(57)【要約】【課題】構成が簡単で、しかも部品に耐熱限界の熱量を与えることなく取り外して、リペア部品の再利用が可能な加熱リペア方法と装置を提供する。【解決手段】熱風送風口２５、熱風経路２４、加熱により変形するバネ１９ａと基板保持部１８により構成されている。熱風経路に熱風２２を送風することによって、熱風２２により半田接合部１４が溶融するとともに、バネ１９ａが変形し伸びることにより基板保持部１８を持ち上げ、第１，第２の電子回路基板１１，１２を分離する。【選択図】図１
2007027153.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の電子回路基板と第２の電子回路基板とを対向させて接合した電子部品集合体を分離するに際し、
電子部品集合体の第１の電子回路基板と第２の電子回路基板の間に基板保持部を挿入して基板保持部の熱風送風口から接合部に熱風を送り、この熱風によって前記接合部の接合材料を軟化させるとともに、ベースと前記基板保持部との間に介装され形状記憶素子が前記熱風に熱結合して記憶形状に変形して前記基板保持部を第１，第２の電子回路基板を分離する方向に付勢して分離する
加熱リペア方法。
【請求項２】
第１の電子回路基板と第２の電子回路基板とを対向させて接合した電子部品集合体を作成するに際し、
対向した第１の電子回路基板と第２の電子回路基板の間に基板保持部を挿入し、
ベースと前記基板保持部との間に介装され形状記憶素子に熱風を接触させて形状記憶状態を変形させ前記基板保持部を第１，第２の電子回路基板を接合する方向に付勢し、
基板保持部の熱風送風口から接合部に熱風を送り、この熱風によって前記接合部の接合材料を軟化させて第１，第２の電子回路基板を接合する
加熱リペア方法。
【請求項３】
第１の電子回路基板と第２の電子回路基板とを対向させて接合した電子部品集合体を分離する加熱リペア装置であって、
電子部品集合体の第１の電子回路基板と第２の電子回路基板の間に先端が挿入され接合部に熱風を送る熱風送風口が形成された基板保持部と、
ベースと前記基板保持部との間に介装され前記熱風に熱結合して記憶形状に変形して前記基板保持部を第１，第２の電子回路基板を分離する方向に付勢する形状記憶素子と
を設けた加熱リペア装置。
【請求項４】
第１の電子回路基板と第２の電子回路基板とを対向させた状態に接合した電子部品集合体の形成に使用する加熱リペア装置であって、
電子部品集合体の第１の電子回路基板と第２の電子回路基板の間に先端が挿入され接合部に熱風を送る熱風送風口が形成された基板保持部と、
ベースと前記基板保持部との間に介装され前記熱風に熱結合して記憶形状に変形して前記基板保持部を第１，第２の電子回路基板を接合する方向に付勢する形状記憶素子と
を設けた加熱リペア装置。
【請求項５】
第１の電子回路基板と第２の電子回路基板とを対向させて接合した電子部品集合体の第１の電子回路基板と第２の電子回路基板の間に先端が挿入され接合部に熱風を送る熱風送風口が形成された基板保持部と、
ベースと前記基板保持部との間に介装され前記熱風に熱結合して形状記憶状態に変形する形状記憶素子と
を設けるとともに、前記形状記憶素子を着脱自在に構成した
加熱リペア装置。
【請求項６】
形状記憶素子は形状記憶合金製のバネである
請求項３〜請求項５の何れかに記載の加熱リペア装置。
【請求項７】
基板保持部に複数の熱風送風口を設け、前記ベースには各熱風送風口へ熱風を供給する熱風経路を設けた
請求項３〜請求項５の何れかに記載の加熱リペア装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、第１の電子回路基板と第２の電子回路基板とを対向させて接合した電子部品集合体をリペアする加熱リペア方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
リペアなどのために電子部品を電子回路基板から取り外すことが必要になった場合には、図９に示すように半田鏝１を半田接合部２に接触させる方法や、図１０に示すように半田接合部に熱風を吹き付ける方法によって、半田を溶融して、半田が溶融している間に、手動による部品撤去や、部品を吸着させて撤去するなどによって行われている。
【０００３】
具体的には、半田接合部が電子部品集合体裏面に平面的に配置されているＢＧＡ等の電子回路基板に半田付けされた電子部品を取り外す場合には、図１０に示すように、リペア部品３の上部に局所加熱リペア装置４の防熱用シールドケース５をかぶせて電子回路基板６の平坦部で密接してシールドする。このシールドケース５の内部には、熱風を噴出するノズル部７を有する局部加熱用ヒーターを備え、ノズル部７から噴出した熱風８が、半田付け部に当たって半田を溶融する。シールドケース５内を循環した後、シールドケース５の上部に設けられている排気穴９から上方に排出し、搭載されている周辺部品への熱の伝達を防止する構造となっている。このように周辺の電子部品の半田接合部への輻射熱や、対流電熱による熱の伝達を防止してリペア操作を行っている。
【特許文献１】特開２００３−２５８０２６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来のＢＧＡ局所加熱リペア装置の構成では、電気的に不具合を有する電子部品を取り外すために、リペア部品の周囲に配置されている搭載部品に、輻射や滞留電熱による熱の伝達を防止して、周辺部品の半田付け部に熱ストレスを与えることなくリペア操作を行うことは可能であるが、加熱用ヒーターのノズル部から噴出される熱風により、電子部品集合体が耐熱限界以上の熱量を受け電子部品集合体が破損するなど、電子部品集合体を再利用するための局所加熱リペア装置には適していない。
【０００５】
また、局所加熱ノズルが電子部品を密閉する構造となっており、電子部品や基板を取り外す機構として、局所加熱ノズル部に吸着ノズルや、チャック方式が採用されており、複雑な部品取り外し機構が必要とされる。
【０００６】
本発明は、構成が簡単で、しかも部品に耐熱限界の熱量を与えることなく取り外して、リペア部品の再利用が可能な加熱リペア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】
【０００７】
本発明の請求項１記載の加熱リペア方法は、第１の電子回路基板と第２の電子回路基板とを対向させて接合した電子部品集合体を分離するに際し、電子部品集合体の第１の電子回路基板と第２の電子回路基板の間に基板保持部を挿入して基板保持部の熱風送風口から接合部に熱風を送り、この熱風によって前記接合部の接合材料を軟化させるとともに、ベースと前記基板保持部との間に介装され形状記憶素子が前記熱風に熱結合して記憶形状に変形して前記基板保持部を第１，第２の電子回路基板を分離する方向に付勢して分離することを特徴とする。
【０００８】
本発明の請求項２記載の加熱リペア方法は、第１の電子回路基板と第２の電子回路基板とを対向させて接合した電子部品集合体を作成するに際し、対向した第１の電子回路基板と第２の電子回路基板の間に基板保持部を挿入し、ベースと前記基板保持部との間に介装され形状記憶素子に熱風を接触させて形状記憶状態を変形させ前記基板保持部を第１，第２の電子回路基板を接合する方向に付勢し、基板保持部の熱風送風口から接合部に熱風を送り、この熱風によって前記接合部の接合材料を軟化させて第１，第２の電子回路基板を接合することを特徴とする。
【０００９】
本発明の請求項３記載の加熱リペア装置は、第１の電子回路基板と第２の電子回路基板とを対向させて接合した電子部品集合体を分離する加熱リペア装置であって、電子部品集合体の第１の電子回路基板と第２の電子回路基板の間に先端が挿入され接合部に熱風を送る熱風送風口が形成された基板保持部と、ベースと前記基板保持部との間に介装され前記熱風に熱結合して記憶形状に変形して前記基板保持部を第１，第２の電子回路基板を分離する方向に付勢する形状記憶素子とを設けたことを特徴とする。
【００１０】
本発明の請求項４記載の加熱リペア装置は、第１の電子回路基板と第２の電子回路基板とを対向させた状態に接合した電子部品集合体の形成に使用する加熱リペア装置であって、電子部品集合体の第１の電子回路基板と第２の電子回路基板の間に先端が挿入され接合部に熱風を送る熱風送風口が形成された基板保持部と、ベースと前記基板保持部との間に介装され前記熱風に熱結合して記憶形状に変形して前記基板保持部を第１，第２の電子回路基板を接合する方向に付勢する形状記憶素子とを設けたことを特徴とする。
【００１１】
本発明の請求項５記載の加熱リペア装置は、第１の電子回路基板と第２の電子回路基板とを対向させて接合した電子部品集合体の第１の電子回路基板と第２の電子回路基板の間に先端が挿入され接合部に熱風を送る熱風送風口が形成された基板保持部と、ベースと前記基板保持部との間に介装され前記熱風に熱結合して形状記憶状態に変形する形状記憶素子とを設けるとともに、前記形状記憶素子を着脱自在に構成したことを特徴とする。
【００１２】
本発明の請求項６記載の加熱リペア装置は、請求項３〜請求項５の何れかにおいて、形状記憶素子は形状記憶合金製のバネであることを特徴とする。
本発明の請求項７記載の加熱リペア装置は、請求項３〜請求項５の何れかにおいて、基板保持部に複数の熱風送風口を設け、前記ベースには各熱風送風口へ熱風を供給する熱風経路を設けたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の加熱リペア方法によれば、基板保持部を第１の電子回路基板と第２の電子回路基板の間に挿入して接合部に熱風を送り、接合部へ局所的に熱風を供給するため、電子部品集合体に耐熱限界以上の熱量を与え、破損することなく電子部品をリペアすることが可能となる。また、熱風に接触した形状記憶素子が記憶形状に変形して基板保持部を接合方向に移動させるので、複雑な機構を有することなく、容易に電子部品集合体を分離できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の加熱リペア方法を具体的な実施の形態に基づいて説明する。
（実施の形態１）
図１〜図５は本発明の（実施の形態１）を示す。
【００１５】
図１は、電子部品集合体１０を、第１の電子回路基板１１と第２の電子回路基板１２とに分離する際に使用する加熱リペア装置を示している。電子部品集合体１０の詳細は、図２に示すように第１の電子回路基板１１と第２の電子回路基板１２の２つの回路基板が、基板接続部材１３を介して半田接合部１４により電気的に接続されている。１５は半導体部品，１６はチップ部品である。
【００１６】
加熱リペア装置の詳細は図３と図４に示すように構成されている。
加熱リペア装置は、ベース１７と、基板保持部１８と、ベース１７と基板保持部１８との間に介装された形状記憶素子としての形状記憶合金製のバネ１９ａとで構成されている。
【００１７】
電子部品集合体１０が図１に示すように載置される前記ベース１７には、セットされた電子部品集合体１０よりも外周位置に複数の支持台２０が形成されている。ベース１７には、供給口２１に供給された熱風２２を、各支持台２０に形成された熱風通路２３に供給する熱風経路２４が形成されている。
【００１８】
基板保持部１８は、基端部が前記支持台２０の上方に位置し、先端部は、ベース１７にセットされた電子部品集合体１０の第１の電子回路基板１１と第２の電子回路基板１２の間に挿入されて第１の電子回路基板１１に係合するようにベース１７の内側に延設されている。基板保持部１８には、一端が支持台２０に形成された熱風通路２３に対応して開口し他端が先端部の熱風送風口２５で開口した供給路２６が形成されている。
【００１９】
バネ１９ａは熱風２２と熱結合するように前記支持台２０に形成された熱風通路２３に配設されており、熱風２２が通過する前のバネ１９ａは、図３に示すように基板保持部１８の供給路２６がベース１７の支持台２０に形成された熱風通路２３に連通できる長さで、熱風２２で加熱されて図４に示すように記憶形状に変形して基板保持部１８を持ち上げる。
【００２０】
なお、支持台２０の熱風通路２３には、バネ１９ａが熱風通路２３に直接に接触した場合に発生する機械抵抗を低減するために、摩擦係数の小さな材料からなるスリーブ２７が設けられている。
【００２１】
作業工程は、図５（ａ）（ｂ）に示すように電子部品集合体１０を加熱リペア装置にセットし、半田が溶融する温度に管理（例えば２２０℃以上２５０℃以下）された熱風２２を、図５（ｃ）に示すようにベース１７の供給口２１に供給する。これによって、熱風２２は支持台２０に形成された熱風通路２３を通過する際にバネ１９ａを温め、さらに基板保持部１８の熱風送風口２５から、電子部品集合体１０の半田接合部１４に吹き付けられる。これによって、半田接合部１４の半田が軟化して溶融するとともに、熱風２２によってバネ１９ａの温度が上昇して図５（ｄ）に示すようにバネ１９ａが形状記憶状態に変形し、基板保持部１８を持ち上げる。第１の電子回路基板１１は基板保持部１８によって持ち上げられて第２の電子回路基板１２から分離される。
【００２２】
この際、第１の電子回路基板や第２の電子回路基板に搭載された電子部品の半田接合部に熱風は供給されないため、これら電子部品への過度の熱量は負荷されない。
（実施の形態２）
図６は第１の電子回路基板１１と第２の電子回路基板１２を接合して電子部品集合体１０を作成する際に使用する加熱リペア装置を使用した作業工程を示している。なお、（実施の形態１）で説明した加熱リペア装置とは、バネ１９ａがバネ１９ｂに変更されている点だけが異なっており、その他は同じである。
【００２３】
（実施の形態１）のバネ１９ａは、熱風２２によって温められて伸びるものであったが、この（実施の形態２）のバネ１９ｂは、熱風２２によって温められて縮むように形状記憶した形状記憶合金製のバネで構成されている。
【００２４】
作業工程は、図６（ａ）（ｂ）に示すようにベース１７に第２の電子回路基板１２をセットし、基板保持部１８の先端部に第１の電子回路基板１１をセットする。なお、第２の電子回路基板１２には、あらかじめ基板接続部材１３が搭載されている。第１の電子回路基板１１には基板接続部材１３と第１の電子回路基板を接続するための半田ペーストが予め供給されている。
【００２５】
次に、半田が溶融する温度に管理（例えば２２０℃以上２５０℃以下）された熱風２２を、ベース１７の供給口２１に供給する。これによって、熱風２２は支持台２０に形成された熱風通路２３を通過する際にバネ１９ｂを温め、さらに基板保持部１８の熱風送風口２５から、電子部品集合体１０の半田接合部１４に吹き付けられる。
【００２６】
これによって、熱風２２によってバネ１９ｂの温度が上昇して図６（ｃ）に示すようにバネ１９ｂが形状記憶状態に変形し、基板保持部１８を降ろす。これとともに半田接合部１４の半田が軟化して溶融し、第１の電子回路基板１１と基板接続部材１３とが半田付け可能な距離まで近接し、半田が溶融した時点で再登載の半田付けが完了する。図６（ｄ）に半田が凝固した状態を示す。
【００２７】
（実施の形態３）
上記の各実施の形態ではバネ１９ａまたはバネ１９ｂを、支持台２０に形成された熱風通路２３に配設して熱風２２で温めたが、この図７（ａ）（ｂ）では熱風２２の通路に近接してバネ１９ａまたはバネ１９ｂを配置して熱結合させた場合の具体例を示している。
【００２８】
この場合であっても同様の効果を期待できる。
（実施の形態４）
上記の各実施の形態ではバネ１９ａを内蔵した分離専用の加熱リペア装置、バネ１９ｂを内蔵した接合専用の加熱リペア装置を選択的に使用したが、バネ１９ａ，１９ｂを交換装着できることが望ましい。具体的には、図８に示すようにベース１７にバネ交換用の蓋２８を設け、分離を実行する際には、蓋２８を開いて加熱リペア装置にバネ１９ａをセットし、接合を実行する際には、蓋２８を開いて加熱リペア装置にバネ１９ｂをセットして使用する。その他は上記の各実施の形態と同じである。
【００２９】
上記の各実施の形態において、バネ１９ａ，１９ｂは形状記憶合金製のバネであったが、温度によって変形する機能をもつ無機材料及び有機材料であればかまわない。また、接合材料に半田を用いたが、導電性樹脂や他の電気的接合材料を用いた回路基板に適用してもかまわない。
【産業上の利用可能性】
【００３０】
本発明の電子部品のリペア装置は、温度により変形する材料を用いた上下駆動機構を有し、ＢＧＡや半導体部品などの回路基板へのリペア及び、局所的な加熱を必要とする接合による回路形成の用途に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の加熱リペア方法の実施に使用する分離専用加熱リペア装置に電子部品集合体をセットした状態の断面図
【図２】電子部品集合体の断面図
【図３】同実施の形態において熱風を供給する前の分離専用加熱リペア装置の断面図
【図４】同実施の形態において熱風を供給した後の分離専用加熱リペア装置の断面図
【図５】同実施の形態の分離工程図
【図６】本発明の加熱リペア方法の実施に使用する接合専用加熱リペア装置による接合工程図
【図７】別の実施の形態において熱風を供給する前後の分離専用加熱リペア装置の断面図
【図８】更に別の実施の形態においてバネを交換自在に構成した加熱リペア装置の断面図
【図９】従来の電子部品のリペア方法の説明図
【図１０】別の従来の電子部品のリペア方法の説明図
【符号の説明】
【００３２】
１０    電子部品集合体
１１    第１の電子回路基板
１２    第２の電子回路基板
１３    基板接続部材
１４    半田接合部（接合部）
１５    半導体部品
１６    チップ部品
１７    ベース
１８    基板保持部
１９ａ，１９ｂ    バネ（形状記憶素子）
２０    支持台
２１    供給口
２２    熱風
２３    熱風通路
２４    熱風経路
２５    熱風送風口
２６    供給路
２７    スリーブ
【図１】
2007027153.tif 000003
【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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【図９】
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【図１０】
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