CN101213889B

CN101213889B - 超微细部件的拆卸方法及装置

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Publication number: CN101213889B
Application number: CN2005800509167A
Authority: CN
Inventors: 山本敬一; 竹居成和; 藤井昌直; 冈田徹
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 2005-06-30
Filing date: 2005-06-30
Publication date: 2010-04-21
Anticipated expiration: 2025-06-30
Also published as: EP1901594A4; KR20080017438A; US20080099536A1; US20100213248A1; TW200700178A; US7753251B2; CN101213889A; EP1901594A1; JPWO2007004259A1; JP4589392B2; KR100984393B1; WO2007004259A1; US7963434B2; TWI275437B

Abstract

本发明提供一种超微细部件的拆卸方法及装置，使得能够将超微细部件可靠地拆卸下来，并且不会给钎焊区、基板以及周围的部件带来热损伤，能够对残留在基板上的焊料进行平整。在超微细部件(12)的与基板(11)相反一侧的表面(12a)上设置热固性粘接剂(15)，杆状的部件保持用销(13)具有可被收纳于超微细部件(12)的与基板(11)相反一侧的表面(12a)内的大小的截面面积，使该部件保持用销(13)的前端通过热固性粘接剂(15)并抵接在超微细部件(12)的表面(12a)上。接着，软波束进行点照射对热固性粘接剂(15)进行加热并使其硬化，从而将部件保持用销(13)和超微细部件(12)固定起来。另外，通过对超微细部件(12)和基板(11)间的焊料(16)进行加热，使焊料(16)熔融，使部件保持用销(13)向离开基板(11)的方向移动。由此，超微细部件(12)从基板(11)上被拆卸下来。

Description

超微细部件的拆卸方法及装置

技术领域

本发明涉及一种一条边在1mm左右以下的像芯片部件那样的超微细部件的拆卸方法及装置。

背景技术

以往，对装载在基板上的角芯片部件再加工而进行的部件拆卸，操作人员使用前端细的焊烙铁或者镊子状的焊烙铁等，在使角芯片部件和基板间的焊料熔融后拿起角芯片部件将其拆卸下来。

但是，在以往的用人工拆卸角芯片部件的方法中，无法进行那么精密的作业。因此，难以拆卸例如一条边在1mm以下的角芯片那样的超微细部件。

另外，为了用焊烙铁对超微细部件进行加热，需要使焊烙铁不与其他部件接触。因此，需要使焊烙铁的前端细到直径在1mm以下。但是如果焊烙铁的前端变细，则热容量变小。

另一方面，最近，焊料的无铅化正在推行，焊料的熔融温度变高。这样，如上所述那样使用前端直径在1mm以下、热容量小的焊烙铁，难以将由于无铅化而使熔融温度升高的焊料充分熔融。

因此，存在作业性差的问题。另外，有可能导致在焊料充分熔融之前就提起部件。该情况下会产生给钎焊区带来损伤，或者由于超过了预定的加热时间而产生对基板带来热应力等问题。

因此，为了解决上述问题，提出了专用的再加工装置。在该再加工装置中，利用真空吸盘来吸附应拆卸部件的上表面。在该状态下，借助于热风对部件和基板间的焊料进行加热使其熔融。此后，使真空吸盘向上方移动。由此，部件从基板上被拆卸下来。

但是，在以往的专用再加工装置中，由于使用真空吸盘，所以在部件倾斜地安装在基板上的情况下，存在真空吸盘无法吸附该部件的问题。在该情况下，无法拆卸超微细部件。

为了解决上述问题，可以考虑增大真空吸盘的吸附口直径，或者增大抽吸力。但是，如果增大吸附口的直径或抽吸力，会产生部件本身被吸入真空吸盘内的问题。还会产生焊料被吸入真空吸盘中使真空吸盘发生堵塞等问题。

再有，以往的专用再加工装置在部件从基板上被拆卸下来之后，为了平整在基板上残留的焊料，需要在焊料硬化之后进行再加热。该情况有可能给钎焊区、基板和周围的部件带来热损伤。

专利文献1：日本特开2004-260053号公报

专利文献2：日本特开2001-7508号公报

专利文献3：日本特开2005-5460号公报

发明内容

本发明是鉴于上述问题而完成的，其目的在于提供超微细部件的拆卸方法和装置，使得能够可靠地拆卸超微细部件，并且不会给钎焊区、基板和周围的部件带来热损伤，能够平整在基板上残留的焊料。

本发明为了解决上述课题，采用了以下方法。

(1)、本发明是将钎焊在基板上的超微细部件从上述基板上拆卸下来的方法，该方法包括以下步骤：

在上述超微细部件的相对于上述基板的相反侧的表面上设置热固性粘接剂的步骤；

使杆状的部件保持用销的前端通过上述热固性粘接剂而与上述超微细部件的上述表面抵接的步骤；

通过软波束进行点照射对上述热固性粘接剂进行加热，使上述热固性粘接剂硬化，从而将上述部件保持用销和上述超微细部件固定起来的步骤；

通过上述软波束进行点照射对上述超微细部件和上述基板间的焊料进行加热，使上述焊料熔融的步骤；

在上述焊料熔融之后，将与上述部件保持用销平行地配置在该部件保持用销两侧的杆状的焊料平整用销，埋入从上述超微细部件的两侧露出的上述焊料内的步骤；以及

通过使上述部件保持用销向离开上述基板的方向移动，从而将上述超微细部件从上述基板上拆卸下来的步骤，

上述软波束与上述部件保持用销和上述焊料平整用销平行地进行照射。

在本发明中，利用热固性粘接剂将部件保持用销固定在超微细部件上，超微细部件和基板间的焊料被熔融后，使部件保持用销向离开基板的方向移动，从而将超微细部件拆卸下来。

因此，即使在超微细部件被倾斜地安装在基板上的情况下，也能够将超微细部件可靠地固定在部件保持用销上。由此，能够可靠地拆卸超微细部件。

(2)、本发明的超微细部件的拆卸方法还包括如下步骤：

在上述焊料熔融的状态下，使上述焊料平整用销向离开上述基板的方向移动，从而除去在上述焊料平整用销上附着的上述焊料的一部分的步骤；以及

在使上述焊料的一部分附着在上述焊料平整用销上并将其除去之后，上述软波束进行点照射继续对残留在上述基板上的上述焊料进行加热的步骤。

在该情况下，在拆掉超微细部件的同时，继续对残留在基板上的焊料加热，从而能够对焊料进行平整。因此，在残留在基板上的焊料冷却并硬化之后，不必为了对该焊料进行平整而进行再加热，所以能够防止给钎焊区、配置在被除去的超微细部件的周围的部件、以及基板带来热损伤。

(3)、另外，本发明是将钎焊在基板上的超微细部件拆卸下来的超微细部件拆卸装置，该超微细部件拆卸装置包括：

具有预定截面面积的杆状的部件保持用销；

使上述部件保持用销向接近或者离开上述基板的方向移动的销上下驱动构件；以及

对设在上述超微细部件的相对于上述基板的相反侧的表面上的热固性粘接剂、以及在上述超微细部件和上述基板间的上述焊料进行加热的加热构件，

上述加热构件具有软波束发生部、光阑透镜和遮光部件，软波束进行点照射对上述热固性粘接剂、以及在上述超微细部件和上述基板间的上述焊料进行加热，

上述销上下驱动构件设有如下所述的杆状的焊料平整用销：该焊料平整用销配置在上述部件保持用销的两侧，可与在上述超微细部件两侧露出的上述焊料抵接，并且向上述基板侧弹性地施力，

上述部件保持用销和上述焊料平整用销以相对于上述软波束平行的方式配置。

在该情况下，焊料平整用销与上述部件保持用销一体地下降，在焊料熔融之前，焊料平整用销抵接于焊料上。在该状态下，当焊料熔融时，通过向基板侧施加的弹性作用力，焊料平整用销被埋入焊料内。

(4)、上述部件保持用销的上述预定截面面积优选为可收纳在上述超微细部件的上述表面内的大小。

该情况下，即使超微细部件间在基板上的间隔狭窄的情况下，当部件保持用销下降时，也能够防止该部件保持用销接触到与应拆卸的超微细部件相邻的其他超微细部件。

如上述说明那样，根据本发明，通过热固性粘接剂将部件保持用销固定在超微细部件上，通过使该部件保持用销上升而能够将超微细部件拆卸下来。

因此，即使在超微细部件倾斜地安装在基板上的情况下，由于能够将部件保持用销可靠地固定在超微细部件上，所以能够可靠地拆卸超微细部件。

另外，在部件保持用销的两侧设置焊料平整用销，在超微细部件被拆卸下来之后继续对焊料进行加热，利用该情况下能够在除去超微细部件后即刻对残留在基板上的焊料进行平整。

因此，在焊料冷却并硬化之后，不必为了平整焊料而进行再加热，所以能够防止给钎焊区、应拆卸的超微细部件的周围的部件、以及基板带来热损伤。

附图说明

图1是表示本发明的超微细部件的拆卸装置的图。

图2是表示本发明的部件保持用销和平整用销的图，是图1的沿箭头A方向的视图。

图3是表示本发明的部件保持用销和超微细部件之间的关系、以及焊料平整用销和焊料之间的关系的图，是沿图2中的B-B线的剖面图。

图4是表示本发明的超微细部件的拆卸方法的流程图。

标号说明

1：超微细部件的拆卸装置；

11：基板；

12：超微细部件；

12a：超微细部件的表面(相对于基板的相反侧的面)；

12b：端子部；

13：部件保持用销；

14：销上下驱动构件；

15：热固性粘接剂；

16：焊料；

17：加热构件；

18：平整用销；

20：XY工作台；

21：钎焊区；

25：臂；

26：移动部；

27副臂；

28：弹性施力部；

29：压缩螺旋弹簧；

30：二次焊剂(post flux)；

32：螺钉构件；

33：螺母构件；

34：电动机；

35：软波束发生部；

36：光阑透镜；

37：遮光构件；

37a：孔；

38：罩构件；

40：筒状构件

具体实施方式

本发明实现了如下目的：能够可靠地将超微细部件从基板上拆卸下来，并且不会给钎焊区、应拆卸的超微细部件的周围的部件以及基板带来热损伤，能够平整在基板上残留的焊料。

实施例一

下面，参照附图，对本发明的超微细部件的拆卸方法和装置进行详细说明。

图1表示本发明的超微细部件的拆卸装置1。该超微细部件的拆卸装置1是用于将钎焊在基板11上的超微细部件12从基板11上拆卸下来的装置。

该超微细部件的拆卸装置1具备：部件保持用销13，其具有预定的截面面积；销上下驱动构件14，其使该部件保持用销13在接近或者离开基板11的方向上移动；以及加热构件17，其将设在超微细部件12的表面12a上的热固性粘接剂15、以及超微细部件12和基板11之间的焊料16进行加热到预定温度。

在本实施方式中，部件保持用销13的截面面积具有可被收在超微细部件12的与基板11相反一侧的表面12a内的大小。

另外，该超微细部件的拆卸装置1具有设在销上下驱动构件14上的焊料平整用销18。如图2所示，该焊料平整用销18配置在上述部件保持用销13的两侧，可以与在超微细部件12两侧露出的焊料16抵接。另外，焊料平整用销18通过后述的弹性施力部28向基板11侧弹性地施力。

另外，图1中的标号20是使基板11在水平平面内沿XY方向移动的XY工作台，21是设在基板11上的钎焊区(导体图案)。

下面，对上述各结构要素进行说明。另外，下面说明以外的结构要素能够使用普通的构件，所以省略其详细说明。

作为上述超微细部件12，可示例一条边在1mm以下、另一条边在0.5mm以下的角芯片。对于像这样极小的超微细部件12，操作人员难以通过人工使用焊烙铁将其从基板11上拆卸下来。

上述部件保持用销13形成为杆状。另外，如图3所示，部件保持用销13的截面形成为圆形。该部件保持用销13的截面面积具有可被收在超微细部件12的表面12a内的大小。

在本实施方式中，与部件保持用销13相同，焊料平整用销18也为杆状。另外，焊料平整用销18的截面形成为圆形。再有，焊料平整用销18的截面面积具有可被收在超微细部件12的表面12a内的大小。

如图1所示，上述销上下驱动构件14具备有适当的长度的水平臂25和使该水平臂25上下移动的移动部26。

如图2所示，水平臂25是截面为四边形的长构件。在该水平臂25的前端以可以调整上下方向的位置的方式安装有上述部件保持用销13。

另外，在该水平臂25的前端设有向两侧延伸的副臂27、27。在该副臂27、27的前端经由弹性施力部28设有上述焊料平整用销18、18。

上述弹性施力部28具有有底的筒状部件40和设在该筒状部件40内的压缩螺旋弹簧29。在筒状部件40内插入有焊料平整用销18的上端部。而且，焊料平整用销18通过压缩螺旋弹簧29向基板11侧施力。

另外，两侧的弹性施力部28、28中的筒状部件40、40之间的间隔比超微细部件12的端子部12b、12b外侧的间隔L略大。由此，设在弹性施力部28、28上的平整用销18、18可以与在超微细部件12侧方露出的焊料16、16抵接。

在焊料平整用销18、18抵接在焊料16、16上之前，在焊料平整用销18、18的前端涂敷二次焊剂30。该二次焊剂30具有与焊料16融合的特性。

如图1所示，上述销上下驱动构件14的移动部26具有螺钉构件32和旋合于该螺钉构件32上的螺母构件33。上述水平臂25安装在螺母构件33上。而且，在螺钉构件32上连接有可正反旋转的电动机34。

当电动机34旋转时，螺钉构件32旋转。由此，螺母构件33在螺钉构件32上滑动移动，从而使水平臂25、部件保持用销13和焊料平整用销18、18向上或向下移动。

如图1所示，上述加热构件17具有软波束(soft beam)发生部35、光阑透镜36、遮光构件37和罩构件38。

软波束发生部35发出白色光。作为该软波束发生部35，例如可示例卤素灯等。作为光阑透镜36可示例凹透镜。该光阑透镜36对在软波束发生部35产生的光进行会聚。软波束比激光更容易控制加热温度和加热时间。

遮光构件37具有预定尺寸的孔37a。利用光阑透镜36所会聚的软波束通过孔37a仅照射在预定的范围。孔37a具有相当于包括应拆卸的超微细部件12和在该超微细部件12侧方露出的焊料16的范围的大小。而且，孔37a形成为使软波束不照射在应拆卸的超微细部件12周围的部件等预定范围以外的形状和大小。

该加热构件17通过调整软波束发生部35和光阑透镜36之间的距离、以及光阑透镜36和遮光构件37之间的距离，能够调整软波束的焦距。

接着，参照图4对利用该超微细部件的拆卸装置1将安装在基板11上的超微细部件12拆卸下来的方法进行说明。

首先，作为预先的准备，在将应拆卸的超微细部件12配置在部件保持用销13的正下方之前，在超微细部件12的上面(表面)12a上适量涂敷热固性粘接剂15(S1)。此时，热固性粘接剂15仍旧处于软化状态。

接着，在焊料平整用销18、18的下端面上涂敷二次焊剂30(S2)。此时，部件保持用销13和焊料平整用销18、18配置在上升极限位置。

接着，通过XY工作台20调整基板11在XY方向上的位置。从而，使超微细部件12配置在部件保持用销13的正下方。并且，将从超微细部件12的端子部12b、12b向侧方突出的焊料16、16配置在焊料平整用销18、18的正下方(S3)。

接着，销上下驱动构件14的水平臂25下降。然后，安装在该水平臂25上的部件保持用销13抵接在超微细部件12的表面12a，焊料平整用销18、18抵接在焊料16上(S4)。

接着，从加热构件17的软波束发生部35照射软波束。该软波束通过光阑透镜36和遮光构件37的孔37a，照射在包括作为对象的超微细部件12、热固性粘接剂15和从作为对象的超微细部件12向侧方露出的焊料16的预定范围内(S5)。

当软波束向热固性粘接剂15照射预定时间时，热固性粘接剂15会硬化。由此，部件保持用销13和超微细部件12被固定在一起(S6)。

另外，若软波束向焊料16照射预定时间，焊料16会被熔融。然后，通过压缩螺旋弹簧29向焊料16侧弹性地施力的焊料平整用销18向基板11侧移动，并被埋入熔融的焊料16内(S7)。

此时，熔融的焊料16与涂敷在焊料平整用销18上的二次焊剂30融合，在焊料平整用销18上附着有焊料16。

接着，

销上下驱动构件14的水平臂25上升，部件保持用销13和焊料平整用销18、18向离开基板11的方向移动(S8)。

由此，上升力作用于固定在部件保持用销13上的超微细部件12上。此时，由于超微细部件12和基板11之间的焊料16是熔融的，所以借助于部件保持用销13的上升，超微细部件12被从基板11上拆卸下来。

另外，通过焊料平整用销18的上升，附着在其上的焊料16的一部分被除去。

这样，在超微细部件12从基板11上被拆卸下来的同时，钎焊区21上的焊料16、16的一部分被除去，然后，照射软波束在预定时间、例如在数秒钟的范围内继续进行(S9)。

由此，残留在钎焊区21上的焊料16只在预定时间内保持熔融状态。另外，在焊料16上转印有涂敷在焊料平整用销18上的二次焊剂30的一部分。

而且，熔融的焊料16与二次焊剂30融合，从而减小了在焊料16的一部分被除去时所产生的凹凸深度。由此，焊料16被平整为拱形。

在软波束照射了预定时间后，停止照射软波束(S10)。

这样，在本发明的超微细部件的拆卸装置1、和使用该拆除装置1拆卸超微细部件的拆卸方法中，具有预定截面面积的部件保持用销13通过热固性粘接剂15而被固定在超微细部件12上。

而且，在超微细部件12和基板11间的焊料16被软波束加热并溶化之后，部件保持用销13上升。由此，超微细部件12从基板11上被拆卸下来。

因此，即使在超微细部件12倾斜地安装在基板11上的情况下，也能够可靠地将部件保持用销13固定在超微细部件12上，所以能够可靠地拆卸超微细部件12。

另外，在超微细部件12被拆卸下来的同时，由焊料平整用销18除去焊料16的一部分。此后，残留在钎焊区21上的焊料16通过软波束继续被加热预定时间。由此进行焊料16的平整。

即，拆卸了超微细部件12之后继续进行对在基板11上残留的焊料16进行平整。

由此，由于对在钎焊区21上残留的焊料16进行平整，在焊料16被冷却并硬化之后，不必对焊料16进行再加热。

因此，能够防止给钎焊区21、配置在已被拆卸下来的超微细部件12周围的部件以及基板11带来热损伤。

另外，在包括热固性粘接剂15和焊料16的预定范围内，软波束进行点照射。因此，由于能够防止在应拆卸的超微细部件12周围的部件等被过度加热，所以能够防止给这些部件等带来热损伤。

另外，由于能够防止在应拆卸的超微细部件12周围的部件和基板11间的焊料16被再次熔融，所以能够防止基板11的可靠性下降。

再有，由于焊料16通过软波束被加热，所以即使在使用无铅焊料那样的熔融温度高的焊料的情况下，也能够可靠地熔融焊料16。

此外，为了加热焊料16，使用了容易控制加热温度和加热时间的软波束，所以能够防止对焊料16周围的部件过度加热。由此，能够防止给焊料16周围的部件带来热损伤。

另外，在代替软波束而使用激光的情况下，难以控制加热温度和加热时间等，有可能导致对焊料16周围的部件加热过度。因此，使用激光不是优选的。

另外，部件保持用销13和焊料平整用销18是杆状的，其截面面积具有可被收纳在超微细部件12的相对于基板11的相反侧的表面12a内的大小。

由此，在部件保持用销13和焊料平整用销18朝基板11下降时，能够防止部件保持用销13和焊料平整用销18与作为对象的超微细部件12的周围的部件相干涉。

因此，不受部件间的间隔制约，就能够拆卸超微细部件12。

另外，在上述实施方式中，作为加热构件使用了软波束发生部35，但是作为加热构件也能够使用加热器。

产业上的可利用性

本发明适用于计算机等各种信息处理器中的基板再加工。

Claims

1.一种超微细部件的拆卸方法，该超微细部件的拆卸方法是将钎焊在基板上的超微细部件从上述基板上拆卸下来的方法，其特征在于，该超微细部件的拆卸方法包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的超微细部件的拆卸方法，其特征在于，

该超微细部件的拆卸方法包括以下步骤：

3.一种超微细部件拆卸装置，该超微细部件拆卸装置用于将钎焊在基板上的超微细部件拆卸下来，其特征在于，

该超微细部件拆卸装置包括：

具有预定截面面积的杆状的部件保持用销；

使上述部件保持用销向接近或者离开上述基板上的上述超微细部件的方向移动的销上下驱动构件；以及

对设在上述超微细部件的表面上的热固性粘接剂、以及在上述超微细部件和上述基板间的上述焊料进行加热的加热构件，

4.根据权利要求3所述的超微细部件拆卸装置，其特征在于，

上述部件保持用销的上述预定的截面面积为可被收在上述超微细部件的上述表面内的大小。