(57)【要約】【課題】電子部品の取り外しが容易な実装構造と、その実装方法及び取り外し方法を提供することを目的とする。【解決手段】電子部品の取り外し時に、電子部品と基板の間に挟んだフィルムを引き剥がすことにより、容易に電子部品を取り外すことができ、更には、電子部品を強く保持する必要がないため電子部品や基板に直接剥離のダメージを与えない。【選択図】　　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子部品を基板に接続した実装構造体において、前記電子部品と前記基板の接続部以外の間隙にフィルムを介在し、前記フィルムの一部が前記電子部品より外側まで設けられていることを特徴とする電子部品の実装構造体。
【請求項２】
前記フィルムは前記接続部に対応した孔が形成されている開口フィルムであることを特徴とする請求項１記載の電子部品の実装構造体。
【請求項３】
前記電子部品と前記基板の接続部材が導電接着剤であることを特徴とする請求項１記載の電子部品の実装構造体。
【請求項４】
前記フィルムの厚さが前記電子部品と前記基板の間隙よりも同等以下であり、前記フィルムが前記電子部品および前記基板の少なくとも一方に熱可塑性樹脂で貼り付けられていることを特徴とする請求項１記載の電子部品の実装構造体。
【請求項５】
前記フィルムが複数の電子部品とそれらを接続する基板の間隙に介在することを特徴とする請求項１記載の電子部品の実装構造体。
【請求項６】
突起状接続部を形成した電子部品または基板と開口フィルムを位置決めする工程と、
前記開口フィルムを前記電子部品または前記基板に貼り付ける工程と、
前記開口フィルムを貼り付けた前記電子部品または前記基板を、基板または電子部品と接続する工程からなることを特徴とする電子部品の実装方法。
【請求項７】
開口フィルムを基板に貼り付ける工程と、
突起状接続部を形成した複数の電子部品を前記開口フィルムに位置決めする工程と、
位置決めした電子部品を前記基板と接続する工程からなることを特徴とする電子部品の実装方法。
【請求項８】
請求項１記載の実装構造体における電子部品の取り外し方法であって、
前記フィルムの前記電子部品より外側の部分を保持して前記フィルムを引き剥がすことにより、前記電子部品を取り外すことを特徴とする電子部品の取り外し方法。
【請求項９】
請求項４記載の実装構造体における電子部品の取り外し方法であって、
前記フィルムまたは前記電子部品を加熱して熱可塑性樹脂を軟化させ、前記フィルムと前記基板または前記電子部品の貼りあわせ状態を解除することを特徴とする請求項８記載の電子部品の取り外し方法。
【請求項１０】
請求項７記載のフィルムを複数の電子部品ごと取り外すことを特徴とする請求項８記載の電子部品の取り外し方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子部品の基板への実装構造および実装方法に関し、さらには電子部品の取り外し方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、環境保護や資源の枯渇に対する対策として、リサイクル・リユースがキーワードとなっている。そして、使用できる部品を取り出してリユース（再使用）し、不良部品のみを交換する方法が用いられている。
電子部品を実装した基板では、部品を取り外すときに、次のような方法が用いられている。
例えば、はんだで電子部品と基板を固着している実装構造では、取り外したい電子部品を保持した状態で、基板全体をはんだ溶融温度以上に加熱するか、あるいは局部的にはんだ接合部を加熱する方法が用いられている。
また、熱硬化性樹脂で電子部品と基板を固着している実装構造では、熱硬化性樹脂をガラス転移点以上に加熱し樹脂を劣化、破壊させる方法が用いられている。
【０００３】
これらの問題を解決するために、以下のような特許が出願されている。
特許文献１では、電子部品と基板の接続部を覆うように樹脂フィルムを貼付け封止することで、接続信頼性を確保しフィルムを引き剥がすことで電子部品の取り外しを容易にしている。
この方法では、フィルムと電子部品が接着されているため、基板の損傷は防げるが、逆に電子部品の損傷が生じやすい。また、樹脂フィルムで電子部品を覆っているので、放熱性が悪い。さらに、電子部品の電極が基板側の反対面に有り、ワイヤ等で電気的接合を取り、基板とははんだや接着剤等で固定している実装構造では使用できない。
【０００４】
特許文献２では、半導体装置のバンプと基板のバンプを雌型、雄型で形成し、機械的嵌め合せを行うことで接続信頼性を確保し、かつ、電子部品の取り外しを容易にしている。しかし、この方法ではバンプ構成が複雑で製造が困難であり、特殊用途にしか使用できない。
他にも同様の特許が多数出願されているが、どれも取り外し時には電子部品を直接保持する必要があり、取り外し時に電子部品を損傷しやすい。
【０００５】
接合に使用されるはんだは現在、鉛の入っていないはんだへ移行が進められている。鉛の入っていないはんだは、融点が共晶はんだに比べて高くなる。これは電子部品の耐熱温度に近づくことを意味している。
【０００６】
導電性樹脂は導電性と接着性を示し、電子回路の補修接続などに利用される。軟化温度は、はんだの融点と比較して低い。
【０００７】
【特許文献１】
特開平１０−５０７６３号公報
【特許文献２】
特開平５−２３５０９９号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
最近のプリント基板は表面実装用電子部品が高密度に実装されているため、電子部品の取り外しが困難でコストがかかり、取り外し方法によっては電子部品や基板を損傷するため、電子部品や基板の再使用はほとんど行われていない。
【０００９】
はんだで電子部品と基板を接合している実装構造では、基板全体をはんだ溶融温度以上に加熱して電子部品を取り外す方法では、取り外したい部品以外に損傷を与えるし、局部的にはんだ接合部を加熱して電子部品を取り外す方法では必要以上に電子部品が加熱されるため、電子部品が損傷しやすい。
【００１０】
熱硬化樹脂で電子部品と基板を固着する実装構造では、樹脂が非常に硬く固着しているため、剥離することは困難であり、樹脂をガラス転移点以上に加熱し樹脂を劣化、破壊させて電子部品を取り外す方法では、基板や電子部品に損傷を与える。特に、樹脂の破壊時には、電子部品を強く保持した状態で樹脂に剪断力を機械的に加えているため、この剪断力により電子部品の損傷が大きくなる。また、仮に損傷なく取り外せたとしても、再接続のための表面の洗浄化は困難である。
【００１１】
そこで、本発明は、電子部品の基板への実装構造および実装方法に関し、電子部品の取り外しが容易な実装構造およびその実装方法を提供することを目的とする。さらには電子部品の取り外し方法に関し、取り外しが容易で電子部品や基板を損傷することのない電子部品の取り外し方法および、電子部品の取り外し時に、電子部品と基板の間に挟んだフィルムを引き剥がすことにより、容易に電子部品を取り外す方法を提供することを目的とする。さらには、取り外し時に、電子部品を強く保持する必要がなく、電子部品や基板に直接剥離ダメージを及ぼさないため、電子部品や基板の損傷が生じにくくなる電子部品取り外し方法を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明は、電子部品を基板に接続した実装構造体において、上記電子部品と上記基板の接続部以外の間隙にフィルムを介在し、上記フィルムの一部が上記電子部品より外側まで設けられていることを特徴とする。
【００１３】
請求項２記載の発明は、上記フィルムは上記接続部に対応した孔が形成されている開口フィルムであることを特徴とする。
【００１４】
請求項３記載の発明は、上記電子部品と上記基板の接続部材が導電接着剤であることを特徴とする。
【００１５】
請求項４記載の発明は、上記フィルムの厚さが上記電子部品と上記基板の間隙よりも同等以下であり、上記フィルムが上記電子部品および上記基板の少なくとも一方に熱可塑性樹脂で貼り付けられていることを特徴とする。
【００１６】
請求項５記載の発明は、上記フィルムが複数の電子部品とそれらを接続する基板の間隙に介在することを特徴とする。
【００１７】
請求項６記載の発明は、突起状接続部を形成した電子部品または基板と開口フィルムを位置決めする工程と、上記開口フィルムを上記電子部品または上記基板に貼り付ける工程と、上記開口フィルムを貼り付けた上記電子部品または上記基板を、基板または電子部品と接続する工程からなることを特徴とする。
【００１８】
請求項７記載の発明は、開口フィルムを基板に貼り付ける工程と、突起状接続部を形成した複数の電子部品を上記開口フィルムに位置決めする工程と、位置決めした電子部品を上記基板と接続する工程からなることを特徴とする。
【００１９】
請求項８記載の発明は、請求項１記載の電子部品の実装構造体であって、上記フィルムの上記電子部品より外側の部分を保持して上記フィルムを引き剥がすことにより、上記電子部品を取り外すことを特徴とする。
【００２０】
請求項９記載の発明は、請求項４の電子部品の実装構造体であって、上記フィルムまたは上記電子部品を加熱して熱可塑性樹脂を軟化させ、上記フィルムと上記基板または上記電子部品の貼りあわせ状態を解除することを特徴とする。
【００２１】
請求項１０記載の発明は、請求項７記載のフィルムを複数の電子部品ごと取り外すことを特徴とする。
【００２２】
【発明の実施の形態】
＜実施例１＞
図１（ａ）、（ｂ）に本発明の第一の実施例を示す。
図１（ａ）は電子部品をダイボンディングした形態の実装構造であり、図２（ｂ）は電子部品を突起電極により基板と電気接合する形態の実装構造である。なお、ここでは煩雑を避けるため、電子部品や基板上の配線、電極、レジスト等は図示していない。また、図示はしていないが、チップコンデンサのような形態の実装構造にも同様に適用できる。
【００２３】
電子部品と基板の接続部以外の間隙にフィルムを介在し、該フィルムの一部を電子部品の外側まで設けている。
フィルムには接続部に対応した孔が形成されている。孔の形成方法としてはレーザ加工や機械的な打ち抜き等が用いられる。孔は接続部より少し大きく形成されている。
【００２４】
接続部材として導電接着剤を使用すると、（ａ）の構造では放熱性が良く、（ｂ）の構造では電気接合されるだけでなく、はんだのような金属疲労が生じないので、熱信頼性が良い。なお、ここでは接続部材として導電接着剤としているが、導電接着剤のみの一層構造に限らず、（ａ）の場合は金属層＋導電接着剤層、（ｂ）の場合ははんだ＋導電接着剤層の様に多層構造とし、その一層に導電接着剤が使われていても良い。
【００２５】
フィルムの厚さが電子部品と基板の間隙よりも同等以下であるため、接続部材が電子部品と基板を接続している。ここでは、フィルムが基板に搭載または熱可塑性樹脂で貼り付けられているが、電子部品に貼り付けられていてもよい。また、フィルムの厚さが電子部品と基板の間隙と同等で基板および電子部品に貼り付けられていてもよい。
【００２６】
＜実施例２＞
図２に本発明の第二の実施例を示す。これは、基板に導電接着剤により突起状接続部を形成した場合の例である。なお、突起状接続部の基板への形成方法としては、スクリーン印刷等を用いることが出来る。なお、フィルムを搭載または貼りつけてから突起状接続部を形成するのは、表面が平坦ではないため困難である。また、突起状接続部を形成していないフィルムには熱可塑性樹脂層を形成しておく。
【００２７】
まず、突起状接続部を形成した基板に請求項２記載のフィルムを位置決めする。すなわち、水平方向は光学的に位置決めし、基板にフィルムを搭載する。次に、フィルムまたは基板を加熱し、基板にフィルムを基板に熱可塑性樹脂で貼り付ける。さらに、電子部品を基板上に位置決めし、加熱することにより導電接着剤を硬化させて基板と電子部品を接続する。
なお、導電接着剤と熱可塑性樹脂の硬化温度がほぼ同じならば、フィルムの貼り付けと基板と電子部品の接続を同時に行え、さらに時間短縮できる。
ここでは突起状接続部を基板側に形成した例で説明したが、電子部品側に形成する場合も同様に実装できる。
【００２８】
＜実施例３＞
フィルムの電子部品より外側の部分を保持して引き剥がす。保持方法としては吸着等を使用できる。フィルムが熱可塑性樹脂で基板に貼り付けられている場合は、樹脂が軟化するまでフィルムを局所的に加熱する。
また、フィルムのエッジ部からフィルムと基板の間にスキージ等を入れてエッジ部を持上げ、エッジ部を機械的に保持してフィルムを引き剥がす。フィルムが引き剥がせれば、フィルム上に電子部品があるため、電子部品を基板から取り外せる。なお、フィルム剥離時に電子部品が動く場合には、電子部品を吸着等で軽く保持してもよい。
【００２９】
＜実施例４＞
図３に本発明の第四の実施例を示す。
図３は、フィルムが複数の電子部品とそれらを接続する基板の間隙に介在している実装構造体例である（実装方法、取り外し方法は図示無し）。
まず、フィルムを基板に貼り付ける。電子部品に貼り付ける方法では、フィルムが薄いため、複数の電子部品と一体になったフィルムを基板に位置決めするのは難しい。
次に突起状接続部を形成した複数の電子部品を該フィルムに位置決めし、基板上に搭載する。
次に電子部品および基板全体を加熱し、突起状接続部を基板電極と接合する。これによりフィルムが複数の電子部品とそれらを接続する基板の間隙に介在している実装構造体が得られる。
電子部品を取り外すには実施例３と同様に行うことにより、複数の電子部品を一度に取り外せる。
【００３０】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１記載の発明によれば、電子部品の実装構造体において、電子部品と基板の接続部以外の間隙にフィルムを介在し、該フィルムの一部を電子部品より外側まで設けているので、フィルムを保持して剥離することができ、フィルムを剥離すれば電子部品の取り外しができるため、電子部品の取り外しが容易にできる。
【００３１】
請求項２記載の発明によれば、電子部品の実装構造体において、フィルムに前記接続部に対応した孔を形成しているので、電子部品と基板の接続部を阻害せず、容易に電子部品と基板の間隙に該フィルムを介在できるため、電子部品の取り外しが容易にできる。
【００３２】
請求項３記載の発明によれば、本項の電子部品の実装構造体においては、電子部品と基板の接続部材を導電接着剤としているので、はんだに比べ低温で電子部品を基板から取り外すことができ、取り外し時の電子部品や基板のダメージを小さくできる。
【００３３】
請求項４記載の発明によれば、電子部品の実装構造体において、フィルムの厚さを電子部品と基板の間隙よりも同等以下とし、該フィルムを電子部品または基板の少なくとも一方に熱可塑性樹脂で貼り付けているので、はんだに比べ低温で電子部品を基板から取り外すことができ、電子部品の取り外し時の電子部品や基板のダメージを小さくできる。
【００３４】
請求項５記載の発明によれば、電子部品の実装構造体において、フィルムが複数の電子部品とそれらを接続する基板の間隙に介在しているので、複数の電子部品を１回のフィルム剥離工程で取り外せるため、電子部品を短時間で容易に取り外すことができる。
【００３５】
請求項６記載の発明によれば、電子部品の実装方法において、突起状接続部を形成した電子部品または基板に請求項２記載のフィルムを位置決めする工程と、該フィルムを電子部品または基板に貼り付ける工程と、該フィルムを貼り付けた電子部品または基板を、基板または電子部品と接続する工程とにより実装しているので、フィルムを電子部品と基板の接続部以外の間隙にフィルムを介在した電子部品の取り外しが容易な実装構造を容易に形成できる。
【００３６】
請求項７記載の発明によれば、電子部品の実装方法において、請求項２記載のフィルムを基板に貼り付ける工程と突起状接続部を形成した複数の電子部品を該フィルムに位置決めする工程と、位置決めした電子部品を基板と接続する工程により実装しているので、請求項５記載の実装構造を容易に形成できる。
【００３７】
請求項８記載の発明によれば、電子部品の取り外し方法において、フィルムの電子部品より外側の部分を保持して引き剥がすことにより電子部品を容易に取り外すことができ、さらには、電子部品の取り外し時に、電子部品を強く保持する必要がなく、電子部品や基板に直接剥離ダメージを及ぼさないため、電子部品や基板の損傷が生じにくくなる。
【００３８】
請求項９記載の発明によれば、電子部品の取り外し方法において、請求項４におけるフィルムまたは電子部品を加熱して熱可塑性樹脂を軟化させ、フィルムと基板または電子部品の貼りあわせ状態を解除しているので、はんだに比べ低温でフィルムを剥離できるため、電子部品の取り外し時の電子部品や基板のダメージを小さくできる。
【００３９】
請求項１０記載の発明によれば、フィルムを複数の電子部品ごと取り外すことにより、複数の電子部品を一度に取り外すことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第一の実施例における実施構造例を示す図である。
【図２】第二の実施例における実装方法例を示す図である。
【図３】第四の実施例における実装構造例を示す図である。
【符号の説明】
１　電子部品
２　基板
３　接続部材
４　フィルム
５　熱可塑性樹脂
６　導電接着剤
【図１】
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【図２】
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【図３】
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