱する。はんだバンプ２６が溶解したら、吸引ノズル９０により連結板４０と共に２つの電子部品２０を吸引して、プリント基板１０ａから電子部品２０を取外す。これにより、複数の電子部品２０を取外すことができる。
【００２７】
一般的に、プリント基板の同一面に実装される複数の電子部品の間隔は、１０ｍｍ程度に設定されていた。この理由は、リペア時においては電子部品を単体で取外すことを想定しており、取外すためには上述したようなリペア装置８０を用いることが想定される。即ち、取外し対象の電子部品に隣接した電子部品が余計に加熱されないように、電子部品の間隔をある程度の大きさに設定しておく必要がある。
【００２８】
しかしながら、上記、図２Ａ、２Ｂ、３Ｂ、４Ａ、４Ｂに示したように、複数の電子部品を同時に取外すことができるので、隣接する電子部品の隙間を狭くすることができる。例えば、隣接する電子部品間の隙間は、電子部品のセルフアライメントを考慮して、０．２ｍｍ程度に設定することができる。これにより、電子部品が高密度に実装されたプリント基板に対しても、リワーク作業を行うことができる。
【００２９】
以上本発明の好ましい一実施形態について詳述したが、本発明は係る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・変更が可能である。
【００３０】
尚、上記実施例においては、電子部品が片面にのみ実装されたプリント基板を例に説明したが、上記取外し方法は電子部品が両面に実装されたプリント基板に対しても採用できる。例えば、プリント基板の両面に電子部品が実装されている場合には、下面側に実装された電子部品を自重により取外すと同時に、上面側に実装された電子部品を吸引ノズルにより取外すことができる。これにより、短時間で両面に実装された電子部品をプリント基板から取外すことができる。
【００３１】
（付記１）
プリント基板の同一面に実装された複数の電子部品を連結する連結部材を前記複数の電子部品の上面に固定し、
前記プリント基板と前記複数の電子部品とを接合するはんだを加熱し、
前記連結部材と共に前記複数の電子部品を同時に取外す、電子部品の取外し方法。
【符号の説明】
【００３２】
１０  プリント基板
２０  電子部品
２６  はんだバンプ
３０  重り
４０  連結板
６０  支持部材
８０  リペア装置
９０  吸引ノズル
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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