(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
プリント回路基板から電子部品を取外すために、切削用カッターによって電子部品装着面と反対側のはんだ面を切削するプリント回路基板のはんだ面切削方法において、レーザー位置センサをはんだ面上方で相対的に移動させることによって、レーザー位置センサとはんだ面との距離を連続して測定すると共に、その測定値の変動の大きさによってはんだ面の凸部と基板本体を構成する樹脂素材の樹脂面とを区別して検出し、その検出結果に基いて切削用カッターの高さ位置を設定し、切削用カッターにより前記樹脂面が露出する深さまではんだ面を切削することを特徴とするプリント回路基板のはんだ面切削方法。
【請求項２】
基板保持媒体が充填された基板固定槽内にはんだ面が上方を向き、電子部品が前記基板保持媒体に混入された状態で固定されたプリント回路基板から電子部品を取外すために、切削用カッターによってはんだ面を切削するプリント回路基板のはんだ面切削方法において、レーザー位置センサをはんだ面上方で相対的に移動させることによって、レーザー位置センサとはんだ面との距離を連続して測定すると共に、その測定値のばらつきによってはんだ面と前記基板保持媒体の上面とを区別して検出し、その検出結果に基いて切削用カッターによりプリント回路基板が位置する範囲だけはんだ面を切削することを特徴とするプリント回路基板のはんだ面切削方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はプリント回路基板をリサイクルすることを目的として、プリント回路基板から電子部品等を取外す基板解体処理方法に関し、殊に、プリント回路基板のはんだ面を切削するはんだ面切削方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年においては、あらゆる産業分野においてリサイクルの必要性が提唱されており、電気分野では廃家電製品に組込まれたプリント回路基板（以下、基板と称する場合がある。）の再資源化が早急に進めるべき研究課題になっている。
【０００３】
基板はこれに取付けられている電子部品等を取外すのが困難であるため、従来はそのまま埋め立てたり焼却処分されることが多かった。しかし基板は有価資源と有害物質の含有率が共に高いので、リサイクルすることを目的としてそれを解体処理する方法が種々提案されている。
【０００４】
基板から電子部品を取外す解体処理方法としては次のような方法がある。１つめはチャック等で基板を固定し、基板における電子部品のはんだ付け部を溶融半田槽に浸すことによってはんだ溶融し、衝撃を与えることによって電子部品を基板から引き外す方法である。２つめは基板を加熱しながら、回転する金属羽根を基板の実装面に押し当てることにより、電子部品を基板からかき落とす方法である。３つめは基板固定槽内で充填された基板保持媒体（鋼球等の粒体群）ではんだ面が上方を向いた状態で基板を保持して磁力で固定し、基板のはんだ面を切削用カッターによって切削することにより電子部品を取外すはんだ面切削方法である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記解体処理方法において、はんだ溶融したり金属羽根によるかき落としによって電子部品を基板から取外す方法では、対象となる基板の寸法が限られたものとなり、汎用性に欠けるという問題がある。
【０００６】
また鋼球等の粒体群で基板を磁力で固定してから、はんだ面を切削することにより電子部品を取外す方法では、対象となる基板の形状範囲が大きく広がって汎用性が大きくなるものの、基板のはんだ面には電子部品のリード線や銅箔を被覆したはんだ等による凹凸があるために、単に基板のはんだ面を一定圧力で切削するだけでは正確に切削することはできない。
【０００７】
そこで、本発明は上記のような問題点を解決し、さまざまな形状をした基板のはんだ面を、切削深さや切削範囲が制御された切削用カッターによって正確に切削し、基板に取付けられている電子部品を確実かつ容易に取外すことができるプリント回路基板のはんだ面切削方法を提供することを目的とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本願第１発明は、プリント回路基板から電子部品を取外すために、切削用カッターによって電子部品装着面と反対側のはんだ面を切削するプリント回路基板のはんだ面切削方法において、レーザー位置センサをはんだ面上方で相対的に移動させることによって、レーザー位置センサとはんだ面との距離を連続して測定すると共に、その測定値の変動の大きさによってはんだ面の凸部と基板本体を構成する樹脂素材の樹脂面とを区別して検出し、その検出結果に基いて切削用カッターの高さ位置を設定し、切削用カッターにより前記樹脂面が露出する深さまではんだ面を切削することを特徴とする。
【０００９】
この第１発明によれば、さまざまな凹凸形状をしている基板のはんだ面から、基板本体を構成する樹脂素材の樹脂面の位置を正確に検出し、平坦な樹脂面とはんだ面の凸部とを区別し、その検出結果に基いて、切削用カッターによって樹脂面が露出する深さまではんだ面を切削することができるので、はんだ面上に露出しているリード線を被覆するはんだ等の凸部を確実に切削除去し、基板に取付けられている電子部品を効率的に取外すことができる。
【００１０】
上記目的を達成するために本願第２発明は、基板保持媒体が充填された基板固定槽内にはんだ面が上方を向き、電子部品が前記基板保持媒体に混入された状態で固定されたプリント回路基板から電子部品を取外すために、切削用カッターによってはんだ面を切削するプリント回路基板のはんだ面切削方法において、レーザー位置センサをはんだ面上方で相対的に移動させることによって、レーザー位置センサとはんだ面との距離を連続して測定すると共に、その測定値のばらつきによってはんだ面と前記基板保持媒体の上面とを区別して検出し、その検出結果に基いて切削用カッターによりプリント回路基板が位置する範囲だけはんだ面を切削することを特徴とする。
【００１１】
この第２発明によれば、プリント回路基板のはんだ面と基板保持媒体の上面とを区別して検出し、その検出結果に基いて、切削用カッターによって基板固定槽上面の範囲内で基板が位置する範囲だけ確実に切削できる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図１〜図６を参照しながら説明する。
【００１３】
第１実施形態を具現化するプリント回路基板のはんだ面切削装置の概略構成を示す図１において、１は基板固定槽であり、鋼球等の粒体群（基板保持媒体）２が充填され、その中にリード線５付き電子部品４を挿入し、裏面で前記リード線５をはんだ付けしたプリント回路基板３（以下、基板３と称する。）を、はんだ面３ａを上方にして位置決め状態にし、前記粒体群２を磁化することにより固定している。はんだ面３ａ上方には、電子部品４のリード線５やそれを被覆固定するはんだ５ａや、銅箔とそれを被覆するソルダーレジスト等が露出している。
【００１４】
基板固定槽１の上方には、レーザー位置センサ７を取付けた切削用カッターとしてのプレーンカッター６が設置されている。プレーンカッター６は、レーザー位置センサ７から出力されたレーザー光８にあたった部分の位置を測定した基板位置データにより、所定の切削深さとなるように下方に位置決めされ、基板３のはんだ面３ａの切削を行う。このときプレーンカッター６の下方への位置決め基準となる測定データは、はんだ面３ａ上に露出するはんだ５ａ等が切削除去されて、基板３本体を構成する紙フェノールやガラスエポキシ等の樹脂素材の樹脂面１０が露出する状態まで切削できるデータである必要がある。前記レーザー位置センサ７はプレーンカッター６の前側に取付けられ、図１に矢印で示すようにプレーンカッター６が移動しつつ切削するに先立って、レーザー位置センサ７とはんだ面３ａとの距離を連続して測定する。なお、基板固定槽１側を図１の矢印方向と逆方向に移動させて、前記測定、切削を行うようにしてもよい。
【００１５】
次に、レーザー位置センサ７で測定した基板位置データから基板３のはんだ面３ａの樹脂面１０を検出する方法を図２、図３を用いて説明する。
【００１６】
図２はレーザー位置センサ７を基板３のはんだ面３ａの上方で平行に動かし、レーザー位置センサ７とはんだ面３ａとの距離を測定している状態を示している。基板３のはんだ面３ａは、電子部品４のリード線５を被覆固定するはんだ５ａ等による凸部があるため、レーザー位置センサ７の測定位置ははんだ面３ａの平坦な前記樹脂面１０だけではなく、それぞれの凹凸に沿って測定される。図３は図２に示したような測定を行ったときの測定データを示すグラフであり、ソルダーレジスト９の凸部やリード線５を被覆固定するはんだ５ａの凸部、平坦な樹脂面１０等の形状が混在しており、平坦な樹脂面１０のみを測定することは困難である。
【００１７】
そこで本発明は、平坦な樹脂面１０の測定値が他の部分のそれと比較して変動が小さいことに着目し、連続して測定した場合の測定値の変動の大きさにより平坦な樹脂面１０とソルダーレジスト９やはんだ５ａ等による凸部とを正確に区別できることを確認した。この実験により得られたデータを図４のグラフに示す。
【００１８】
上記実験ではレーザー位置センサ７が測定スタート点から０．２ｍｍ間隔に１０回測定して２．０ｍｍ移動した。この実験結果により前後の測定値の差が０．１ｍｍ以内で１０回連続した場合、はんだ面３ａの平坦な樹脂面１０の高さ変化とみなして１０回のデータを平均値を算出し、樹脂面１０の高さ変化分の補正をする。そして前後の測定値の差が０．１ｍｍ以上の場合には、これを削り取るべきはんだの突起とみなしてそれによる高さ補正をせずに、再度０．１ｍｍ以下が１０回連続するごとに上記補正をする。この方法で基板３のはんだ面３ａを凹凸に関係なく、プレーンカッター６によって樹脂面１０が露出する所定深さまで正確にはんだ面３ａを切削することが可能になる。
【００１９】
以上のように第１実施形態によれば、さまざまな凹凸形状をしている基板３のはんだ面３ａから平坦な樹脂面１０の位置を正確に検出して樹脂面１０とはんだ面３ａの凸部とを区別し、はんだ面３ａを被覆しているはんだ５ａ等を確実に除去し、基板３に取付けられている電子部品４を効率的に取外すことができる。よって、基板３の基板本体は、これの構成素材である紙フェノールやガラスエポキシ等が露出した状態で回収されるので、不純物の混入が少ないことから、リサイクル材料としての用途が広がり、効果的に再利用することができる。
【００２０】
また図５に示す第２実施形態は、基板固定槽１内に充填された鋼球等の粒体群２によって位置決め状態に固定された基板３の位置検出方法を示している。この実施形態では、レーザー位置センサ７による測定値が、基板３のはんだ面３ａと比較して、鋼球等の粒体群２上面では大きくばらつく傾向があることに着目することにより、はんだ面３ａと粒体群２とを区別することができる。
【００２１】
実験の実施結果において、レーザー位置センサ７を７２ｍｍ／分で動かし、基板３または粒体群２上の位置を１００回／１．２ｍｍ秒のスキャニングで連続測定した場合、粒体群２上を測定しているときにおいてはその結果データが、１００回ごとに平均した値の±０．７ｍｍ以内の範囲に入らないものが５０％以上ある状態が２回以上連続する（合計２００回測定による結果）。このことから、上記粒体群２上面の条件に該当しない場合が基板３のはんだ面３ａであることがわかり、基板固定槽１内に固定された基板３の位置を正確に知ることができる。この実験により得られたデータを表１に示す。
【００２２】
【表１】
0003579605.tif 000002
【００２３】
この方法で、プレーンカッター６によって基板３のはんだ面３ａが位置する範囲だけ確実に切削することが可能になり、第１実施形態のものと併用することにより、所定深さで所定範囲のはんだ面３ａの切削工程を容易に行うことができる。
【００２４】
【発明の効果】
以上説明したように本願の第１発明によれば、基板におけるはんだ面の凸部と平坦な樹脂面とを区別して検出し、その検出結果に基いて切削用カッターを制御して樹脂面が露出する深さまで確実に切削できるし、また本願の第２発明によれば、はんだ面と基板保持媒体とを区別して検出し、その検出結果に基いて切削用カッターを制御して基板が位置する範囲だけ確実に切削できる。よって両発明のはんだ面切削方法によれば、切削深さと切削範囲が制御された切削用カッターによってはんだ面を確実に切削して、電子部品を基板から効率的に取外すことができ、多種多様なプリント回路基板をリサイクル可能な状態で効率良く回収することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態を具現化するはんだ面切削装置を示す概略図。
【図２】同実施形態において、はんだ面の位置を測定する状態を示す斜視図。
【図３】図２に示す測定を行ったときの測定データを示すグラフ。
【図４】同実施形態において、はんだ面の位置を連続して測定した場合の測定値の変動を示すグラフ。
【図５】本発明の第２実施形態を示し、（ａ）ははんだ面と粒体群の上面とを測定する状態を示す側面図、（ｂ）はその測定データを示すグラフ。
【符号の説明】
１  基板固定槽
２  鋼球等の粒体群（基板保持媒体）
３  プリント回路基板
３ａ  はんだ面
４  電子部品
５  リード線
５ａ    はんだ
６  プレーンカッター（切削用カッター）
７  レーザー位置センサ
１０  基面
【図１】
0003579605.tif 000003
【図２】
0003579605.tif 000004
【図３】
0003579605.tif 000005
【図４】
0003579605.tif 000006
【図５】
0003579605.tif 000007