(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
プリント板の部品実装においてマウンター用に特定部品に取り付けられた吸着用部材の除去方法であって、
前記吸着用部材は、シート状のベース部と該ベース部に粘着材が塗布された粘着部とから構成され、
リフロー時の加熱によって前記吸着用部材の粘着性を低下させるとともにシート全体を変形させるステップと、
リフロー後の冷却工程におけるファンの送風によって前記吸着用部材を前記特定部品から引き剥がすステップと、
を有することを特徴とする吸着用部材の除去方法。
【請求項２】
前記吸着用部材のベース部は２枚のシート部から構成され、前記粘着部側のシート部として熱膨張材料を、他方のシート部として熱収縮材料を適用したことを特徴とする請求項１に記載の吸着用部材の除去方法。
【請求項３】
前記吸着用部材のベース部における２枚のシート部は、前記粘着部側のシート部の厚さを他方より薄く形成させてなることを特徴とする請求項２に記載の吸着用部材の除去方法。
【請求項４】
前記吸着用部材のベース部における２枚のシート部は、前記粘着部側のシート部に発泡剤を分散させてなることを特徴とする請求項２に記載の吸着用部材の除去方法。
【請求項５】
前記吸着用部材のベース部は、前記粘着部側に発泡剤を偏らせた単一のシート部で形成させたことを特徴とする請求項１に記載の吸着用部材の除去方法。
【請求項６】
前記吸着用部材の粘着部は、粘着材の塗布領域を幅方向に変化させて形成させたことを特徴とする請求項１に記載の吸着用部材の除去方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、様々な形状の部品をピックアップしてプリント板に実装するマウンターにおいて、貫通孔などを有する特定の実装部品に対し貼り付けられる吸着用部材を、リフロー後、自動的に剥がし取る実装技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、一般に、プリント板に電子部品を実装する製造ラインは、半田ペーストの印刷工程から部品実装工程、リフロー炉を通って外観検査機に至る工程など一連の工程で構成されている。部品実装工程は、マウンターにより行っているが、図１１ａに示すように、部品を吸着して実装する場合、実装部品の重心部分をマウンターのエアー吸引ノズル（マウンターノズル）によって吸着し、バランスをとりながら所定の位置まで運んでプリント板に搭載しており、搭載時における部品の脱落や位置ズレを防止している。
【０００３】
こうしたマウンターにおいて、エアー吸引ノズルの吸着位置は、個々の部品の重心部になるが、部品によっては、吸着部となる重心部に切り欠きのある場合（部品Ｂ）や貫通穴がある場合（部品Ａ）があり、吸着時にマウンターノズルからエアーが漏れて吸い付けることができない部品がある。
【０００４】
こうした特定部品を実装するために、マウンターノズルでの部品の吸着を改善する試みがなされている。例えば、特許文献１では、当該部品の重心部（吸着部）に相当する部分に耐熱性テープを貼付けたり（図１１ｂ）、また、特許文献２では、モールドや金属性キャップ等の嵌め込み部材で覆うことが提案されている。
【０００５】
しかしながら、特許文献１による方法では，自動実装後の部品を低圧雰囲気下に晒して、吸着面を気化させて部品から除去するために、所定の気化温度まで上昇させる必要があり、実装する他の部品への熱損傷が懸念される。また、特許文献２による方法では、モールドや金属性キャップ等の嵌め込み部材を外す必要がある、等それぞれ問題を抱える。
【０００６】
さらに、部品に取り付けられた上記吸着用部材は、リフロー後の外観検査や電気試験での妨げになるため、リフロー後の取り外し工程が必須である（図１１ｃ）。その取り外し工程は、現状、人手作業による方法でしかなく、出荷台数の多い量産品を扱う場合、とくに多大な工数がかかってしまう。
【特許文献１】特開平８−１６２７９８号公報
【特許文献２】特許３０７９１０２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
そこで、上記問題を解決するため、本発明では、人為的作業による吸着用部材の取り外し作業を軽減する方法として、リフロー熱により吸着用部材を変形させ、かつ、粘着力を低下させることによって、空気抵抗を受けやすい形状や剥がれやすい状態を作り出し、その後、リフロー後の冷却風や、専用の剥がし取り工程を設けることによって、吸着用部材を剥がし取る吸着用部材の除去方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
第一の発明は、プリント板の部品実装においてマウンター用に特定部品に取り付けられた吸着用部材の除去方法であって、前記吸着用部材は、シート状のベース部と該ベース部に粘着材が塗布された粘着部とから構成され、リフロー時の加熱によって前記吸着用部材の粘着性を低下させるとともにシート全体を変形させるステップと、リフロー後の冷却工程におけるファンの送風によって前記吸着用部材を前記特定部品から引き剥がすステップと、を有することを特徴とする吸着用部材の除去方法に関する。
【０００９】
すなわち、第一の発明によれば、部品実装するマウンター用に予め特定部品に取り付けられた吸着用部材を除去する方法であって、シート状のベース部と該ベース部に粘着材が塗布された粘着部とから構成された吸着用部材を、変形手段が、リフロー時の加熱によって吸着用部材の粘着性を低下させるとともにシート全体を変形させ、引き剥がし手段が、リフロー後の冷却工程におけるファンの送風によって吸着用部材を特定部品から引き剥がす構成とすることによって、自動搭載用に特定部品に貼り付けられた吸着用部材をリフロー時の熱により、形状変形、及び粘着機能を低下させて、リフロー後に剥がれやすい状態にし、その後、ファンによる送風によって除去することを可能としている。
【００１０】
第二の発明は、前記吸着用部材のベース部は２枚のシート部から構成され、前記粘着部側のシート部として熱膨張材料を、他方のシート部として熱収縮材料を適用したことを特徴とする上記第一の発明に記載の吸着用部材の除去方法に関する。
【００１１】
すなわち、第二の発明によれば、吸着用部材のベースとなるシート部を熱収縮または熱膨張と機能の異なる２枚のシート部の組合せで構成することによって、リフロー熱により形状変化させるが可能となる。
【００１２】
第三の発明は、前記吸着用部材のベース部における２枚のシート部材は、前記粘着部側のシート部の厚さを他方より薄く形成させてなることを特徴とする上記第二の発明に記載の吸着用部材の除去方法に関する。
【００１３】
すなわち、第三の発明によれば、吸着用部材のベース部は、２枚のシート部からなるベース部の一方の厚みを変えた構成とすることによって、より確実に変形させることが可能となる。
【００１４】
第四の発明は、前記吸着用部材のベース部における２枚のシート部は、前記粘着部側のシート部に発泡剤を分散させてなることを特徴とする上記第二の発明に記載の吸着用部材の除去方法に関する。
【００１５】
すなわち、第四の発明によれば、粘着部側のシート部に発泡剤を混入させることによって、熱による耐熱材からなるシート部の膨張と同時に、他方の収縮材からなるシート部材の収縮で伸縮作用が大きくなり、より変形が確実となる。
【００１６】
第五の発明は、前記吸着用部材のベース部は、前記粘着部側に発泡剤を偏らせた単一のシート部で形成させたことを特徴とする上記第一の発明に記載の吸着用部材の除去方法に関する。
【００１７】
すなわち、第五の発明によれば、吸着用部材のベース部を単一のシート部で形成し、発泡剤を粘着部側に偏らせて構成することによって、２枚のシート部の一方に発泡剤を含ませた場合と同様に、粘着部側に近い領域と他側の領域とで熱処理時の熱膨張率の差を作ることができ、ベース部の変形を確実に生じさせることを可能とする。
【００１８】
第六の発明は、前記吸着用部材の粘着部は、粘着材の塗布領域を幅方向に変化させて形成させたことを特徴とする上記第一の発明に記載の吸着用部材の除去方法に関する。
【００１９】
すなわち、第六の発明によれば、吸着用部材の粘着部を、粘着領域を長手方向で変える構成とすることによって、粘着領域の狭い方から変形し始め螺旋状にすることが可能となる。
【発明の効果】
【００２０】
現状のリフロー炉内は、基板を予備加熱するエリアと半田を溶融する本加熱エリアと加熱した基板を冷却するエリアとに分けられる。本発明により、現状のリフロー炉に手を加えることなく、そのまま利用する方法として、リフロー熱による吸着用部材の変形と粘着機能を低下させることで、冷却エリアでの送風等によって、吸着用部材を剥がしとることが可能となる。また、冷却エリアでの取り外しの替わりに、取り外し専用工程をリフロー工程後に設ければ、更に確実な取り外しができる。
【００２１】
以上のことから、現行の設備をそのまま活かすことで人為的作業を減らせるため製造コストを下げることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、図面にもとづいて本発明の実施形態を説明する。
【００２３】
図１は、本発明の実施の形態になるマウンターによる実装時に特定部品に貼り付けた吸着用部材の引き剥がし方法を示す。本発明では、プリント板実装ライン上の部品マウント工程において、吸着用のマウンターノズルによる吸引対応が不可能な部品、例えば、ソケット、コネクタ等、部品の重心に凹部がある特定部品に対し、吸着テープ（吸着用部材）を貼り付けた場合を前提としている。
【００２４】
図１ａは、プリント板への部品の実装工程を示し、図１ｂは、各工程における吸着テープの状態を示している。部品実装工程は、常温エリア１０１において、マウンター１によってピックアップした各種部品がプリント板の所定位置にセットされ、リフロー炉２を構成する予備加熱エリア２０１、本加熱エリア２０２、および冷却エリア２０３を通過することによって、半田が溶かされ、搭載部品がプリント板３に固定される。
【００２５】
また、常温エリア１０１において、マウンターノズル（図示していない）によって重心位置に凹部のある特定部品１０ａ（吸着部となる重心部に貫通穴がある部品）、１０ｂ（吸着部となる重心部に切り欠きのある部品）が確実にピックアップされるように、エアー漏れを防止するための吸着テープ１１が予め特定部品１０ａ、１０ｂに貼り付けられている。
【００２６】
つぎに、部品実装されたプリント板３が、予備加熱エリア２０１に入ると、周囲温度上昇に伴い、吸着テープ１１は変形し始め、粘着機能が低下してくる。
【００２７】
さらに、本加熱エリア２０２において、周囲温度がＭａｘになった時点で、吸着テープ１１は大きく変形し、引き剥がしが可能な状態となる。
【００２８】
つまり、特定部品１０ａ、１０ｂに貼り付けた吸着テープ１１は、マウント工程時の常温環境下では貼り付け状態を維持し、その後のリフロー工程内の高温環境下で変形させ、粘着機能を低下させることができる。
【００２９】
以下、図２〜図７を用い、本発明の主要素であるリフロー工程で変形させて自動的な引き剥がしを行うのに好適な吸着テープ１１の構成例について説明する。
【００３０】
図２は、本発明の実施の形態になる吸着用部材の構成例（その１：ベース部を材質の違う２層で構成）を示す。本実施例は、吸着テープ１１が、熱収縮材からなるシート１２ａおよび耐熱材からなるシート１２ｂとを張り合わせた２層構成のベース部１２と粘着部１３とから構成された場合を示している。つまり、ベース部１２は、熱膨張率の異なる２つの材料の組合せによって構成されている。
【００３１】
シート１２ｂは、リフロー温度、約２４０℃に対し、溶融や気化・燃焼等を生じない耐熱性のある材料で形成する。例えば、耐熱材としてポリイミド系樹脂等が好適である。一方、シート１２ａの収縮材としては、ポリオレフィン系やフッ素系熱収縮樹脂等が好適である。このように、ベース部１２のシート１２ａには収縮材、シート１２ｂには耐熱材の組合せで形成することによって吸着テープ１１の熱変形が可能となる。
【００３２】
また、粘着部１３は、ベース部１２裏面に塗布されており、粘着機能が高温によって低下する粘着材を適用することによって、吸着テープ１１を熱変形させ、剥がし取れる状態にすることができる。
【００３３】
図３は、本発明の実施の形態になる吸着用部材の構成例−その２（ベース部の２層間の厚みを変えた構成）を示す。本実施例は、ベース部１２が熱膨張率の異なる２層で構成された図２の場合について、さらに、確実に熱変形を起こさせる例である。
【００３４】
２層で構成するベース部１２の内、シート１２ｂの厚みを薄くする（シート１２ｂの厚さＴ２＜シート１２ａの厚さＴ１) ことによって、シート１２ａの熱による収縮力を増増加させ、より確実に変形させることが可能となる。
【００３５】
図４は、本発明の実施の形態になる吸着用部材の構成例−その3 （ベース部の１層に発泡剤を含ませた場合）を示す。本実施例は、ベース部１２が熱膨張率の異なる２層で構成された図２の場合について、さらに、確実に熱変形を起こさせる別な例である。
【００３６】
シート１２ｂ側を発泡剤を混入させた層で構成することによって、熱によりシート１２ｂが膨張すると同時に、シート１２ａでは収縮が生じ、伸縮作用が大きくなって、より変形が確実となる。
【００３７】
図５は、本発明の実施の形態になる吸着用部材の構成例−その4 （ベース部を発泡剤を含む単一層で形成）を示す。本実施例は、発泡剤を使った場合の別のシート構成（単一層）を示している。
【００３８】
図に示すように、単一のシート層として、ベース部１２の下方（粘着部１３側）に、発泡剤を偏らせて形成する。同一の樹脂内で、発泡剤の多い領域と少ない領域を形成することによって、熱により上方と下方で膨張差が生じ、上述してきた２層シート構成による熱変形と同じ作用をさせることが可能となる。
【００３９】
図６は、本発明の実施の形態になる吸着用部材の構成例−その５（粘着部領域を変化）を示す。本実施例では、粘着部の領域を変化させることによって吸着テープを変形させる方法について示している。
【００４０】
図に示すように、粘着部１３（ハッチ部分）の幅を段階的に変化させた構成とすることによって、吸着テープ１１は、加熱時に幅方向に粘着力の差を生じ、長手方向に変形が起き、粘着領域の狭い方から変形し始め、螺旋状にカールしていく。
【００４１】
図７は、本発明の実施の形態になる吸着用部材の構成例- その５（粘着部領域を変化）を示す。これまでは、熱によって粘着機能がなくなる粘着材を使用することを前提とした変形方法について述べてきたが、本実施例では、粘着部に通常の熱可塑性タイプの材料を適用する場合に好適なシート構成を示す。
【００４２】
先ず、収縮材からなるシート１２ａの層と粘着部１３を両サイドに分離し、中央の耐熱材からなるシート１２ｂによる露出部は、マウンター１の吸着ノズルが入るスペースを設けるようにする。この際、粘着部１３の長さは、収縮材からなるシート１２ａの長さより短く，該シートの内側に位置するように形成する。また、粘着部１３は、収縮材が変形する温度より低い温度で溶融する材料を選定する。さらに、変形する領域と変形しない領域の重量配分を「変形なし領域の重量＞変形あり領域の重量」になるように設定する。
【００４３】
この構成により、熱を上げるに伴って、先ず粘着部１３が軟化し接着力がなくなってくる。接着力がなくなった状態の後、収縮材の部分（シート１２ａ）が変形し、収縮材より短い粘着部１３は、部品との接触面から完全に分離することができる。
【００４４】
また、中央の耐熱材部分は、熱による変形が少ない材料であり、両サイドの変形に動じない重みがあるため、周囲温度Ｍａｘ時でも平な状態を維持しつつ、両サイドの変形する部分を持上げるような形にさせることができる。これにより、吸着テープ１１は、取り外し可能な状態となる。
【００４５】
図８は、本発明の実施の形態になる変形及び送風による吸着用部材引き剥がしの原理図を示す。これまでに述べてきた吸着テープ１１の構成を用いることによって、リフロー炉の加熱工程で螺旋状やＵ字形状といった空気抵抗の大きな形状に変形を受けた吸着テープ１１は、ファン５の送風によって簡単に特定部品１０ａ、１０ｂから分離することが可能となる。
【００４６】
図９は、本発明の実施の形態になるリフロー炉の冷却エリア利用による吸着用部材の除去例を示す。本実施例は、プリント板への部品実装における一連の工程を利用して、吸着用部材の除去を行う例を示している。リフロー後の冷却エリア２０３において、図に示すようなファン（冷却ファン）５から風を吹き付けることによって、変形した吸着用部材１１を自動で剥がしとることができる。
【００４７】
図１０は、本発明の実施の形態になるリフロー後の専用工程設置による吸着用部材の除去例を示す。本実施例は、別の取外し方法として、リフロー工程後に専用の吸引工程を設ける例を示している。
【００４８】
プリント板部品実装は、半田印刷工程３０１、部品マウント工程３０２、リフロー工程３０３、吸着用部材吸引工程３０４、および外観検査工程３０５からなる一連の工程で構成されている。本発明では、専用の追加工程として吸着用部材吸引工程３０４を設け、図に示すような吸引ダクト３０を設置し、エリア内に強い空気の流れを起こすことによって、リフロー後に変形した吸着用部材１１の引き剥がしをより確実にさせるものとなる。
【００４９】
以上述べてきた本発明の実施の態様は、以下の付記に示す通りである。
（付記１）  プリント板の部品実装においてマウンター用に特定部品に取り付けられた吸着用部材の除去方法であって、
前記吸着用部材は、シート状のベース部と該ベース部に粘着材が塗布された粘着部とから構成され、
リフロー時の加熱によって前記吸着用部材の粘着性を低下させるとともにシート全体を変形させるステップと、
リフロー後の冷却工程におけるファンの送風によって前記吸着用部材を前記特定部品から引き剥がすステップと、
を有することを特徴とする吸着用部材の除去方法。
（付記２）  前記吸着用部材のベース部は２枚のシート部から構成され、前記粘着部側のシート部として熱膨張材料を、他方のシート部として熱収縮材料を適用したことを特徴とする付記１に記載の吸着用部材の除去方法。
（付記３）  前記吸着用部材のベース部における２枚のシート部は、前記粘着部側のシート部の厚さを他方より薄く形成させてなることを特徴とする付記２に記載の吸着用部材の除去方法。
（付記４）  前記吸着用部材のベース部における２枚のシート部は、前記粘着部側のシート部に発泡剤を分散させてなることを特徴とする付記２に記載の吸着用部材の除去方法。
（付記５）  前記吸着用部材のベース部は、前記粘着部側に発泡剤を偏らせた単一のシート部で形成させたことを特徴とする請求項１に記載の吸着用部材の除去方法。
（付記６）  前記吸着用部材の粘着部は、粘着材の塗布領域を幅方向に変化させて形成させたことを特徴とする付記１に記載の吸着用部材の除去方法。
（付記７）  前記吸着用部材は、収縮材からなるシート部材と粘着部を耐熱材からなるシート部材の両サイドに分離して形成させ、中央の耐熱性シート部材の露出部をマウンターの吸引ノズルが入るスペースに設定させたことを特徴とする付記１に記載の吸着用部材の除去方法。
（付記８）  リフロー後の前記吸着用部材を吸引ダクトによって引き剥がす専用の吸着用部材吸引工程を設けたこと特徴とする付記１に記載の吸着用部材の除去方法。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明の実施の形態になるマウンターによる実装時に特定部品に貼り付けた吸着用部材の引き剥がし方法を示す図である。
【図２】本発明の実施の形態になる吸着用部材の構成例−その１（ベース部を材質の違う２層で構成）を示す図である。
【図３】本発明の実施の形態になる吸着用部材の構成例−その２（ベース部の２層間の厚みを変えた構成）を示すである。
【図４】本発明の実施の形態になる吸着用部材の構成例−その3 （ベース部の1 層に発泡剤を含ませた場合）を示す図である。
【図５】本発明の実施の形態になる吸着用部材の構成例−その4 （ベース部を発泡剤を含む単一層で形成）を示す図である。
【図６】本発明の実施の形態になる吸着用部材の構成例−その5 （粘着部領域を変化）を示す図である。
【図７】本発明の実施の形態になる吸着用部材の構成例- その5 （粘着部領域を変化）を示す図である。
【図８】本発明の実施の形態になる変形及び送風による吸着用部材引き剥がしの原理図である。
【図９】本発明の実施の形態になるリフロー炉の冷却エリア利用による吸着用部材の除去例を示す図である。
【図１０】本発明の実施の形態になるリフロー後の専用工程設置による吸着用部材の除去例を示す図である。
【図１１】従来のマウンターにおける吸着用部材の取外し例である。
【符号の説明】
【００５１】
１  マウンター
２  リフロー炉
３  プリント板
４  搬送レール
５  ファン
１０ａ、１０ｂ  特定部品
１１  吸着テープ（吸着用部材）
１２  ベース部
１２ａ  熱収縮材シート
１２ｂ  耐熱材シート
１３  粘着部
２０  発泡剤
３０  吸引ダクト
１０１  常温エリア
２０１  予備加熱エリア
２０２  本加熱エリア
２０３  冷却エリア
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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