(57)【要約】【課題】配線基板上に実装する電子部品の取り外しを容易にして該電子部品の再利用を容易にする。【解決手段】配線基板１上に設けた導電部材７の保護層９から露出したランド部７ａに、ハンダ１１を介して電子部品である表面実装部品３の電極３ａを接合固定する。配線基板１のランド部７ａ近傍には貫通孔５ａを設け、貫通孔５ａの内面にメッキによる伝熱部１３を設ける。伝熱部１３は、一端部１３ｂが導電部材７に連続する一方、他端部１３ｃが表面実装部品３の実装面と反対側の面に露出する。この露出した他端部１３ｃをヒータにより加熱し、加熱による熱が伝熱部１３から導電部材７を経てハンダ１１に伝達され、ハンダ１１を溶融させて表面実装部品３を配線基板１から取り外す。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
配線基板上に設けた導電部を覆うようにして保護層を設け、この保護層の一部を開口させ該開口から前記導電部を露出させて基板側電極を形成し、この基板側電極に接合部材を設けて該接合部材に電子部品の電極を接合することで前記電子部品を前記配線基板に実装する配線基板の電子部品実装構造において、前記基板側電極の平面視での面積を前記電子部品の前記電極の平面視での面積より小さく設定し、一端部が前記基板側電極の近傍位置にて前記導電部に連続して設けられ、他端部が前記配線基板の前記導電部を設けた実装面と反対側の面に露出する伝熱部を、前記配線基板に設けたことを特徴とする配線基板の電子部品実装構造。
【請求項２】
前記伝熱部を、前記配線基板を貫通する貫通孔に設けたことを特徴とする請求項１に記載の配線基板の電子部品実装構造。
【請求項３】
請求項１または２に記載の配線基板の電子部品実装構造で実装されている前記電子部品を前記配線基板から取り外す電子部品の取り外し方法であって、前記伝熱部の他端部を加熱し、該伝熱部の一端部から連続する前記導電部の前記基板側電極に設けた前記接合部材を溶融させることで、前記電子部品を前記配線基板から取り外すことを特徴とする電子部品の取り外し方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、配線基板上の基板側電極に、接合部材を介して電子部品の電極を接合した配線基板の電子部品実装構造および電子部品の取り外し方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、配線基板の表面上に実装する電子部品である表面実装部品（以下、ＳＭＤと呼ぶ）は、実装する際に、配線基板側にＳＭＤの電極とほぼ同じか、それよりも大きい面積のランド部（基板側電極）を形成し、その面積に応じたペーストハンダなどの接合部材を塗布することが行われている（例えば下記特許文献１参照）。
【０００３】
このような配線基板からＳＭＤを取り外す際には、ＳＭＤの周辺を直接ホットエアなどで高温雰囲気としてハンダを溶融させたり、あるいはハンダゴテなどで直接ＳＭＤの電極部を加熱するといった方法がある。
【特許文献１】特開平４−２８７９９８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、近年では、省資源化・省エネルギ化の観点より、環境型社会を構築するためのキーワードである３Ｒ、すなわちリデュース（廃棄物の発生抑制）・リユース（再利用）・リサイクル（再資源化）を考慮した製品が要求されてきている。
【０００５】
ところが、前記した従来の配線基板の電子部品実装構造では、ＳＭＤの取り外しについては、ＳＭＤの不良による新品交換やハンダ付け不良によるハンダ接合部の修正などを想定しているものが殆どであるため、ＳＭＤの電極に相対するランド部面積が電極と同等かそれ以上に広く、接合部材であるハンダの塗布量も多くなっている。
【０００６】
このため、ＳＭＤを配線基板から取り外す際に、ハンダの溶融時間が長くなることや、配線基板から取り外した後もＳＭＤの電極に多量のハンダが残ることで、ＳＭＤの再利用が困難になるといった不都合がある。
【０００７】
また、従来の取り外し方法では、ＳＭＤに直接熱が加わるため、取り外す際にＳＭＤが損傷しやすくなっている。この損傷を防止するために、ＳＭＤの実装面と反対の裏側から加熱しようとした場合には、片面基板では熱源とハンダ接合部との間に伝熱性の悪い配線基板（基材）が介在し、両面基板や多層基板では、さらに回路形成用配線が介在するため、ハンダを溶融するための熱がハンダ接合部へ直接加わらず、取り外しに多くの時間を要するという不都合がある。
【０００８】
以上より、従来の配線基板の電子部品実装構造では、前記した３Ｒを考慮した製品設計や工法となっておらず、ＳＭＤを再利用するには不都合となっている。
【０００９】
そこで、本発明は、配線基板上に実装する電子部品の取り外しを容易にして該電子部品の再利用を容易にすることを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために、本発明は、配線基板上の導電部を覆う保護層の一部を開口させて基板側電極を形成し、この基板側電極に接合部材を設けて該接合部材に電子部品の電極を接合する際に、一端部が前記基板側電極の近傍位置にて前記導電部に連続して設けられ、他端部が前記配線基板の前記導電部を設けた実装面と反対側の面に露出する伝熱部を配線基板に設けている。
【００１１】
このため、伝熱部の他端部を加熱することで、この熱は伝熱部の一端部に連続する導電部の基板側電極から接合部材に伝達されて接合部材が溶融し、電子部品を取り外すことができる。
【００１２】
この際、基板側電極の平面視での面積を前記電子部品の電極の平面視での面積より小さく設定しているので、使用する接合部材の量が従来に比較して少なく、必要最小限の量で済み、かつ、取り外した後も、電子部品の電極に接合部材が残りにくく、電子部品の再利用が容易となる。
【００１３】
また、電子部品の実装面と反対側から伝熱部を加熱しているので、電子部品に直接熱が加わることがなく、電子部品の損傷を防ぐことができ、この際伝熱部に付加した熱は、導電部を介して接合部材に直接伝達するので、接合部材の溶融が速やかになされて電子部品を短時間で取り外すことができ、電子部材の再利用が極めて容易となる。
【００１４】
また、上記目的を達成するために、本発明は、伝熱部を、前記配線基板を貫通する貫通孔に設けたので、従来一般的に広く適用されている貫通孔の内面にメッキなどの処理で導電性を持たせるスルーホールや、貫通孔内に導電性部材を埋め込むブラインドビアホールなどで対応でき、製造は容易であり低コストで達成できる。
【００１５】
さらに、上記目的を達成するために、本発明は、伝熱部の他端部を加熱し、該伝熱部の一端部から連続する導電部に包含される基板側電極上の接合部材を溶融させることで、電子部品を配線基板から取り外すようにしたので、伝熱部に付加した熱は、導電部を介して接合部材に直接伝達するので、接合部材の溶融が速やかになされて電子部品を短時間で取り外すことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。
【００１７】
図１は、本発明の第１の実施形態に係わる配線基板の電子部品実装構造を示す断面図であり、プリント配線基板（以下、単に配線基板と呼ぶ）１上に電子部品である表面実装部品（以下、ＳＭＤと呼ぶ）３を実装している。図２はＳＭＤ３を配線基板１上に実装した状態を示す斜視図、図３は図２の実装状態に対しＳＭＤ３を取り外した状態を示す斜視図である。
【００１８】
上記した配線基板１は、ガラスエポキシ材などで構成される基材５上に、エッチングなどで所定の回路パターンとなるよう処理された銅箔などからなる導電部としての導電部材７を設けており、この導電部材７の保護やパターン間の絶縁を目的として保護層（レジスト）９を、導電部材７を覆うようにして施している。
【００１９】
保護層９には円形などの開口部９ａを設けてあってこの開口部９ａにより露出する部位の導電部材７が、基板側電極としてのランド部７ａとなる。このランド部７ａ上の開口部９ａ内に、接合部材であるハンダ１１が設けられ、このハンダ１１により前記したＳＭＤ３の電極３ａが接合され、これによりＳＭＤ３が配線基板１上に実装されることになる。
【００２０】
ここで、配線基板１上におけるＳＭＤ３の実装部位を拡大して示す平面図である図４のように、上記したランド部７ａの平面視での面積（図４中での斜線部）は、ＳＭＤ３の電極３ａの平面視での面積より充分小さく設定している。
【００２１】
本実施形態でのＳＭＤ３は、電極３ａを、図２に示すように一方の側部に３個設けてあり、これと反対側の側部にも３個設けてあって全部で６個設けてあり、これに対応してランド部７ａも６箇所に設けてある。この６箇所のランド部７ａの図４中で左右方向に互いに向かい合う位置にある一対の相互間のランド部７ａ近傍に、伝熱部１３を設けている。
【００２２】
伝熱部１３は、基材５の板厚方向に貫通する貫通孔５ａを設け、この貫通孔５ａの内面に設定した円筒部１３ａを備え、メッキなどの処理により導電性、特に熱伝導性を持たせるように形成する。この際、伝熱部１３は、円筒部１３ａのＳＭＤ３側の一端部１３ｂがランド部７ａの近傍位置にて導電部材７に連続して設けられ、他端部１３ｃが配線基板１の導電部材７を設けた実装面と反対側の面に露出する。なお、この他端部１３ｃは、貫通孔５ａから基材５の表面に沿って外側に屈曲して環状のフランジ形状を呈し、その表面(図１中で下面)は、配線基板５の表面（図１中で下面で保護層１５の表面に相当）と同一面となっている。
【００２３】
このような配線基板の電子部品実装構造では、ランド部７ａに設けたハンダ１１によって、ＳＭＤ３の電極３ａが、基材５上のランド部７ａを包含する導電部材７に対し、電気的に導通接続されると同時に、機械的に固定接続される。
【００２４】
そして、ＳＭＤ３を、例えば再利用のために配線基板１から取り外す際には、図５に示すように、ヒータなどの熱源１７を、配線基板１のＳＭＤ３を実装している面と反対側の面に接触させ、この面に露出する伝熱部１３の他端部１３ｃに接触させて加熱する。
【００２５】
伝熱部の他端部１３ｃが受熱した熱は、円筒部１３ａを経て一端部１３ｂに達し、さらに導電部材７からランド部７ａ上のハンダ１１に達して該ハンダ１１を溶融させ、これによりＳＭＤ３の電極３ａがハンダ１１およびランド部７ａから離反可能となり、ＳＭＤ３を配線基板１から取り外すことができる。
【００２６】
この際、本実施形態では、図４に示すようにランド部７ａの平面視での面積をＳＭＤ３の電極３ａの平面視での面積より小さく設定しているので、使用するハンダ１１の量が従来に比較して少なく、必要最小限の量で済み、かつ、取り外した後も、ハンダ１１の量が少ないことからＳＭＤ３の電極３ａに残り（付着し）にくく、したがってＳＭＤ３の再利用が極めて容易となる。
【００２７】
また、上記したＳＭＤ３の取り外し時には、配線基板１におけるＳＭＤ３の実装面と反対側から伝熱部１３を加熱しているので、ＳＭＤ３に直接熱が加わることがなく、ＳＭＤ３の損傷を防ぐことができ、またこの際伝熱部１３に付加した熱は、伝熱部１３に連続している導電部材７を介してハンダ１１に直接伝達するので、ハンダ１１の溶融が速やかになされてＳＭＤ３を短時間で取り外すことができ、ＳＭＤ３の再利用が極めて容易となる。
【００２８】
また、本実施形態では、伝熱部１３を、配線基板１の基材５を貫通する貫通孔５ａに設けているので、従来一般的に広く適用されている貫通孔の内面にメッキなどの処理で導電性を持たせるスルーホールで対応でき、したがって製造は容易であり低コストで達成できる。
【００２９】
なお、図５における熱源となるヒータ１７は、加熱した銅やアルミニウムなどの金属材として該金属材を接触させているが、充分加熱された熱風を伝熱部１３に向けて吹き付ける構成としてもよい。金属材を接触させる場合には、配線基板１の全面に接触させてもよいが、取り外す対象のＳＭＤ３に対応する部位にのみ接触させるようにしてもよい。
【００３０】
図６は、本発明の第２の実施形態に係わる配線基板の電子部品実装構造を示す、前記図５に対応する断面図である。この実施形態は、伝熱部を、スルーホール形状とした第１の実施形態に対し、ブラインドビアホール形状としている。
【００３１】
すなわち、第２の実施形態は、配線基板１の基材５に円錐形状の貫通孔５ｂを板厚方向に貫通して設け、この貫通孔５ｂ内に、導電性、特に熱伝導性のある部材（導電性部材）を充填させ、この充填部位を伝熱部１９とする。
【００３２】
上記した伝熱部１９は、貫通孔５ｂの円錐形状に合わせた円錐形状部１９ａのＳＭＤ３側の小径側となる一端部１９ｂが導電部材７に接触し、図６中で下部の大径側となる他端部１９ｃが、保護層１５の表面と同一面となるようＳＭＤ３の実装面と反対側に露出している。
【００３３】
伝熱部１９の他端部１９ｃは、貫通孔５ｂから基材５の表面に沿って外側に突出して円形のフランジ形状部１９ｄを備えており、このフランジ形状部１９ｄも保護層１５の表面と同一面となるようＳＭＤ３の実装面と反対側に露出している。
【００３４】
その他の構成は、前記図１に示した第１の実施形態と同様であり、第１の実施形態と同一の構成要素には同一符号を付してある。
【００３５】
第２の実施形態においても、ＳＭＤ３を、例えば再利用のために配線基板１から取り外す際には、第１の実施形態と同様に、ヒータなどの熱源１７を、配線基板１のＳＭＤ３を実装している面と反対側の面に接触させ、この面に露出する伝熱部１９のフランジ形状部１９ｄを含む他端部１９ｃに接触させて加熱する。
【００３６】
伝熱部１９の他端部１９ｃが受熱した熱は、円錐形状部１９ａを経て一端部１９ｂに達し、さらに導電部材７からランド部７ａ上のハンダ１１に達して該ハンダ１１を溶融させる。これにより、ＳＭＤ３の電極３ａがハンダ１１およびランド部７ａから離反可能となって、ＳＭＤ３を配線基板１から取り外すことができ、ＳＭＤ３の再利用が極めて容易となるという第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００３７】
なお、本実施形態では、伝熱部１９を円錐形状としたが、一端部１９ｂ，他端部１９ｃが同径となるストレート形状でも同様である。
【００３８】
また、本実施形態においては、伝熱部１９を、配線基板１の基材５を貫通する貫通孔５ｂに導電性部材を充填した構成として、従来一般的に広く適用されているブラインドビアホール形状を採用でき、したがって製造は容易であり低コストで達成できる。
【００３９】
さらに、第１および第２の実施形態では、ランド部７ａの１箇所に１個の伝熱部１９を設けた形態としているが、ランド部７ａの１箇所につき複数の伝熱部１９を設けてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の第１の実施形態に係わる配線基板の電子部品実装構造を示す断面図である。
【図２】図１の配線基板の電子部品実装構造の斜視図である。
【図３】図２の実装状態に対しＳＭＤを取り外した状態の配線基板の斜視図である。
【図４】図３のＳＭＤの実装部位を拡大して示す平面図である。
【図５】図１に対しＳＭＤを配線基板から取り外す作業を示す動作説明図である。
【図６】本発明の第２の実施形態に係わる配線基板の電子部品実装構造を示す断面図である。
【符号の説明】
【００４１】
１  プリント配線基板
３  表面実装部品（電子部品）
３ａ  表面実装部品の電極
５ａ，５ｂ  プリント配線基板を貫通する貫通孔
７  導電部材（導電部）
７ａ  基板側電極（ランド部）
９  保護層
１１  ハンダ（接合部材）
１３，１９  伝熱部
１３ｂ，１９ｂ  伝熱部の一端部
１３ｃ，１９ｃ  伝熱部の他端部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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