(57)【要約】【課題】電子部品のはんだ付け部ゾーンに供給したはんだ融点低下用合金をはんだ鏝によってはんだの固相線温度温度よりも低い温度で加熱し、溶融はんだ融点低下用合金のはんだへの拡散による拡散混合物の固相線温度を前記はんだ鏝による加熱温度よりも低くして取外す場合、高実装面積のＱＦＰでも良好な作業能率で取外し得る電子部品の取外し方法を提供する。【解決手段】はんだ融点低下用合金にＩｎ及びＢｉを含有する合金を使用する。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子部品の取外しにあたり、電子部品のはんだ付け部のはんだの固相線温度Ｔ１よりも低い固相線温度Ｔ２のはんだ融点低下用合金を前記はんだ付け部に供給し、かつ該はんだ融点低下用合金を前記温度Ｔ１とＴ２の間の温度Ｔ３で加熱してはんだ融点低下用合金を溶融し、該溶融合金をはんだに拡散させて固相線温度Ｔ４が前記温度Ｔ３より低い拡散混合組成とする方法において、はんだ融点低下用合金にＩｎ及びＢｉを含有する合金を使用することを特徴とする電子部品の取外し方法。
【請求項２】
電子部品の取外しにあたり、電子部品のはんだ付け部のはんだの固相線温度Ｔ１よりも低い固相線温度Ｔ２のはんだ融点低下用合金を前記はんだ付け部に供給し、かつ該はんだ融点低下用合金を前記温度Ｔ１とＴ２の間の温度Ｔ３で加熱してはんだ融点低下用合金を溶融し、該溶融合金をはんだに拡散させて固相線温度Ｔ４が前記温度Ｔ３より低い拡散混合組成とする方法において、前記拡散混合組成の固相線温度Ｔ４を９０℃以下とするようにはんだ融点低下用合金の組成及び供給量を設定することを特徴とする電子部品の取外し方法。
【請求項３】
はんだ融点低下用合金に線径一定の直線材を使用することを特徴とする請求項１または２記載の電子部品の取外し方法。
【請求項４】
請求項１〜３の何れかにおいて、はんだがＳｎ−Ｐｂ系はんだである電子部品の取外し方法において使用するはんだ融点低下用合金であり、Ｂｉ２０〜７０％、Ｉｎ１０〜８０％、Ｓｎ５〜４０％、Ｐｂ５〜４０％の組成を有することを特徴とする電子部品取外し用のはんだ融点低下用合金。
【請求項５】
請求項１〜３の何れかにおいて、はんだがＳｎ−Ｐｂ系はんだまたは鉛フリーはんだである電子部品の取外し方法において使用するはんだ融点低下用合金であり、Ｂｉ２０〜７０％、Ｉｎ１０〜８０％、Ｓｎ０〜４０％の組成を有することを特徴とする電子部品取外し用のはんだ融点低下用合金。
【請求項６】
請求項４または５の組成１００重量部にＡｇ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ａｕ、Ｚｎ、ＧｅまたはＧａの一種以上が０．００１〜１重量部添加されていることを特徴とする電子部品取外し用のはんだ融点低下用合金。
【請求項７】
線径が０．１〜３．０ｍｍφの直線材であることを特徴とする請求項４〜６何れか記載の電子部品取外し用のはんだ融点低下用合金。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、配線基板にはんだ付けされた電子部品の取外し方法及びその取外し方法において使用するはんだ融点低下用合金に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
高価な電子部品や配線基板を再利用する場合、電子機器の補修やグレードアップのために電子部品を交換する場合、或いはデータ採取等のために電子部品を種々取り替えて実験する場合は、配線基板から電子部品を取外す必要があり、旧来では、当該電子部品のはんだ付け部のはんだを吸引装置付きはんだ鏝で溶融し、その溶融はんだを吸引除去していた。
しかしながら、この方法では電子部品のはんだ付け部をはんだの固相線温度以上に加熱しなければならず、近来の高密度実装のもとでは、当該電子部品の近傍部分の他の電子部品までも相当高温に加熱されて熱的に損傷される危険性がある。
【０００３】
そこで、かかる危険性を排除するために「電子部品のはんだ付け部のはんだの固相線温度Ｔ１よりも低い固相線温度Ｔ２のはんだ融点低下用合金を前記はんだ付け部に供給し、かつ該はんだ融点低下用合金を前記温度Ｔ１とＴ２の間の温度Ｔ３で加熱してはんだ融点低下用合金を溶融し、該溶融合金をはんだに拡散させて固相線温度Ｔ４が前記温度Ｔ３より低い拡散混合組成とし、この拡散混合組成物が少なくとも半溶融状態にある間に（固相線温度Ｔ４以上の温度にある間に）、電子部品をバキュームピンセット等で取外す」ことが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特開平１−２４１８９１号公報
【０００５】
【解決しようとする課題】
従来、配線基板に搭載されたＩＣ等の電子部品例えばＱＦＰを取外すには、粉末状のはんだ融点低下用合金とフラックスとの混合クリームをＱＦＰ周囲のはんだ付け部ゾーンにディスペンサーで塗布し、配線基板をポットプレート上に載置し全体をはんだの固相線温度よりも低く、かつはんだ融点低下用合金の固相線温度よりも高い温度に加熱してはんだをはんだ融点低下用合金の拡散混合のもとで溶融させ、拡散混合物が半溶融状態にある間にＱＦＰを取外している。
しかしながら、この方法では取外すＱＦＰ以外の他の電子部品までも加熱されるから、他の電子部品への熱的悪影響が懸念される。また、ディスペンサーによるはんだ融点低下用合金粉混合クリームの塗布ではんだ融点低下用合金を供給しているので、供給量のバラツキが避けられず、近傍の他の電子部品やスルホールがはんだ融点低下用合金の付着で汚損される畏れもある。
【０００６】
これに対し、はんだ融点低下用合金を線状の形態で供給してはんだ鏝で加熱すれば、一定線径のために供給量のバラツキを排除でき、前記の不具合を解消できる。
しかしながら、はんだ鏝による加熱は局部加熱であり、はんだ鏝を前記ＱＦＰのピンのはんだ付け部ゾーンに沿い移動させる必要があり、ピン数が数１００本にも達する高実装面積のＱＦＰでは、最初の加熱スポットから最終の加熱スポットまではんだ鏝をはんだ融点低下用合金を溶融させつつ移動させるのに相当の時間がかかり、従来では、前記のはんだ付け部ゾーンを数区画に分割し、各区画においてはんだをはんだ融点低下用合金の供給による低融点化のもとで吸引装置付きはんだ鏝で吸引除去し、はんだ付け部ゾーン全体のはんだを除去したうえで前記ＱＦＰを取外すことが余儀なくされ作業能率の低下が否めない。
【０００７】
従来（特許文献１）では、例えばＳｎ６３％−Ｐｂ残の汎用はんだ（共晶、融点１８３℃）に対し、はんだ融点低下用合金の組成をＰｂ７０％−Ｂｉ２５％−Ｓｎ５％（固相線温度１１０℃）としており、はんだとはんだ融点低下用合金との拡散混合物の固相線温度が前記固相線温度（１１０℃）以下にはなり得ず、かかるもとで前記はんだ融点低下用合金を加熱温度１５０℃で加熱溶融してはんだに拡散混合させなければならないが、この加熱温度１５０℃と前記拡散混合物の固相線温度との差か小さいために、ピン数が数１００本にも達する高実装面積ＱＦＰの場合、はんだ付け部ゾーンを区画することなく処理すると、最終のピンはんだ付けスポットをはんだ鏝で加熱する際、最初のピンはんだ付けスポットでの拡散混合物の温度がその固相線温度以下に降下してしまい、電子部品のスムーズな取外しは困難である。
【０００８】
また、鉛フリーはんだであるＳｎ９６．５％−Ａｇ３．５％（固相線温度２２１℃）に対しては、はんだ融点低下用合金の組成をＢｉ５８％−Ｓｎ４８％（固相線温度１３８℃）とし、はんだ融点低下用合金の加熱温度を１６０℃としているが、この場合も、はんだ融点低下用合金の加熱温度（１６０℃）と拡散混合物の固相線温度との差が小さく、前記と同様電子部品のスムーズな取外しは困難である。
【０００９】
本発明の目的は、電子部品のはんだ付け部ゾーンに供給したはんだ融点低下用合金をはんだ鏝によってはんだの固相線温度温度よりも低い温度で加熱し、溶融はんだ融点低下用合金のはんだへの拡散による拡散混合物の固相線温度を前記はんだ鏝による加熱温度よりも低くして取外す場合、高実装面積のＱＦＰでも良好な作業能率で取外し得る電子部品の取外し方法及びその取外しに使用するはんだ融点低下用合金を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
請求項１に係る電子部品の取外し方法は、電子部品の取外しにあたり、電子部品のはんだ付け部のはんだの固相線温度Ｔ１よりも低い固相線温度Ｔ２のはんだ融点低下用合金を前記はんだ付け部に供給しかつ該はんだ融点低下用合金を前記温度Ｔ１とＴ２の間の温度Ｔ３で加熱してはんだ融点低下用合金を溶融し、該溶融合金をはんだに拡散させて固相線温度Ｔ４が前記温度Ｔ３より低い拡散混合組成とする方法において、はんだ融点低下用合金にＩｎ及びＢｉを含有する合金を使用することを特徴とする。
【００１１】
請求項２に係る電子部品の取外し方法は、電子部品の取外しにあたり、電子部品のはんだ付け部のはんだの固相線温度Ｔ１よりも低い固相線温度Ｔ２のはんだ融点低下用合金を前記はんだ付け部に供給しかつ該はんだ融点低下用合金を前記温度Ｔ１とＴ２の間の温度Ｔ３で加熱してはんだ融点低下用合金を溶融し、該溶融合金をはんだに拡散させて固相線温度Ｔ４が前記温度Ｔ３より低い拡散混合組成とする方法において、前記拡散混合組成の固相線温度Ｔ４を９０℃以下、好ましくは６０℃以下とするようにはんだ融点低下用合金の組成及び供給量を設定することを特徴とする。
【００１２】
請求項３に係る電子部品の取外し方法は、請求項１または２においてはんだ融点低下用合金に線径一定の直線材を使用することを特徴とする。
【００１３】
請求項４に係る電子部品取外し用のはんだ融点低下用合金は、請求項１〜３の何れかにおいてはんだがＳｎ−Ｐｂ系はんだである電子部品の取外し方法において使用するはんだ融点低下用合金であり、Ｂｉ２０〜７０％、Ｉｎ１０〜８０％、Ｓｎ５〜４０％、Ｐｂ５〜４０％の組成を有することを特徴とする。
【００１４】
請求項５に係る電子部品取外し用のはんだ融点低下用合金は、請求項１〜３の何れかにおいてはんだがＳｎ−Ｐｂ系はんだまたは鉛フリーはんだである電子部品の取外し方法において使用するはんだ融点低下用合金であり、Ｂｉ２０〜７０％、Ｉｎ１０〜８０％、Ｓｎ０〜４０％の組成を有することを特徴とする。
【００１５】
請求項６に係る電子部品取外し用のはんだ融点低下用合金は、請求項４または５の組成１００重量部にＡｇ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ａｕ、Ｚｎ、ＧｅまたはＧａの一種以上が０．００１〜１重量部添加されていることを特徴とする。
【００１６】
請求項７に係る電子部品取外し用のはんだ融点低下用合金は、請求項４〜６何れかにおいて線径が０．１〜３．０ｍｍφの直線材であることを特徴とする。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しつつ本発明の実施の形態について説明する。
図１は請求項１または２の実施例を示すために使用した図面である。
図１において、１は配線基板、２は取外すＩＣ等の電子部品、例えばＱＦＰであり、リードピン２１を配線基板１にはんだ付けしてある。配線基板には他の電子部品も搭載されているが、図示は省略してある。３は電子部品近傍位置のスルホールである。はんだにはＳｎ−Ｐｂはんだ、例えば共晶のＳｎ６３％−Ｐｂ残（融点１８３℃）、鉛フリーはんだ、例えばＳｎ９６．５％−Ａｇ３％−Ｃｕ０．５％（液相線温度２２０℃、固相線温度２１７℃）を使用することができる。請求項１または２により電子部品を取外すには、電子部品四方のはんだ付け部ゾーンにフラックスを塗布し、ゾーンａ，ｂ，ｃ，ｄの順で、固相線温度Ｔ２がはんだの固相線温度Ｔ１よりも低いＢｉ及びＩｎ含有の線状はんだ融点低下用合金の先端部を当接し、その当接したはんだ融点低下用合金部分にはんだ鏝を前記Ｔ１よりも低くＴ２よりも高い温度Ｔ３、例えば１３０℃の加熱鏝温度のもとで接触移動させて前記当接したはんだ融点低下用合金部分を溶融させていき、この溶融はんだ融点低下用合金のはんだへの拡散混合によりはんだをはんだ融点低下用合金との拡散混合物に変成させていく。
【００１８】
本発明においては、前記拡散混合物の固相線温度Ｔ４を９０℃以下、好ましくは６０℃以下とするようにはんだ融点低下用合金の組成及び供給量を設定してあり、図１において、→の順ではんだ鏝がはんだ融点低下用合金を溶融しつつ移動させていき、出発スポットｐの拡散混合物の温度Ｔｘが、はんだ鏝の出発スポットｐから最終スポットｐ’に到達するまでの時間の経過により出発スポットｐの拡散混合物の温度Ｔｘが当初の温度Ｔ３＝１３０℃より降下するが、拡散混合物の固相線温度Ｔ４を９０℃以下と充分に低くしているから、その温度Ｔｘを拡散混合物の固相線温度Ｔ４より充分な余裕で高くでき、はんだ鏝が最終スポットｐ’に達したとき電子部品のパッケージ全周の拡散混合物を液相状態または固液共存状態に保持でき、電子部品をバキュームピンセット等によりスムーズに取外し得る。
【００１９】
電子部品を取外した後の配線基板側には、上記拡散混合物の凝固屑が付着しているから、配線基板を拡散混合物の固相線温度Ｔ４よりやや高い温度Ｔ５で加熱して付着屑を半溶融させ、その半溶融物との濡れ性に優れた銅ネット等でその半溶融屑を吸い上げて除去し、これにて本発明による電子部品の取外しを終了する。
【００２０】
本発明によれば、市販のＱＦＰ中、実装面積が相当に大きい約２×１０３ｍｍ２のＱＦＰでも（ピン数は０．５ｍｍピッチで約３００本、０．４ｍｍピッチで約３８０本、０．３ｍｍピッチで約５００本）、後述の実施例で検証している通りスムーズに取外し得る。
【００２１】
従来例（前記の特許文献１）では、Ｐｂ−Ｓｎはんだに対し、はんだ融点低下用合金の組成を固相線温度１１０℃のＰｂ７０％−Ｂｉ２５％−Ｓｎ５％としており、Ｐｂ−Ｓｎはんだとはんだ融点低下用合金との拡散混合物の固相線温度は明らかにされていないが、拡散混合物の固相線温度の低下に主にＢｉが寄与するだけでその低下値が小さく、拡散混合物の固相線温度と前記加熱温度との差が小さく、実装面積約２×１０３ｍｍ２といったはんだ付け部ゾーンの長いＱＦＰに対しては、スムーズなＱＦＰＩＣの取外しは難しい。
これに対し、本発明でははんだ融点低下用合金の組成をＢｉとＩｎとを含有する合金系とし、拡散混合物の固相線温度の低下にＢｉとＩｎとが金属間化合物の生成により効果的に寄与し、拡散混合物の固相線温度と前記加熱温度との差を大きくでき、実装面積２×１０３ｍｍ２といったはんだ付け部ゾーンの長いＱＦＰでも、スムーズに取外すことができる。
【００２２】
前記はんだには鉛フリーはんだ例えば例えば固相線温度２１７℃、液相線温度２２０℃のＳｎ９６．５％−Ａｇ３％−Ｃｕ０．５％も使用でき、この場合、はんだ鏝の加熱温度は前記Ｐｂ−Ｓｎはんだの場合と同様約１３０℃とすることも可能であるが、近傍の他の電子部品の耐熱性に応じ１３０℃〜１６０℃の適宜の温度とすることが好ましい。
【００２３】
前記Ｐｂ−Ｓｎはんだに対するＢｉとＩｎを含有するはんだ融点低下用合金の組成としては、Ｉｎ−Ｐｂ−Ｓｎ−Ｂｉ系、Ｂｉ−Ｓｎ−Ｉｎ系、Ｂｉ−Ｉｎ系がある。鉛フリーはんだ例えば固相線温度２１７℃、液相線温度２２０℃のＳｎ９６．５％−Ａｇ３％−Ｃｕ０．５％に対するはんだ融点低下用合金の組成は、Ｂｉ−Ｓｎ−Ｉｎ系、Ｂｉ−Ｉｎ系とすることができる。
【００２４】
はんだがＳｎ−Ｐｂはんだの場合、例えば共晶のＳｎ６３％−Ｐｂ残の場合、はんだ融点低下用合金の組成は請求項４によりＢｉ２０〜７０％、Ｉｎ１０〜８０％、Ｓｎ５〜４０％、Ｐｂ５〜４０％とすることができる。
このはんだ融点低下用合金の組成において、Ｂｉ及びＩｎを添加する理由は、はんだとの拡散混合物の固相線温度を９０℃以下とするためであり、Ｉｎ＜１０％、Ｂｉ＜２０％ではその目的を満足に達成し難く、Ｂｉ＞７０％では線状加工が難しく、Ｉｎ＞８０％でははんだ融点低下用合金の表面酸化が生じ易くなる。Ｓｎ及びＰｂを添加する理由は、はんだとの相溶性を良くするめであり、Ｐｂ＜５％、Ｓｎ＜５％ではＢｉが多くなり過ぎて線引き加工が難しく、Ｐｂ＞４０％、Ｓｎ＞４０％では固相線温度温度を１５０℃以下に設定することが困難となり、はんだ鏝温度１３０℃でのはんだ融点低下用合金の溶融が難かしくなる。
請求項４のはんだ融点低下用合金の具体例としては、Ｉｎ２１％−Ｐｂ１８％−Ｓｎ１２％−Ｂｉ残（固相線温度５８℃）を挙げることができる。
【００２５】
はんだが鉛フリーはんだの場合、例えばＳｎ９６．５％−Ａｇ３％−Ｃｕ０．５％の場合、はんだ融点低下用合金の組成は請求項５によりＢｉ２０〜７０％、Ｉｎ１０〜８０％、Ｓｎ０〜４０％とすることができる。
このはんだ融点低下用合金の組成において、Ｂｉ及びＩｎを添加する理由は、はんだとの拡散混合物の固相線温度を９０℃以下とするためであり、Ｉｎ＜１０％、Ｂｉ＜２０％ではその目的を満足に達成し難く、Ｂｉ＞７０％では線状加工が難しく、Ｉｎ＞８０％でははんだ融点低下用合金の表面酸化が生じ易くなる。Ｓｎを添加する理由は、はんだとの相溶性を良くするためであり、Ｓｎ＞４０％では固相線温度温度を１５０℃以下に設定することが困難となりはんだ鏝温度１５０℃でのはんだ融点低下用合金の溶融が難かしくなる。なお、Ｓｎが０に近い場合、後述する回転液中紡糸法により製線できる。
請求項５のはんだ融点低下用合金の具体例としては、Ｂｉ３２．５％−Ｓｎ１６．５％−Ｉｎ残（固相線温度６０℃）、Ｂｉ５５％−Ｉｎ３０％−Ｓｎ残（固相線温度８１℃）、Ｂｉ３４％−Ｓｎ１０％−Ｉｎ残（固相線温度６６℃、液相線温度７０℃）、Ｂｉ３３．７％−Ｉｎ残（固相線温度７２℃）を挙げることができる。
【００２６】
請求項６によれば、はんだ融点低下用合金の融点調整や必要線径への加工性を向上させるために、Ｂｉ２０〜７０％、Ｉｎ１０〜８０％、Ｓｎ５〜４０％、Ｐｂ５〜４０％またはＢｉ２０〜７０％、Ｉｎ１０〜８０％、Ｓｎ０〜４０％の１００重量部にＡｇ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ａｕ、Ｚｎ、ＧｅまたはＧａの一種以上を０．００１〜１重量部添加することができる。
【００２７】
既述した通り、取り外そうとする電子部品近傍の他の電子部品にはんだ融点低下用合金を付着させることのないように、はんだ融点低下用合金を一定外径の線状で供給して供給量のバラツキを排除することが有効であり、請求項４または５の組成のはんだ融点低下用合金の場合、線径０．１〜３．０ｍｍφ、好ましくは１．２ｍｍφとすることができる。
【００２８】
線状のはんだ融点低下用合金材は、鋳造塊を押出成形する方法、押出成形品を更にダイス伸線により細線化するする方法、回転遠心力により冷却液を層状に保持した回転ドラムの冷却層中にノズルからの溶融合金のジェツトを冷却液層の回転速度と同速度で入射させて冷却凝固させる回転液中紡糸法、回転液中紡糸法で得た線を更にダイスで伸線する方法等により製造できる。
【００２９】
線状はんだ融点低下用合金をボビンに巻くと巻き癖がついて前記ＱＦＰのパッケージ周囲のはんだ付け部ゾーンに食み出しなく納めることが困難になるので、保管・運搬は多数本の長さ１００ｍｍ〜３００ｍｍの直線線材を束めた形態で行なうことが好ましい。
【００３０】
【実施例】
〔実施例１〕実装面積約１．８×１０３ｍｍ２、ピン数約５００本、ピッチ０．３ｍｍのＱＦＰをＳｎ６３％−Ｐｂ残の共晶はんだを用いて搭載し、数箇のスルホールをＱＦＰから６．０ｍｍの位置に設けた配線基板からＱＦＰを次ぎのようにして取外した。
すなわち、はんだ融点低下用合金に組成がＩｎ２１％−Ｐｂ１８％−Ｓｎ１２％−Ｂｉ残（固相線温度５８℃）、線径が１．２ｍｍφの直線材を用いた。はんだに対するはんだ融点低下用合金の体積比はほぼ５倍である。このはんだ融点低下用合金材をＱＦＰの四方のリードピンはんだ付けゾーンに、右回りに第１番目ゾーン〜第４番目ゾーンの順で、フラックスを塗布しはんだ融点低下用合金線材の先端部を当接し、加熱温度１３０℃の電気鏝を擦り付けてその当接合金線を溶融させ、この溶融合金のはんだへの拡散混合によりはんだを溶融させた。
このようにしてＱＦＰ四方のリードピンはんだ付け部ゾーンのはんだをはんだ融点低下用合金の当接とはんだ鏝の擦り付けにより、はんだとはんだ融点低下用合金との拡散混合で溶融させていった。最終加熱スポットに到達した時点で、出発加熱スポットの拡散混合物がその拡散混合物の固相線温度以上にあって固化しておらず、ＱＦＰをピンセットで容易に取外すことができた。また、拡散混合物のスルホールへの流入も認められなかった。
現に、Ｓｎ６３％−Ｐｂ残の共晶はんだにはんだ融点低下用合金としてのＩｎ２１％−Ｐｂ１８％−Ｓｎ１２％−Ｂｉ残を体積比で５倍加えて前記の拡散混合物の組成を模擬した試料のＤＳＣを測定したところ、図２に示す通りであり、固相線温度４９．１℃、液相線温度７０．３℃とみなし得、前記のはんだ鏝温度、すなわちはんだ融点低下用合金加熱温度１３０℃とその固相線温度４９．１℃との差が約８０℃であり、本実施例におけるＱＦＰの容易な取外しは、出発加熱スポットの拡散混合物の初期温度１３０℃が時間の経過と共に降下するも、その出発加熱スポットの温度を最終時でもはんだ融点低下用合金の前記固相線温度４９．１℃以上に保持し得た結果である。
【００３１】
〔実施例２〕実施例１に対し、線径１．２ｍｍφのはんだ融点低下用合金の組成としてＢｉ３２．５％−Ｓｎ１６．５％−Ｉｎ残（固相線温度６０℃）を用いた以外、実施例１と同じとしたところ、実施例１と同様、ＱＦＰをピンセットで容易に取外すことができ、かつ拡散混合物のスルホールへの流入も生じなかった。
現に、Ｓｎ６３％−Ｐｂ残の共晶はんだにはんだ融点低下用合金としてのＢｉ３２．５％−Ｓｎ１６．５％−Ｉｎ残を体積比で５倍加えて前記の拡散混合物の組成を模擬した試料のＤＳＣを測定したところ、図３に示す通りであり、固相線温度５７．９℃、液相線温度１０１．７℃とみなし得、前記のはんだ鏝温度、すなわちはんだ融点低下用合金加熱温度１３０℃とその固相線温度５７．９℃との差が約７０℃であり、本実施例におけるＱＦＰの容易な取外しは、出発加熱スポットの拡散混合物の初期温度１３０℃が時間の経過と共に降下するも、その出発加熱スポットの温度を最終時でもはんだ融点低下用合金の前記固相線温度５７．９℃以上に保持し得た結果である。
【００３２】
〔実施例３〕実施例１に対し、線径１．２ｍｍφのはんだ融点低下用合金の組成としてＢｉ３４％−Ｓｎ１０％−Ｉｎ残（固相線温度６６℃、液相線温度７０℃）を用いた以外、実施例１と同じとしたところ、実施例１と同様、ＱＦＰをピンセットで容易に取外すことができ、かつ拡散混合物のスルホールへの流入も生じなかった。
現に、Ｓｎ６３％−Ｐｂ残の共晶はんだにはんだ融点低下用合金としてのＢｉ３４％−Ｓｎ１０％−Ｉｎ残を体積比で５倍加えて前記の拡散混合物の組成を模擬した試料のＤＳＣを測定したところ、図４に示す通りであり、固相線温度５６．２℃、液相線温度７６．８℃とみなし得、前記のはんだ鏝温度、すなわちはんだ融点低下用合金加熱温度１３０℃とその固相線温度５６．２℃との差が約７０℃であり、本実施例におけるＱＦＰの容易な取外しは、出発加熱スポットの拡散混合物の初期温度１３０℃が時間の経過と共に降下するも、その出発加熱スポットの温度を最終時でもはんだ融点低下用合金の前記固相線温度５６．２℃以上に保持し得た結果である。
【００３３】
〔実施例４〕実施例１に対し、線径１．２ｍｍφのはんだ融点低下用合金の組成としてＢｉ３３．７％−Ｉｎ残（固相線温度７２℃）を用いた以外、実施例１と同じとしたところ、実施例１と同様、ＱＦＰをピンセットで容易に取外すことができ、かつ拡散混合物のスルホールへの流入も生じなかった。
現に、Ｓｎ６３％−Ｐｂ残の共晶はんだにはんだ融点低下用合金としてのＢｉ３３．７％−Ｉｎ残を体積比で５倍加えて前記の拡散混合物の組成を模擬した試料のＤＳＣを測定したところ、図５に示す通りであり、固相線温度６２．２℃、液相線温度８５．６℃とみなし得、前記のはんだ鏝温度、すなわちはんだ融点低下用合金加熱温度１３０℃とその固相線温度６２．２℃との差が約７０℃であり、本実施例におけるＱＦＰの容易な取外しは、出発加熱スポットの拡散混合物の初期温度１３０℃が時間の経過と共に降下するも、その出発加熱スポットの温度を最終時でもはんだ融点低下用合金の前記固相線温度６２．２℃以上に保持し得た結果である。
【００３４】
〔比較例１〕実施例１に対し、線径１．２ｍｍφのはんだ融点低下用合金の組成としてＰｂ７０％−Ｂｉ２５％−Ｓｎ５％（固相線温度１１０℃）を用いた以外、実施例１と同じとした。
ＱＦＰ四方のリードピンはんだ付けゾーンの第４番目ゾーンでのはんだへのはんだ融点低下用合金の拡散混合作業の終了以前に第１番目ゾーンの拡散混合物の一部が固化し、ピンセットによるＱＦＰの取外しは困難であった。
【００３５】
〔実施例５〕実装面積約１．８×１０３ｍｍ２、ピン数約５００本、ピッチ０．３ｍｍのＱＦＰをＳｎ９６．５％−Ａｇ３％−Ｃｕ０．５％の鉛フリーはんだ（液相線温度２２０℃、固相線温度２１７℃）を用いて搭載し、数箇のスルホールをＱＦＰから２．０ｍｍの位置に設けた配線基板からＱＦＰを次ぎのようにして取外した。
すなわち、はんだ融点低下用合金に組成がＢｉ３２．５％−Ｓｎ１６．５％−Ｉｎ残（固相線温度６０℃）、線径が１．２ｍｍφの直線材を用いた。はんだに対するはんだ融点低下用合金の体積比はほぼ５倍である。このはんだ融点低下用合金材をＱＦＰの四方のリードピンはんだ付けゾーンに、右回りに第１番目ゾーン〜第４番目ゾーンの順で、フラックスを塗布しはんだ融点低下用合金線材の先端部を当接し、加熱温度１５０℃の電気鏝を擦り付けてその当接合金線を溶融させ、この溶融合金のはんだへの拡散混合によりはんだを溶融させた。
このようにしてＱＦＰ四方のリードピンはんだ付け部ゾーンのはんだをはんだ融点低下用合金の当接とはんだ鏝の擦り付けではんだとはんだ融点低下用合金との拡散混合で溶融させていき、最終加熱スポットに到達した時点での出発加熱スポットの拡散混合物がその拡散混合物の固相線温度以上にあって固化しておらず、ＱＦＰをピンセットで容易に取外すことができ、かつスルホールへの溶融合金の流入も認められなかった。
現に、Ｓｎ９６．５％−Ａｇ３％−Ｃｕ０．５％の鉛フリーはんだにはんだ融点低下用合金としてのＢｉ３２．５％−Ｓｎ１６．５％−Ｉｎ残を体積比で５倍加えて前記の拡散混合物の組成を模擬した試料のＤＳＣを測定したところ、図６に示す通りであり、固相線温度５３．１℃、液相線温度１０９．８℃とみなし得、前記のはんだ鏝温度、すなわちはんだ融点低下用合金加熱温度１５０℃とその固相線温度４９．１℃との差が約１００℃であり、本実施例におけるＱＦＰの容易な取外しは、出発加熱スポットの拡散混合物の初期温度１５０℃が時間の経過と共に降下するも、その出発加熱スポットの温度を最終時でもはんだ融点低下用合金の前記固相線温度５３．１℃以上に保持し得た結果である。
【００３６】
〔実施例６〕実施例５に対し、線径１．２ｍｍφのはんだ融点低下用合金の組成としてＢｉ３４％−Ｓｎ１０％−Ｉｎ残（固相線温度６６℃、液相線温度７０）を用いた以外、実施例５と同じとしたところ、実施例５と同様、ＱＦＰをピンセットで容易に取外すことができ、かつスルホールへの溶融合金の流入も認められなかった。
現に、Ｓｎ９６．５％−Ａｇ３％−Ｃｕ０．５％の鉛フリーはんだにはんだ融点低下用合金としてのＢｉ３４％−Ｓｎ１０％−Ｉｎ残を体積比で５倍加えて前記の拡散混合物の組成を模擬した試料のＤＳＣを測定したところ、図７に示す通りであり、固相線温度５６．６℃、液相線温度８９．８℃とみなし得、前記のはんだ鏝温度、すなわちはんだ融点低下用合金加熱温度１５０℃とその固相線温度５６．６℃との差が約９０℃であり、本実施例におけるＱＦＰの容易な取外しは、出発加熱スポットの拡散混合物の初期温度１５０℃が時間の経過と共に降下するも、その出発加熱スポットの温度を最終時でもはんだ融点低下用合金の前記固相線温度５６．６℃以上に保持し得た結果である。
【００３７】
〔実施例７〕実施例５に対し、線径１．２ｍｍφのはんだ融点低下用合金の組成としてＢｉ３３．７％−Ｉｎ残（固相線温度７２℃）を用いた以外、実施例５と同じとしたところ、実施例５と同様、ＱＦＰをピンセットで容易に取外すことができ、かつスルホールへの溶融合金の流入も認められなかった。。
現に、Ｓｎ９６．５％−Ａｇ３％−Ｃｕ０．５％の鉛フリーはんだにはんだ融点低下用合金としてのＢｉ３３．７％−Ｉｎ残を体積比で５倍加えて前記の拡散混合物の組成を模擬した試料のＤＳＣを測定したところ、図８に示す通りであり、固相線温度５８．８℃、液相線温度７２．７℃とみなし得、前記のはんだ鏝温度、すなわちはんだ融点低下用合金加熱温度１５０℃とその固相線温度７２．７℃との差が約８０℃であり、本実施例におけるＱＦＰの容易な取外しは、出発加熱スポットの拡散混合物の初期温度１５０℃が時間の経過と共に降下するも、その出発加熱スポットの温度を最終時でもはんだ融点低下用合金の前記固相線温度７２．７℃以上に保持し得た結果である。
【００３８】
〔比較例２〕実施例５に対し、線径１．２ｍｍφのはんだ融点低下用合金の組成としてＳｎ（融点２３２℃）単体を用いた以外、実施例１と同じとした。
はんだ鏝の加熱温度をほぼ２５０℃にする必要があり、取外そうとする電子部品近傍の他の電子部品への熱的悪影響が避けられず、安全性に問題がある。
【００３９】
なお、本発明でいう固相線温度とは、共晶合金の共晶温度を含んでいる。
【００４０】
本発明は、高価な電子部品または配線基板を再使用する場合、電子機器のグレードアップや修理のために電子部品を交換する場合、実験のために電子部品を交換してデータを採取する場合等に有用である。
【００４１】
【発明の効果】
本発明は、電子部品のはんだ付け部ゾーンに供給したはんだ融点低下用合金をはんだ鏝によってはんだの固相線温度よりも低い温度で加熱し、溶融はんだ融点低下用合金のはんだへの拡散による拡散混合物の固相線温度を前記はんだ鏝による加熱温度よりも低くして拡散混合物が固化するまえに取外す場合、はんだ融点低下用合金にＩｎ及びＢｉを含有する合金を使用しているから、拡散混合物の固相線温度をＩｎとＢｉとの金属間化合物の生成により効果的に９０℃以下というように低くでき、拡散混合物が固化まえの液相状態または固液共存状態での時間を長くでき、はんだ付けゾーンを拡散混合物で濡らすのに長い時間を必要とする高実装面積の電子部品でもはんだの固相線温度よりも低い温度でスムーズに取外すことができる。
【００４２】
更に、融点低下用合金を線径一定の直線材の形態で使用しているので、融点低下用合金をばらつきなく一定量で供給でき、取外す電子部品近傍の他の電子部品やスルホールを拡散混合物の付着汚損なく本電子部品を取外すことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】請求項１に係る電子部品の取外し方法を示すための図面である。
【図２】実施例１での拡散混合物のＤＳＣ測定結果を示す図面である。
【図３】実施例２での拡散混合物のＤＳＣ測定結果を示す図面である。
【図４】実施例３での拡散混合物のＤＳＣ測定結果を示す図面である。
【図５】実施例４での拡散混合物のＤＳＣ測定結果を示す図面である。
【図６】実施例５での拡散混合物のＤＳＣ測定結果を示す図面である。
【図７】実施例６での拡散混合物のＤＳＣ測定結果を示す図面である。
【図８】実施例７での拡散混合物のＤＳＣ測定結果を示す図面である。
【符号の説明】
１          配線基板
２          電子部品
２１        リードピン
３          スルホール
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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