DE19541678A1

DE19541678A1 - Bauteilausbauverfahren und Bauteilausbauvorrichtung für Leiterplatten mit montierten Bauteilen

Info

Publication number: DE19541678A1
Application number: DE19541678A
Authority: DE
Inventors: Eiichi Mori; Sadahiko Yokoyama; Masatoshi Iji; Yuji Ikuta
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 1994-11-08
Filing date: 1995-11-08
Publication date: 1996-05-09
Anticipated expiration: 2015-11-09
Also published as: US5715592A; DE19541678C2

Description

Hintergrund der Erfindung Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf ein Bauteilausbauverfahren und auf eine Bauteilausbauvorrichtung zum Auseinanderbauen einer Leiterplatte (printed wiring board) mit montierten elektronischen Bauteilen durch Entfernen der elektronischen Bauteile von der Platte und dadurch Trennen der elektronischen Bauteile und der Leiterplatte.

Beschreibung des Standes der Technik

Im Stand der Technik gibt es als Verfahren zum Auseinan derbauen einer Leiterplatte mit montierten elektronischen Bauteilen (im folgenden als "Leiterplatte mit montierten Bau teilen" bezeichnet) durch Entfernen der elektronischen Bauteile von der Leiterplatte ein Verfahren zum Entfernen der Bauteile aus der Leiterplatte durch Greifen derselben mit einer Pinzette oder dgl. nach Schmelzen des die Bauteile auf der Leiterplatte befestigenden Lots oder ein Verfahren zum automatischen Auswählen bestimmter Bauteile und Entfernen der ausgewählten Bauteile mit Hilfe eines armartigen Roboters oder dgl. nach Schmelzen des Lots. Diese Ausbauverfahren sind dazu vorgesehen, fehlerhafte Bauteile durch normale Bauteile zu ersetzen, und sind deswegen in einem Qualitätskontrollprozeß der Leiterplatte mit montierten Bauteilen als Bauteilreparaturverfahren bezeichnet worden.

Als Vorrichtung zum Entfernen von Bauteilen von der Lei terplatte mit montierten Bauteilen offenbart die japanische ungeprüfte Patentveröffentlichung (Kokai) Nr. Heisei 3-42895 ein "Bauteilreparaturwerkzeug". Fig. 1 ist ein Schnitt durch das in der oben beschriebenen Veröffentlichung offenbarte Bauteilreparaturwerkzeug. Wie in Fig. 1 gezeigt, weist das Bauteilreparaturwerkzeug allgemein ein Bauteilentfernungselement 110 und einen das Bauteilentfernungselement haltenden Rahmen 103 auf. Der Rahmen 103 hat eine sich nach unten öffnende, mit einem Kanalschaft versehene Konfiguration und hält eine Platte 102 durch eine Mehrzahl von Seitenplatten 130 an Oberseiten- und Umfangsseitenbereichen. Ferner ist auf der Platte 102 und auf einer horizontal gehaltenen Halteplatte 131 des Rahmens 103 eine Vielzahl von Gewindebohrungen 132 vorgesehen. Mit diesen Gewindebohrungen 132 wird ein Spannungseinstellkörper 108 des Bauteilentfernungselements 110 in Eingriff gebracht.

Der Spannungseinstellkörper 108 weist einen zylindrischen Einstellkörper 104 auf, der am Außenumfang mit einem Gewinde versehen ist und eine Bohrung mit variablem Durchmesser einschließt, die einen Bereich 141 mit großem Durchmesser, einen Bereich 142 mit mittlerem Durchmesser und einen Bereich 143 mit kleinem Durchmesser aufweist. Ferner weist der Spannungseinstellkörper 108 einen mit einem elastischen Element 106 an seinem äußeren Ende versehenen zylindrischen Betätigungskörper 107 auf, der in den Einstellkörper 104 in einem Bereich von mehr als seiner halben Länge eingesetzt ist, und einen an dem inneren oberen Ende des Einstellkörpers 104 eingebauten Deckelbereich 105 mit einer sich durch den Betätigungskörper erstreckenden Durchgangsöffnung zum Begrenzen des Bewegungshubes des Betätigungskörpers 107.

Andererseits ist an dem äußeren Ende des Betätigungskörpers 107 ein Greifkörper 109 mit Greifkörpern 109A und 109B vorgesehen, die beide aus einem elastischen Material in einer im wesentlichen L-förmigen Konfiguration an ihrem unteren Ende gebildet sind, um eine im wesentlichen dreieckige dachförmige Konfiguration zum Greifen der Bauteile 101 von beiden Seiten zu bilden.

Das wie oben beschrieben aufgebaute Bauteilreparatur werkzeug entfernt die Bauteile 101 auf die folgende Weise aus der Leiterplatte. Nach dem Halten der beiden Endbereiche der Leiterplatte 102 mit den Seitenplatten 130 des Rahmens 103 wird zunächst der Betätigungskörper 107 des Spannungseinstellkörpers 108 in dem Bauteilentfernungselement 110, das über den zu entfernenden Bauteilen 101 angeordnet ist, gegen die elastische Kraft des elastischen Körpers 106 nach unten bewegt. Dadurch wird der untere Endabschnitt des Betätigungskörpers 107 durch den Abschnitt 142 mit mittlerem Durchmesser geführt und nähert sich dem oberen Endabschnitt des Abschnitts 143 mit kleinem Durchmesser des Spannungseinstellkörpers 108. Dann werden die Greifkörper 109A und 109B nach unten bewegt. Zu dieser Zeit werden die oberen Bereiche der Greifkörper 109A und 109B, die anfangs im wesentlichen parallel gehalten werden, bevor der Betätigungskörper 107 nach unten gedrückt wird, geöffnet. In Verbindung damit öffnet sich der untere Bereich des Greifkörpers 109 in einer Breite, die ein Greifen der Bauteile 101 ermöglicht.

Wenn die nach unten gerichtete, auf den Betätigungskörper 107 ausgeübte Kraft weggenommen wird, wird der Betätigungskörper 107 von dem elastischen Körper 106 elastisch nach oben geschoben. In Verbindung damit wird der Greifkörper 109 nach oben bewegt, um den von den Greifkörpern 109A und 109B gebildeten Winkel durch die Begrenzung des Bereichs 143 mit kleinerem Durchmesser in dem Spannungseinstellkörper 108 zu verkleinern. Somit wird der Zwischenraum an dem unteren Bereich des Greifkörpers 109 verengt, um die Seiten der Bauteile 101 fest zu greifen. Da jedoch die Bauteile 101 durch Verlötungen auf der Leiterplatte 102 befestigt sind, ist der Hub, um den der Betätigungskörper 107 elastisch nach oben bewegt wird, begrenzt. Nach dem begrenzten Hub stoppt der Betätigungskörper 107. Zu diesem Zeitpunkt wird durch das elastische Element 106 eine nach oben gerichtete Spannung auf die Bauteile 101 ausgeübt. Es sei angemerkt, daß die auf die Bauteile 101 auszuübende Spannung durch Drehen des Spannungseinstellkörpers 108 zur vertikalen Verschiebung eingestellt werden kann.

In Verbindung mit dem Greifen der auf der Leiterplatte 102 montierten Bauteile 101 mit dem Bauteilentfernungselement 110 und dem Ausüben der Spannung auf die Teile werden die Leiter platte 102 und das Bauteilreparaturwerkzeug in einen Heizofen gelegt. Wenn die Temperatur des Heizofens auf den Schmelzpunkt des Lots angehoben ist, werden die die Bauteile 101 auf der Leiterplatte 102 befestigenden Verlötungen im wesentlichen zur gleichen Zeit geschmolzen. Dann erlaubt die nach oben gerichtete, auf die Bauteile 101 ausgeübte Zugkraft den Ausbau der Bauteile 101 aus der Leiterplatte 102.

Für die Bauteile für die Leiterplatte mit montierten Bauteilen werden Gold und Eisen verwendet, und die Leiterplatte enthält in unregelmäßiger Weise wiederverwertbare Substanzen, etwa Kupfer und Glasfasern. In dem Fall, daß die Leiterplatte mit montierten Bauteilen wiederverwertet werden soll, ist daher das Entfernen der montierten Bauteile von der Leiterplatte zum Trennen der elektronischen Bauteile von der Leiterplatte zum Sammeln wesentlich, um die spätere Wiederverwertung zum Sammeln der elektronischen Bauteile und verwendbaren Substanzen auf der Leiterplatte effizient durchzuführen und die Reinheit der Zusammensetzung der gesammelten Materialien zu verbessern.

Bei dem konventionellen Ausbauverfahren zum Entfernen der elektronischen Bauteile aus der Leiterplatte mit Hilfe von Pinzetten ist es, da beabsichtigt ist, die fehlerhaften Bauteile zu ersetzen, nicht möglich, alle Bauteile auf der Leiterplatte gleichzeitig effizient auszubauen. Auch das Ausbauverfahren mit Hilfe des Roboters ist für den Fall bestimmter auf der Leiterplatte angebrachter Bauteile effektiv. Daher ist es nicht möglich, bei der breiten Auswahl von anfallenden Leiterplatten mit montierten Bauteilen alle Bauteile auszubauen.

Andererseits ist es selbst mit dem Reparaturwerkzeug, das in dem Fall effektiv ist, in dem die auf der Leiterplatte montierten Bauteile auf einer Eins-nach-dem-anderen-Basis behandelt werden, jedoch nicht möglich, alle auf der Lei terplatte montierten Bauteile auf einmal auszubauen, und es erfordert viel Zeit, alle Bauteile auszubauen. Um alle Bauteile auf der Leiterplatte zu entfernen, wird es zusätzlich erforderlich, eine große Zahl von jeweils an die äußere Kon figuration der entsprechenden Bauteile angepaßten Reparatur werkzeugen herzustellen.

ZUSAMMENFASSENDE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Bau teilausbauverfahren und eine Bauteilausbauvorrichtung für eine Leiterplatte mit montierten Bauteilen anzugeben, die leicht und effizient elektronische Bauteile von einer Leiterplatte mit einer großen Auswahl von montierten elektronischen Bauteilen entfernen können.

Nach dem ersten Gesichtspunkt der Erfindung weist ein Bauteilausbauverfahren für eine Leiterplatte mit montierten Bauteilen zum Entfernen von auf der Leiterplatte durch Löten montierten elektronischen Bauteilen auf:
einen Aufheizschritt des Aufheizens der Leiterplatte zum Schmelzen des Lots; und
einen Entfernungsschritt des Ausübens einer äußeren Kraft auf zumindest eine Bauteilmontageoberfläche und/oder eine Rückseitenoberfläche an der entgegengesetzten Seite zu der Bauteilmontageoberfläche und/oder eine Seitenkante der Lei terplatte, wobei das Lot geschmolzen wird, um die Bauteile von der Leiterplatte zu entfernen.

In dem oben beschriebenen Fall kann die in dein Entfer nungsvorgang auszuübende äußere Kraft eine Schlagkraft, eine Vibrationskraft oder eine Scherkraft zum Abkratzen der Bauteile durch Abstreifen der Bauteilmontageoberfläche sein.

Nach dem zweiten Gesichtspunkt weist eine Bauteilausbau vorrichtung auf:
einen Heizofen zum Aufheizen einer Leiterplatte mit darauf mit einem Lot montierten Bauteilen auf eine der Schmelztempe ratur des Lots gleiche oder höhere Temperatur;
einen Leiterplattenträger zum Halten der Leiterplatte mit durch Löten befestigten montierten Bauteilen; und
ein die äußere Kraft auf die Leiterplatte ausübendes Bauteilausbauelement.

Nach dem dritten Gesichtspunkt weist eine Bauteilausbau vorrichtung auf:
einen Heizofen zum Aufheizen einer Leiterplatte mit darauf mit einem Lot montierten Bauteilen auf eine der Schmelztempe ratur des Lots gleiche oder höhere Temperatur;
eine Vielzahl von Leiterplattenträgern zum Halten von Außenumfangs-Kantenbereichen einer Leiterplatte mit durch Löten befestigten montierten Bauteilen;
eine Zuführeinrichtung zum Verbinden einer Mehrzahl der Leiterplattenträger und sequentiellen Einführen der Leiter plattenträger in den Heizofen;
ein eine äußere Kraft auf die Leiterplatte ausübendes Bau teilausbauelement;
einen ersten Befestigungsbereichsöffnungs- und -schließ mechanismus, um zu bewirken, daß die Leiterplattenträger den Außenumfang der Leiterplatte greift, bevor die Leiterplattenträ ger in den Heizofen geführt werden; und
einen zweiten Befestigungsbereichsöffnungs- und -schließ mechanismus zum Lösen des Greifens der Leiterplatte durch die aus dem Heizofen herausgeführten Leiterplattenträger.

Vorzugsweise kann ein Bereich des Bauteilausbauelements, das die äußere Kraft auf die Leiterplatte ausübt, wiederholt auf eine Oberfläche der Leiterplatte geschlagen werden. Ferner kann ein Bereich, der die äußere Kraft ausübt, dadurch eine Scherkraft zwischen den Bauteilen und der Leiterplatte ausüben, daß er eine Bauteilmontageoberfläche der Leiterplatte abstreift.

Eine Vielzahl der die äußere Kraft ausübenden Bereiche kann an einer äußeren Umfangsoberfläche eines Drehkörpers vorgesehen sein.

Wie oben beschrieben, wird die Leiterplatte mit durch Löten montierten elektronischen Bauteilen in den Heizofen eingeführt. Nach Anheben der Temperatur auf die vorbestimmte Temperatur wird auf die Leiterplatte eine äußere Kraft, etwa eine Schlagkraft, eine Vibrationskraft und/oder eine Scherkraft ausgeübt. Dadurch werden die meisten elektronischen Bauteile auf einmal entfernt.

Die Bauteile und die Leiterplatte erhalten beim Ausein anderbauen ihren ursprünglichen Zustand und erlauben eine Wiederverwertung des wertvollen Materials.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Die vorliegende Erfindung wird aus der folgenden detail lierten Beschreibung und aus den begleitenden Zeichnungen des bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung verständlicher, die jedoch nicht als die vorliegende Erfindung einschränkend verstanden werden sollten, sondern nur zur Erklärung und zum Verständnis gedacht sind.

In den Zeichnungen:

ist Fig. 1 ein Schnitt durch ein Bauteilausbauwerkzeug für eine Leiterplatte mit montierten Bauteilen;

ist Fig. 2 eine perspektivische Ansicht einer Leiterplatte mit montierten Bauteilen;

ist Fig. 3 eine perspektivische Ansicht des bevorzugten Ausführungsbeispiels einer Bauteilausbauvorrichtung nach der vorliegenden Erfindung für eine Leiterplatte mit montierten Bauteilen;

ist Fig. 4 eine perspektivische Ansicht eines Schlagkopfes in einem Bauteilausbauelement;

ist Fig. 5 eine perspektivische Ansicht eines weiteren Schlagkopfes in einem Bauteilausbauelement;

ist Fig. 6 eine perspektivische Ansicht eines Bauteil ausbauelements mit einem Drehkörper;

ist Fig. 7 eine perspektivische Ansicht eines weiteren Bauteilausbauelements mit einem Drehkörper;

ist Fig. 8 eine perspektivische Ansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels einer Bauteilausbauvorrichtung nach der vorliegenden Erfindung für eine Leiterplatte mit montierten Bauteilen;

ist Fig. 9 eine entlang der Linie X-X in Fig. 8 genommene Querschnittsansicht, die eine Zuführvorrichtung für die Bauteilausbauvorrichtung für eine Leiterplatte mit montierten Bauteilen aus Fig. 8 zeigt; und

ist Fig. 10 eine perspektivische Ansicht eines weiteren Ansaugelements.

BESCHREIBUNG DES BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELS

Die vorliegende Erfindung wird im folgenden anhand des bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen detailliert diskutiert. In der folgenden Beschreibung werden zahlreiche besondere Einzelheiten ausgeführt, um ein gründliches Verständnis der vorliegenden Erfindung zu ermöglichen. Dem Fachmann ist jedoch klar, daß die vorliegende Erfindung ohne diese besonderen Einzelheiten ausgeführt werden kann. An bestimmten Stellen sind allgemein bekannte Strukturen nicht im einzelnen gezeigt, um die vorliegende Erfindung nicht unnötig unübersichtlich zu machen.

Bei einem Bauteilausbauverfahren für eine Leiterplatte mit montierten Bauteilen nach der vorliegenden Erfindung wird eine Leiterplatte zunächst zum Schmelzen des Lots in einem Heizofen aufgeheizt. Als Aufheizverfahren kann ein Verfahren zum Aufheizen der Leiterplatte durch Verwenden eines Infrarotstrah lenheizgeräts als Heizquelle, ein Verfahren zum Aufheizen mit Heißluft als Heizquelle, ein Verfahren zum Aufheizen durch Ver wenden eines durch eine Hochfrequenz induzierten Wirbelstroms als Heizquelle usw. verwendet werden. Von diesen ist das Ver fahren zum Aufheizen mittels des Infrarotstrahlenheizgeräts be sonders bevorzugt.

Eine Temperatur zum Aufheizen der Leiterplatte muß auf eine höhere Temperatur als die Schmelztemperatur des Lots eingestellt sein, um das Lot ausreichend zu schmelzen. Bei einer normalen Leiterplatte mit montierten Bauteilen ist die Aufheiztemperatur für die Leiterplatte vorzugsweise zwischen 190°C und 250°C.

Bei einem Bauteilentfernungsvorgang nach dem Aufheizen der Leiterplatte mit montierten Bauteilen wird eine äußere Kraft, etwa eine Schlagkraft, eine Vibrationskraft oder eine Scherkraft auf zumindest entweder die Bauteilmontageoberfläche, die Rück seitenoberfläche gegenüberliegend der Bauteilmontageoberfläche oder eine Seitenoberfläche ausgeübt. Durch Ausüben der äußeren Kraft in der oben beschriebenen Weise können die meisten der auf die Leiterplatte gelöteten Bauteile in einem Arbeitsschritt von der Leiterplatte, auf der die Befestigungskraft durch das Lot durch das Aufheizen herabgesetzt ist, entfernt werden. Es ist anzumerken, daß die äußere Kraft, etwa die Schlagkraft, die Vibrationskraft oder die Scherkraft usw. nicht nur einzeln, sondern auch in Kombination in alternierender Weise ausgeübt werden können.

Andererseits ist es, um die Übertragung der auf die Lei terplatte ausgeübten äußeren Kraft zu maximieren, bevorzugt, die äußere Kraft in senkrechter Richtung oder paralleler Richtung bezüglich der Bauteilmontageoberfläche der Leiterplatte auszuüben. Als Verfahren zum Ausüben der äußeren Kraft wird die Leiterplatte mit montierten Bauteilen im Fall der Ausübung einer Schlagkraft einem freien Fall oder einem Schlagen auf ihre Bauteilmontageoberfläche usw. mittels einer Drehflügelanordnung, eines Hammers usw. ausgesetzt. Andererseits wird die Bauteilmontageoberfläche der Leiterplatte im Fall der Anwendung einer Scherkraft mit einer Metallplatte, einer Bürste usw. abgestreift, um die Bauteile abzukratzen.

Es sei angemerkt, daß der Vorgang zum Entfernen der Bau teile von der Leiterplatte mit montierten Bauteilen so schnell wie möglich nach dem Schmelzen des Lots im Aufheizvorgang ausgeführt werden muß. Da jedoch der Bauteilentfernungsvorgang vor dem Wiedererstarren des Lots ausgeführt werden muß, und zwar unter Einbeziehung eines Entfernungsvorgangs wie etwa dem freien Fall der Leiterplatte in den Aufheizvorgang, wird es möglich, die Leiterplatte effizienter auseinanderzubauen.

Als nächstes erfolgt eine konkrete Erläuterung des Ergebnisses eines Tests, bei dem das bevorzugte Ausführungsbeispiel des Bauteilausbauverfahrens für die Leiterplatte mit montierten Bauteilen nach der vorliegenden Erfindung verwendet wurde.

Als Leiterplatte wurde eine durch Ausbilden eines Lei tungsmusters aus einem Kupferfilm auf einem glasfaserverstärkten Epoxidharzsubstrat hergestellte Platte verwendet. Auf die Leiterplatte wurde eine Vielzahl von elektronischen Bauteilen gelötet, um eine Probe zu bilden.

Es sei angemerkt, daß die hier allgemein bezeichneten elektronischen Bauteile ICs, Widerstände, Kondensatoren, Dioden, Verbindungselemente, Transformatoren und andere eine elektrische Schaltung aufbauende Teile sind. Es gibt zwei Typen von elektronischen Bauteilen. Und zwar wird bei einem Typ der elektronischen Bauteile ein Leitungsdraht durch ein in der Leiterplatte definiertes Durchgangsloch geführt und an der Leiterplatte befestigt durch Anlöten des Leitungsdrahts (im folgenden als "Durchgangslochtyp-Bauteile" bezeichnet), und der andere Typ der elektronischen Bauteile verwendet kein Durchgangsloch in der Leiterplatte und wird direkt auf die Oberfläche der Leiterplatte gelötet (im folgenden als "Oberflä chenmontagetyp-Bauteile" bezeichnet). Die vorliegende Erfindung ist für beide Bauteiltypen anwendbar.

Andererseits hat das Lot die Eigenschaft, bei einer höheren Temperatur als eine bestimmte Temperatur zu schmelzen, und bedeutet ein Lot für die Elektronikindustrie, das die elektronischen Bauteile auf der Leiterplatte befestigt und in Zusammenhang damit eine elektrische Verbindung zwischen den elektronischen Bauteilen und dem Schaltungsmuster auf der Leiterplatte herstellt. Typischerweise wird als Lot für die Elektronikindustrie eine Sn-Pb-Typ-Legierung verwendet. Die vorliegende Erfindung ist jedoch genauso anwendbar auf andere Lote. Ferner ist die vorliegende Erfindung selbst in dem Fall wirkungsvoll, in dem eine Kunstharzzusammensetzung oder eine anorganische Verbindung, die beim Aufheizen auf eine höhere Tem peratur als eine bestimmte Temperatur geschmolzen oder zersetzt werden kann, zum Bonden oder Kleben der elektronischen Bauteile auf die Leiterplatte verwendet wird.

Als elektronische Bauteile werden in dem gezeigten Aus führungsbeispiel als Beispiel für die Durchgangslochtyp-Bauteile etwa ein PGA (pin grid array package) mit 240 Leitungsstiften, ein DIP (dual inline package) mit 16 Leitungsstiften und ein Widerstand mit zwei Leitungsstiften verwendet. Andererseits werden als Beispiele für die Oberflächenmontagetyp-Bauteile QFP (quad flat package) mit 64 Leitungsstiften, ein Chip-Kondensator, ein Chip-Widerstand usw. verwendet. Die Anzahl der in der Probe verwendeten Bauteile ist 30, sowohl bei den Durchgangslochtyp-Bauteilen als auch bei den Oberflächen montagetyp-Bauteilen. Daher wurden bei dem gezeigten Beispiel 60 elektronische Bauteile auf der Leiterplatte montiert. Es sei angemerkt, daß die Zusammensetzung des in dem Beispiel verwendeten Lots Sn: 60 Gew.-% und Pb: 40 Gew.-% ist.

Unter Verwendung der oben beschriebenen Leiterplatte mit montierten Bauteilen wurden die folgenden Beispiele Nr. 1 bis 5 und Vergleichsbeispiele Nr. 1 bis 3 behandelt.

Bei den Beispielen Nr. 1 bis 5 wurde nach Aufheizen der Leiterplatte mit montierten Bauteilen ein Bauteile-Entfernungsvorgang ausgeführt. Bei dem Aufheizvorgang wurde das Infrarotstrahlenheizgerät als Aufheizvorrichtung zum Schmelzen des Lots durch Aufheizen auf 210°C für 3 Minuten verwendet.

Bei dem Entfernungsvorgang des Beispiels Nr. 1 wurde die Leiterplatte mit montierten Bauteilen einem freien Fall von über 1 m unter Ausrichtung der Bauteilmontageoberfläche senkrecht zur Fallrichtung ausgesetzt. Daraufhin wurde die Bauteilmon tageoberfläche mit einer Edelstahlplatte abgestreift, um auf die entsprechenden Teile eine Scherkraft auszuüben.

Bei dem Entfernungsvorgang des Beispiels Nr. 2 wurde unter den gleichen Bedingungen wie im vorstehenden Beispiel Nr. 1 nur ein freier Fall der Leiterplatte mit montierten Bauteilen ausgeführt.

Bei dem Entfernungsvorgang des Beispiels Nr. 3 wurde ein Abstreifen der Bauteilmontageoberfläche mit Hilfe der Edel stahlplatte ausgeführt, um auf die entsprechenden Bauteile eine Scherkraft auszuüben.

Bei dem Entfernungsvorgang des Beispiels Nr. 4 wurde auf die der Bauteilmontageoberfläche der Leiterplatte mit montierten Bauteilen gegenüberliegende Rückseitenoberfläche mit Hilfe einer Drehplattenwalze eine Schlagkraft in einer zu der Oberfläche senkrechten Richtung ausgeübt. Daraufhin wurde ein Abstreifen der Bauteilmontageoberfläche mit Hilfe der Edelstahlplatte ausgeführt, um auf die entsprechenden Bauteile eine Scherkraft auszuüben. In dem gezeigten Beispiel war die Drehplattenwalze aufgebaut durch Versehen eines zylindrischen Drehkörpers an seinem Außenumfang mit vier Drehplatten aus Edelstahlplatten in einer Größe von 5 cm Höhe, 5 cm Breite und 0,5 cm Dicke. Ferner war bei diesem Beispiel die Drehgeschwindigkeit der Drehplattenwalze 300 Umdrehungen pro Minute, um die Schlagkraft für 5 Sekunden auf die Leiterplatte auszuüben.

Bei dem Entfernungsvorgang des Beispiels Nr. 5 wurde auf die Seitenkante der Bauteilmontageoberfläche der Leiterplatte mit montierten Bauteilen mit Hilfe eines Hammers eine Schlag kraft in zu der Seitenkante senkrechter Richtung ausgeübt. Daraufhin wurde die Bauteilmontageoberfläche mit Hilfe der Edelstahlplatte abgestreift, um auf die entsprechenden Bauteile eine Scherkraft auszuüben. Bei diesem Beispiel wurde als Hammer ein Charpy-Schlagtestgerät mit 2,2 kg Hammergewicht und 36 cm Abstand von der Drehachse des Hammers bis zum Aufschlagpunkt und einem Anhebewinkel des Hammers von 45° verwendet.

In dem Vergleichsbeispiel Nr. 1 wurde die Leiterplatte nach Aufheizen der Leiterplatte mit montierten Bauteilen auf 210°C für 3 Minuten mit Hilfe des Infrarotstrahlenheizgeräts für 30 Sekunden so gehalten, daß die Bauteilmontageoberfläche nach unten zeigte.

Bei dem Vergleichsbeispiel Nr. 2 wurde ein freier Fall der Leiterplatte ohne Aufheizen der Leiterplatte mit montierten Bauteilen ausgeführt, um eine Schlagkraft auszuüben.

Bei dem Vergleichsbeispiel Nr. 3 wurde ein Abstreifen der Bauteilmontageoberfläche mit Hilfe der Edelstahlplatte ohne Aufheizen der Leiterplatte mit montierten Bauteilen ausgeübt, um auf die entsprechenden Bauteile eine Scherkraft auszuüben.

Die Resultate des unter den oben beschriebenen Bedingungen ausgeführten Tests bezüglich der Beispiele Nr. 1 bis 5 und der Vergleichsbeispiele Nr. 1 bis 3 sind in der folgenden Tabelle 1 gezeigt. Es sei angemerkt, daß die in der folgenden Tabelle 1 gezeigte Ausbaurate die Rate der Anzahl der nach dem Zur-Ruhe-Kommen von der Leiterplatte entfernten Bauteile gegenüber der Gesamtzahl der auf der Leiterplatte montierten Bauteile ist.

TABELLE 1

Wie aus der vorstehenden Tabelle 1 zu sehen ist, ist die Ausbaurate der Bauteile in dem Fall, daß nur aufgeheizt wird, wie in dem Vergleichsbeispiel Nr. 1, oder in dem Fall, daß nur ein Bauteilentfernungsvorgang ausgeführt wird, ziemlich niedrig. Wenn im Gegensatz dazu sowohl der Aufheizvorgang für die Leiterplatte mit montierten Bauteilen als auch ein Bauteilentfernungsvorgang wie oben beschrieben ausgeführt werden, kann eine Ausbaurate von 75% oder mehr erreicht werden. Daraus folgt, daß es zum Ausbau der Bauteile aus der Leiterplatte mit montierten Bauteilen wesentlich ist, sowohl den Aufheizvorgang als auch einen Entfernungsvorgang auszuführen.

Während die auf die entsprechenden Bauteile in den Ent fernungsschritten bei den Beispielen Nr. 1, 4 und 5 ausgeübten äußeren Kräfte eine Kombination der Schlagkraft und der Scherkraft sind, übt andererseits das Beispiel Nr. 2 nur eine Schlagkraft und das Beispiel Nr. 3 nur eine Scherkraft aus. Wie aus den Testresultaten in der vorstehenden Tabelle 1 zu sehen ist, ergibt sich, daß es, um die Bauteile effektiv aus der Leiterplatte auszubauen, bevorzugt ist, die äußere Kraft als Kombination der Schlagkraft und der Scherkraft wie in den Beispielen Nr. 1, 4 und 5 auszuüben.

Als nächstes wird eine Bauteilausbauvorrichtung für die Leiterplatte mit montierten Bauteilen nach einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung anhand der Zeichnungen, im besonderen Fig. 2 und 3, diskutiert. Fig. 2 ist eine perspektivische Ansicht, die eine Leiterplatte mit montierten Bauteilen zeigt, und Fig. 3 ist eine perspektivische Ansicht der Bauteilausbauvorrichtung für die Leiterplatte mit montierten Bauteilen nach diesem Ausführungsbeispiel. Nach diesem Ausführungsbeispiel werden die Bauteile durch eine Schlagkraft entfernt.

Auf einer in Fig. 2 gezeigten Leiterplatte 2 ist eine Vielzahl von elektronischen Bauteilen 5 montiert, um eine Leiterplatte mit montierten Bauteilen zu bilden. Die Leiter platte mit montierten Bauteilen wird mit Hilfe einer Bauteilaus bauvorrichtung, die in Fig. 3 gezeigt ist, auseinandergebaut.

Die in Fig. 3 gezeigte Bauteilausbauvorrichtung weist einen Heizofen 16 in einer Tunnelofenstruktur zum Aufheizen der Bauteile, wobei die Leiterplatte 1 mit montierten Bauteilen gehalten wird, auf. Im oberen Bereich im Inneren des Heizofens 16 ist ein Infrarotstrahlenheizgerät 19 vorgesehen. Mit Hilfe dieses Infrarotstrahlenheizgerätes 19 wird die Temperatur des Heizofens 16 erhöht.

In dem Heizofen 16 ist eine Zuführvorrichtung 10 zum Transportieren einer Vielzahl von die Leiterplatten 1 mit montierten Bauteilen greifenden Leiterplattenträgern entlang einer Schiene 11 durch den Heizofen 16 vorgesehen. Die Zu führvorrichtung 10 weist eine endlose Kette oder ein endloser Riemen, die aus einem Material mit einer ausreichenden Hitze beständigkeit hergestellt sind, und eine Zuführvorrichtungs antriebsvorrichtung auf, die die Kette oder dgl. antreibt. Eine Vielzahl von Trägern 6 ist mit der Kette oder dgl. verbunden.

Andererseits ist innerhalb des Heizofens 16 ein Bauteil ausbauelement 20 vorgesehen, das sequentiell eine mechanische äußere Kraft auf den Außenumfangsbereich 4 der Leiterplatte 1 mit montierten Bauteilen ausübt. Das Bauteilausbauelement 20 weist einen Schlagkopf 21 auf, der durch direkten Kontakt mit dem Umfangskantenbereich der Leitertafel 1 mit montierten Bau teilen eine direkte Schlagkraft ausübt, und einen Schlag kopfantriebsbereich 22 zur vertikalen Auf- und Abbewegung mit hoher Geschwindigkeit.

Ferner sind an der Einlaßseite des Heizofens 16 Befesti gungsbereiche 9A und 9B einer Einspannstruktur in dem Leiter plattenträger 6 und ein erster Befestigungsbereichsbetriebs mechanismus 12 zum Öffnen und Schließen des Schlagkopfes vor gesehen. Andererseits ist an der Auslaßseite des Heizofens 16 ein zweiter Befestigungsbereich 23 mit einer dem ersten Lei terplattenträger 6 ähnlichen Funktion vorgesehen. Dieser erste und dieser zweite Befestigungsbereichsbetriebsmechanismus 12 bzw. 23 ist mit Öffnungs- und Schließkopfantriebsbereichen 14 und 25 für eine Öffnungs- und Schließbewegung der Köpfe in vertikaler Richtung nach unten und nach oben aufgebaut. Es sei angemerkt, daß die Befestigungsbereiche 9A, 9B und 9C den geöff neten Zustand (im folgenden als "Offenzustand" bezeichnet) annehmen, wenn der Befestigungsbereichsbetriebsknopf 8 gedrückt wird. Andererseits werden die Befestigungsbereiche 9A, 9B und 9C in die geschlossene Position (im folgenden als "Schließzustand" bezeichnet) gebracht, wenn die niederdrückende Kraft an den Öffnungs- und Schließköpfen 13 und 24 weggenommen wird.

Im folgenden wird die Art und Weise des Ausbauens der Bauteile auf der Leiterplatte anhand der wie oben beschrieben aufgebauten Bauteilausbauvorrichtung für die Leiterplatte diskutiert.

Der Leiterplattenträger 6, der die Leiterplatten mit einer Geschwindigkeit von ungefähr 1 m pro Minute in der mit dem Pfeil A gezeigten Richtung zuführt, wird von der Zuführvorrichtung 10 an dem ersten Befestigungsbereichsbetriebsmechanismus 12 ge stoppt. Dann wird der Öffnungs- und Schließkopf 13 des ersten Befestigungsbereichsbetriebsmechanismus 12 nach unten bewegt, um den an dem Leiterplattenträger 6 vorgesehenen Betriebsknopf 8 hinunterzudrücken. Dann nehmen die Befestigungsbereiche 9A, 9B und 9C den "Offenzustand" an. Dann werden die Befe stigungsbereiche 9A, 9B und 9C auf den Außenumfangsbereich 3 der Leiterplatte 1 mit montierten Bauteilen aufgesetzt. Daraufhin wird der Öffnungs- und Schließkopf 13 des ersten Befesti gungsbereichsbetriebsmechanismus 12 nach oben zurückgezogen, um die Befestigungsbereiche 9A, 9B und 9C in den "Geschlossenzustand" zu versetzen. Dann greifen die Befesti gungsbereiche 9A, 9B und 9C die Leiterplatte 1 mit montierten Bauteilen. Zu diesem Zeitpunkt hat die greifende Kraft der Befestigungsbereiche 9A, 9B und 9C eine Größe, bei der die Leiterplatte 1 mit montierten Bauteilen nicht aus den Befe stigungsbereichen herausgelöst werden kann, selbst wenn mit dem Bauteilausbauelement 20 eine äußere Kraft ausgeübt wird. Obwohl gezeigt ist, daß die Leiterplatte 1 mit montierten Bauteilen die Bauteile in horizontaler Richtung hält, ist die vorliegende Erfindung ferner nicht auf einen Aufbau mit der Leiterplatte 1 mit montierten Bauteilen in der gezeigten Orientierung beschränkt. Die Leiterplatte 1 mit montierten Bauteilen ist ferner zur Verbesserung der Ausbaurate so gehalten, daß die Bauteilmontageoberfläche nach unten gerichtet ist.

Daraufhin wird der die Leiterplatte 1 mit montierten Bauteilen haltende Leiterplattenträger 6 von der Zuführvor richtung 10 über ein Einlaßfenster 17 des Heizofens 16 in den Heizofen 16 transportiert. Dann wird der Leiterplattenträger 6 in der Position über dem in dem Heizofen 16 vorgesehenen Bauteilausbauelement 20 gestoppt. Innerhalb des Heizofens 16 wird die Ofentemperatur von dem Infrarotstrahlenheizgerät 19 zwischen 190°C und 250°C gesteuert. Die Leiterplatte 1 mit montierten Bauteilen wird ohne Ausüben einer äußeren Kraft gehalten, bis das Lot an der Oberfläche geschmolzen ist. Der Zeitraum des Haltens ist vorab auf einen zum ausreichenden Schmelzen des Lots erforderlichen Zeitraum eingestellt.

Nach Ablauf des eingestellten Zeitraums wird dann das Bauteilausbauelement 20 so betrieben, daß es wiederholt Schläge auf den Außenumfang 4 der Leiterplatte 1 mit montierten Bauteilen ausführt. Da die Schlagkraft auf die Bauteilmonta geoberfläche der Leiterplatte 1 mit montierten Bauteilen aus geübt wird, wird dadurch die haltende Kraft des Lots abgesenkt, so daß alle elektronischen Bauteile leicht aus der Leiterplatte 1 gelöst werden und herunterfallen. Es sei angemerkt, daß der für diesen Vorgang erforderliche Zeitraum ungefähr einige zehn Sekunden beträgt. Durch Ausüben der Schlagkraft in einer Stärke von 1 G für einige zehn Male werden die meisten der elektronischen Bauteile 5 aus der Leiterplatte 1 herausgelöst.

Nach Entfernen der entsprechenden elektronischen Bauteile 5 von der Leiterplatte 1 mit montierten Bauteilen innerhalb des Heizofens 16 wird der die Leiterplatten 2 haltende Leiterplattenträger 6 in der Richtung des Pfeils A bewegt. Dann wird der Leiterplattenträger 6 aus dem Heizofen 16 über ein Auslaßfenster 18 des Ofens 16 heraustransportiert. Ferner wird der Leiterplattenträger 6 an der Position gestoppt, wo sich der zweite Befestigungsbereichsbetriebsmechanismus 23 befindet. Der Öffnungs- und Schließkopf 24 des zweiten Befestigungsbereichsbetriebsmechanismus 23 wird nach unten bewegt, um den Befestigungselementöffnungs- und -schließknopf 8 herunterzudrücken. Dann nehmen die Befestigungsabschnitte 9A, 9B und 9C des Leiterplattenträgers 6 den "Offenzustand" an, um zu erlauben, daß die Leiterplatte 2 aus dem Leiterplattenträger 6 entfernt wird.

Da die elektronischen Bauteile 5 aus der Leiterplatte 1 mit montierten Bauteilen entfernt sind, können daher die elektronischen Bauteile 5 und die Leiterplatten 2 separat überprüft bzw. korrigiert werden, um die Effizienz beim Wie derverwerten der Ausgangsmaterialien bzw. -bauteile zu ver bessern.

Als nächstes wird ein weiteres Bauteilausbauelement er klärt, das sich von dem Bauteilausbauelement aus Fig. 3 un terscheidet. Die Fig. 4 und 5 sind perspektivische Ansichten von Schlagköpfen des Bauteilausbauelements. Der in Fig. 4 gezeigte Schlagkopf ist eine an einem Halter 31 befestigte Platte 30. Andererseits ist der in Fig. 5 gezeigte Schlagkopf eine an einem Halter 33 angebrachte Bürste 32. Diese Schlagköpfe sind an dem Schlagkopfantriebsbereich 22 anstelle des zylindrischen Schlagkopfs 21 aus Fig. 3 angebracht, um das Bauteilausbauelement 20 zu bilden.

In diesem Fall wird das äußere Ende der Platte 30 oder der Bürste 32 wiederholt auf die Außenumfangskante der Leiterplatte 1 aufgeschlagen. Ferner ist es zum weiteren Verbessern der Ausbaurate der Bauteile vorteilhaft, anstelle des Schlag kopfantriebsbereichs 22 einen Kopfantriebsbereich zu verwenden, der den Schlagkopf parallel zu der Bauteilmontageoberfläche der Leiterplatte 1 mit montierten Bauteilen verschiebt. Die elektronischen Bauteile 5 können nämlich leicht aus der Leiterplatte 1 mit montierten Bauteilen entfernt werden, indem die Platte 30 oder die Bürste 32 bewegt wird, während das äußere Ende die Bauteilmontageoberfläche berührt, um auf die entsprechenden elektronischen Bauteile eine Scherkraft auszuüben.

Andererseits kann als Bauteilausbauelement auch eine Drehantriebsvorrichtung mit einem zylindrischen Drehkörper 35 oder 39, wie in den Fig. 6 und 7 gezeigt, die den in den Fig. 4 und 5 gezeigten Schlagkopf trägt, verwendet werden. Das in Fig. 6 gezeigte Bauteilausbauelement weist nämlich eine Vielzahl von an dem Außenumfang des Drehkörpers 35 angebrachten Platten 34A, 34B, 34C und 34D auf, wobei der Drehkörper 35 an einer den Kopf drehend antreibenden Vorrichtung 37 vorgesehen ist. Andererseits ist das in Fig. 7 gezeigte Bauteilausbauelement aufgebaut, indem eine Vielzahl von Bürsten 38A, 38B, 38C und 38D an dem Außenumfang des an einer den Kopf drehend antreibenden Vorrichtung 41 vorgesehenen Drehkörpers 39 angebracht sind.

Diese Bauteilausbauelemente sind ähnlich wie das Bauteil ausbauelement 20 in dem unteren Teil des Heizofens 16 angeordnet und bringen somit durch Drehen des Drehkörpers 35 oder 39 die äußeren Enden der Platten 34A bis 34D oder der Bürsten 38A bis 38D wiederholt zur Berührung, um wiederholt einen Schlag auszuführen.

Ferner kann das Bauteilausbauelement auch parallel zu der Bauteilmontageoberfläche verschoben werden in Verbindung mit einer Drehung der Drehkörper 35 oder 39 unter Verwendung der den Kopf drehend antreibenden Vorrichtung, was eine Verschiebung der Platte oder der Klinge parallel zu der Bauteilmontageoberfläche erlaubt. In diesem Fall werden die äußeren Enden der Platten 34A bis 34D oder der Bürsten 38A bis 38D, die an dem Drehkörper 35 oder 39 getragen sind, in Berührung mit der Bauteilmontageoberfläche der Leiterplatte 1 mit montierten Bauteilen gebracht, um die Scherkraft auszuüben. Diese Anordnung verbessert eindeutig die Bauteilausbaurate.

Ferner ist es auch möglich, die Platte 30 oder die Bürste 32 des in den Fig. 4 und 5 gezeigten Schlagkopfes so vorzusehen, daß sie die Bauteilmontageoberfläche der Leiterplatte 1 mit montierten Bauteilen in dem Heizofen 16 berühren. Dann streift die Platte 30 oder die Bürste 32 die Bauteilmontageoberfläche ab, indem der Leiterplattenträger 6 mit der Zuführvorrichtung 10 verschoben wird, um auf die elektronischen Bauteile 5 eine Scherkraft auszuüben.

Andererseits wird in dem Fall, in dem die elektronischen Bauteile 5 auf beiden Seitenoberflächen der Leiterplatte 2 angebracht sind, dem Leiterplattenträger 6 und dgl. ein Mechanismus zum Umdrehen der Leiterplatte 1 mit montierten Bauteilen hinzugefügt, um die Leiterplatte 1 mit montierten Bauteilen bei jeder Anwendung der Schlagkraft umzudrehen, um die entgegengesetzten Oberflächen gleichmäßig mit Schlägen zu beaufschlagen.

Wie oben beschrieben, kann die vorliegende Erfindung aufgebaut werden, indem ein einzelnes Bauteilausbauelement oder eine Vielzahl von Bauteilausbauelementen in Kombination ver wendet werden. Ferner kann die Bauteilausbaurate weiter ver bessert werden, indem die äußere Kraft als Kombination aus einer Schlagkraft und einer Scherkraft auf die Leiterplatte 1 mit montierten Bauteilen ausgeübt wird.

Es sei angemerkt, daß die vorliegende Erfindung auch auf gebaut werden kann, indem der Leiterplattenträger vorab in nerhalb des Heizofens 16 angeordnet wird, so daß die Bedie nungsperson die Leiterplatte 1 mit montierten Bauteilen auf den Leiterplattenträger 6 aufladen und davon abladen kann. In diesem Fall kann die Bauteilausbauvorrichtung ohne Verwendung der Zuführvorrichtung 10, der Schiene 11, des ersten und des zweiten Befestigungsbereichsbetriebsmechanismus 12 und 23 aufgebaut sein.

Es wird nun ein weiteres Ausführungsbeispiel dieser Er findung anhand der Fig. 8 bis 10 beschrieben. Fig. 8 zeigt einen Überblick über dieses Ausführungsbeispiel, Fig. 9 eine Querschnittsansicht entlang der Linie X-X in Fig. 8, und Fig. 10 eine Modifikation eines in Fig. 8 gezeigten Ansaugabschnitts 72.

Dieses Ausführungsbeispiel ist eine Bauteilausbauvor richtung für eine Leiterplatte mit montierten Bauteilen, die dadurch gekennzeichnet ist, daß sie aufweist eine Zuführvor richtung, die eine Beförderungskette zum Tragen einer Leiter platte mit darauf montierten Bauteilen, und zwar von unterhalb des Außenumfangs der Leiterplatte, einen Heizofen zum Aufheizen der Leiterplatte, auf der die Bauteile auf dem Zuführweg angebracht sind, auf eine der Schmelztemperatur des Lots gleiche oder höhere Temperatur, einen in dem Heizofen eingebauten Vibrationsabschnitt zum Anlegen einer Vibration zum Ausbau der Bauteile über eine Beförderungskette auf die von dem Heizofen aufgeheizte Leiterplatte mit montierten Bauteilen, einen über dem Vibrationsabschnitt angeordneten Ansaugabschnitt zum Ansaugen der durch den Vibrationsabschnitt ausgebauten elektronischen Bauteile und eine Handhabungsvorrichtung zum Bewegen des Ansaugabschnitts nach oben oder nach unten in die Position der Berührung der Oberfläche der Leiterplatte mit montierten Bauteilen von oberhalb der Leiterplatte mit montierten Bauteilen und Bewegen des Ansaugabschnitts nach vorne und nach hinten in die Position einer außerhalb des Heizofens vorgesehenen Bauteilsammelstation.

Die in Fig. 8 gezeigte Bauteilausbauvorrichtung für eine Leiterplatte 1 mit montierten Bauteilen weist auf eine Zu führvorrichtung 51, die Förderketten 58 und 59 zum Zuführen der in Fig. 2 gezeigten Leiterplatte 1 mit montierten Bauteilen, fest fixierte Führungsschienen 52 und 53, bewegbare Führungsschienen 54 und 55 und fest fixierte Führungsschienen 56 und 57 zum Führen dieser Förderketten 58 und 59, und einen Zuführelektromotor (nicht gezeigt) beinhaltet, einen Heizofen 62 mit einer Tunnelofenstruktur, der so vorgesehen ist, daß er einen Teil des Zuführwegs der Förderketten 58 und 59 abdeckt, um die Umgebungstemperatur auf eine der Schmelztemperatur des Lots gleiche oder höhere Temperatur anzuheben, einen in dem Heizofen 62 eingebauten Vibrationsabschnitt 68 zum kontinuierlichen Anlegen von mechanischen Vibrationen an die Leiterplatte 1 mit montierten Bauteilen, einen über dem Vibrationsabschnitt 68 angeordneten Ansaugabschnitt 72 zum Ansaugen der von dem Vibrationsabschnitt 68 ausgebauten elektronischen Bauteile 5, einen Aufwärts-Abwärts-Bewegungs-Mechanismus 79 zum Bewegen des Ansaugabschnitts 72 nach oben oder nach unten in die Position der Berührung der Oberfläche der Leiterplatte 1 mit den montierten Bauteilen 5, und zwar von oberhalb der Leiterplatte 1, und einen Gleitmechanismus 80 zum Bewegen des Ansaugabschnitts 72 nach vorne oder nach hinten in die Position einer außerhalb des Heizofens 62 vorgesehenen Bauteilsammelstation 81.

Die Förderketten 58 und 59 sind jeweils aus zahlreichen, aus einem hitzebeständigen Material hergestellten Ketten hergestellt und werden von dem nicht gezeigten Zuführelek tromotor mit einer Geschwindigkeit von ungefähr 1 m/Sek. in der Richtung des Pfeils A gezogen. Wie in Fig. 9 gezeigt, sind an den Innenoberflächen der Förderketten 58 und 59 eine Vielzahl von Halteklauen 60 und 61 zum Halten von Außenkanten 3 und 4 beider Seiten der Leiterplatte 1 mit montierten Bauteilen vorgesehen. Der Abstand zwischen den gegenüberliegenden Halteklauen 60 und 61 ist so eingestellt, daß die Leiterplatte 1 mit montierten Bauteilen von unten gehalten wird und nicht herabfällt.

Der Heizofen 62 weist ein Einlaßfenster 65 und ein Aus laßfenster 66 auf, die an beiden Seiten vorgesehen sind, durch die die Förderketten 58 und 59 und die fest fixierten Führungsschienen A52 und A53 einzuführen sind und durch die von den Halteklauen 60 und 61 gehaltene Leiterplatte 1 mit mon tierten Bauteilen hindurchtreten kann, und weist ferner ein Handhabungsvorrichtungsauslaßfenster 67 auf, das an der Rück seite ausgebildet ist, durch das der Ansaugabschnitt 72, der Aufwärts-Abwärts-Bewegungs-Mechanismus 79 und der Gleitmechanismus 80 hindurchtreten können. An dem oberen und dem unteren Bereich des Heizofens 62 sowie in ihm sind jeweils ein oberes Infrarotheizgerät 63 und ein unteres Infrarotheizgerät 64 als Heizquellen vorgesehen und steuern die Umgebungstemperatur innerhalb des Ofens mittels der Funktion eines Heizgerätsteuerungsabschnitts (nicht gezeigt) zwischen 190° und 250°C.

Der Vibrationsabschnitt 68 bewirkt, daß ein Vertikalvi brator 69 und ein Horizontalvibrator 70 über eine Vibrations platte 71, die bewegbaren Führungsschienen 54 und 55 und die Förderketten 58 und 59 Vibrationen an die Leiterplatte 1 mit montierten Bauteilen aus ihrer ebenen Richtung und ihrer Dickenrichtung her anlegen.

Der Ansaugabschnitt 72 weist an einer Unterseite eine An saugplatte 73 auf, die im wesentlichen die gleiche Oberflä chenausdehnung wie die Leiterplatte 1 mit montierten Bauteilen hat und aus einem porösen Material gemacht ist und die mittels Rohren 75 und 77 mit einem Vakuumventil 76 und einem Vakuumgenerator 78, die beide extern vorgesehen sind, gekoppelt ist.

Der Ansaugabschnitt 72 muß nicht von dem Typ sein, der eine Vakuumansaugkraft verwendet, wie in Fig. 8 gezeigt, sondern kann von dem in Fig. 10 gezeigten Typ sein, der an einer Unterseite eine Ansaugplatte 82 mit im wesentlichen der gleichen Oberflächenausdehnung wie die Leiterplatte 1 mit montierten Bauteilen hat und eine Vielzahl von über die ganze Platte 82 verteilt angeklebten Elektromagneten 83 aufweist, so daß die elektronischen Bauteile 5, die magnetische Komponenten aufweisen, von der Magnetkraft angezogen werden.

Die perspektivische Ansicht von Fig. 8 zeigt eine vor dem Heizofen 62 angebrachte Leiterplatte mit montierten Bauteilen.

Die Leiterplatte 1 mit montierten Bauteilen wird zugeführt, wobei ihr Außenumfang 3 und 4 auf den Halteklauen 60 und 61 vor dem Heizofen 62 zu liegen kommen.

Danach wird der nicht gezeigte Zuführelektromotor einge schaltet, um die Förderketten 58 und 59 zu ziehen, um dadurch das Zuführen der Leiterplatte 1 mit montierten Bauteilen in den Heizofen 62 durch das Einlaßfenster 65 des Heizofens 62 durchzuführen. Wenn die Leiterplatte mit montierten Bauteilen an die Position des Vibrationsabschnitts 68 kommt, wird die Zuführvorrichtung 51 ausgeschaltet. Die Ausschaltzeit ist zuvor auf eine vorbestimmte Zeit eingestellt worden, die dazu ausreicht, daß die Leiterplatte 1 mit montierten Bauteilen von der Umgebungstemperatur des Heizofens 62 und dem oberen Infrarotheizgerät 63 und dem unteren Infrarotheizgerät 64 aufgeheizt wird, so daß die gelöteten Bereiche der elektronischen Bauteile 5 schmelzen. Diese vorbestimmte Zeit schließt eine Überschuß- bzw. Randzeit ein.

Nach Ablauf der vorbestimmten Ausschaltzeit werden der Vertikalvibrator 69 und der Horizontalvibrator 70 für eine vorbestimmte Zeit eingeschaltet, um die Leiterplatte 1 in der vertikalen und in der horizontalen Richtung über die Vibrati onsplatte 71, die bewegbaren Führungsschienen 54 und 55 und die Beförderungsschienen 58 und 59 in Vibrationen zu versetzen. Zu diesem Zeitpunkt werden die elektronischen Bauteile 5, deren gelötete Bereiche geschmolzen sind, aus der Leiterplatte 1 gelöst, während die vertikalen und horizontalen Vibrationen kontinuierlich an die Leiterplatte 1 angelegt werden. Die bei diesem Vorgang ausgebauten elektronischen Bauteile 5 sind Oberflächenmontagetyp-Bauteile, Durchgangslochtyp-Bauteile und dgl., und die für diesen Vorgang erforderliche Zeit beträgt ungefähr einige zehn Sekunden.

Dann wird der Gleitmechanismus 80 eingeschaltet, um die Ansaugplatte 73 aus der Position der Bauteilsammelstufe 81 über den Vibrationsabschnitt 68 zu bewegen. Als nächstes wird der Aufwärts-Abwärts-Bewegungs-Mechanismus 79 eingeschaltet, um die Ansaugplatte 73 abzusenken, so daß der Boden der Ansaugplatte 73 in Berührung mit der Oberfläche der Leiterplatte 1 mit montier ten Bauteilen kommt. Dann wird der Vakuumgenerator 78 einge schaltet, um das Vakuumventil 76 in den "Offenzustand" zu bringen. Dann werden die in dem vorherigen Vorgang von der Leiterplatte 1 ausgebauten elektronischen Bauteile 5 von der anziehenden Kraft des Vakuums, die von dem Boden der Ansaug platte 73 erzeugt wird, zum Boden der Ansaugplatte 73 hin angezogen.

Dann wird der Aufwärts-Abwärts-Bewegungs-Mechanismus 79 eingeschaltet, um die Ansaugplatte 73 anzuheben, und der Gleitmechanismus 80 wird eingeschaltet, um die Ansaugplatte 73 an die Position der Bauteilsammelstufe 81 von oberhalb des Vibrationsabschnitts 68 zu bewegen. Als nächstes wird der Aufwärts-Abwärts-Bewegungs-Mechanismus 79 eingeschaltet, um die Ansaugplatte 73 abzusenken, und der Vakuumgenerator 78 wird ausgeschaltet, um das Vakuumventil 76 in den "Geschlossenzustand" zu bringen. Dabei verschwindet die von dem Boden der Ansaugplatte 73 erzeugte ansaugende Kraft des Vakuums, wobei die elektronischen Bauteile 5 auf der Bauteilsammelstufe 81 zurückgelassen werden.

Daraufhin wird der Zuführelektromotor (nicht gezeigt) eingeschaltet, um die Förderketten 58 und 59 zu ziehen, so daß die Leiterplatte 1, von der die elektronischen Bauteile 5 ausgebaut worden sind, durch das Auslaßfenster 66 aus dem Heizofen 62 herausgeführt wird.

Danach wird die Leiterplatte 1 von den Förderketten 58 und 59 entfernt.

Obwohl die Erfindung anhand eines exemplarischen Ausfüh rungsbeispiels illustriert und beschrieben worden ist, wird der Fachmann verstehen, daß die vorstehenden und zahlreiche weitere Veränderungen, Weglassungen und Hinzufügungen vorgenommen werden können, ohne von dem Gedanken und dem Schutzbereich der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Daher ist die vorliegende Erfindung nicht als auf die oben beschriebenen besonderen Ausführungsbeispiele eingeschränkt zu verstehen, sondern sie umfaßt insbesondere alle möglichen Ausführungsformen, die innerhalb des Schutzbereichs der in den anliegenden Ansprüchen angeführten Merkmale liegen können, einschließlich der Äquivalente.

Claims

1. Bauteilausbauverfahren für eine Leiterplatte mit mon tierten Bauteilen zum Entfernen von auf der Leiterplatte durch Löten montierten elektronischen Bauteilen, mit:
einem Aufheizschritt des Aufheizens der Leiterplatte zum Schmelzen des Lots; und
einem Entfernungsschritt des Ausübens einer äußeren Kraft auf zumindest entweder eine Bauteilmontageoberfläche, eine Rückseitenoberfläche an der entgegengesetzten Seite zu der Bauteilmontageoberfläche und/oder eine Seitenkante der Lei terplatte, bei dem das Lot geschmolzen wird, um die Bauteile aus der Leiterplatte zu entfernen, wobei die in dem Entfer nungsvorgang auszuübende äußere Kraft eine Schlagkraft, eine Vibrationskraft oder eine Scherkraft zum Abkratzen der Bauteile durch Abstreifen der Bauteilmontageoberfläche ist.

2. Bauteilausbauvorrichtung mit:
einem Heizofen zum Aufheizen einer Leiterplatte mit darauf durch ein Lot montierten Bauteilen auf eine der Schmelztempe ratur des Lots gleiche oder höhere Temperatur;
einer Vielzahl von Leiterplattenträgern zum Halten von Außenumfangs-Kantenbereichen der Leiterplatte;
einer Zuführeinrichtung zum Verbinden einer Vielzahl der Leiterplattenträger und zum sequentiellen Einführen der Leiter plattenträger in den Heizofen;
einem eine äußere Kraft auf die Leiterplatte ausübenden Bauteilausbauelement;
einem ersten Befestigungsbereichsöffnungs- und -schließ mechanismus, um die Leiterplattenträger zu veranlassen, den Außenumfang der Leiterplatte zu greifen, bevor die Lei terplattenträger in den Heizofen geführt werden; und
einem zweiten Befestigungsbereichsöffnungs- und -schließ mechanismus zum Lösen des Greifens der Leiterplatte durch die aus dem Heizofen herausgeführten Leiterplattenträger.

3. Bauteilausbauvorrichtung nach Anspruch 2, bei der ein Bereich des Bauteilausbauelements, der die äußere Kraft auf die Leiterplatte ausübt, wiederholt in Kollision mit der Oberfläche der Leiterplatte gebracht wird.

4. Bauteilausbauvorrichtung nach Anspruch 2, bei der ein Bereich, der die äußere Kraft ausübt, eine Scherkraft zwischen den Bauteilen und der Leiterplatte ausübt, indem eine Bauteilmontageoberfläche der Leiterplatte abgestreift wird.

5. Bauteilausbauvorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, bei der an einer äußeren Oberfläche eines Drehkörpers eine Vielzahl von eine äußere Kraft ausübenden Bereichen vorgesehen ist.

6. Bauteilausbauvorrichtung für eine Leiterplatte mit montierten Bauteilen, mit:
einem Heizofen zum Aufheizen einer Leiterplatte mit darauf mit einem Lot montierten Bauteilen auf eine der Schmelztem peratur des Lots gleiche oder höhere Temperatur;
einem Leiterplattenträger zum Halten der Leiterplatte in dem Heizofen; und
einem Vibrationselement zum Ausüben von Vibrationen auf die Leiterplatte.

7. Bauteilausbauvorrichtung für eine Leiterplatte mit montierten Bauteilen, mit:
einem Heizofen zum Aufheizen einer Leiterplatte mit darauf mit einem Lot montierten Bauteilen auf eine der Schmelztem peratur des Lots gleiche oder höhere Temperatur;
einem Leiterplattenträger zum Halten der Leiterplatte in dem Heizofen; und
einem Ansaugelement zum Anziehen der Bauteile von der Leiterplatte.

8. Bauteilausbauvorrichtung für eine Leiterplatte mit montierten Bauteilen, mit:
einem Heizofen zum Aufheizen einer Leiterplatte mit darauf mit einem Lot montierten Bauteilen auf eine der Schmelztem peratur des Lots gleiche oder höhere Temperatur;
einem Leiterplattenträger zum Halten der Leiterplatte in dem Heizofen;
einem Vibrationselement zum Ausüben von Vibrationen auf die Leiterplatte; und
einem Ansaugelement zum Anziehen der Bauteile von der Leiterplatte.

9. Bauteilausbauvorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, ferner mit:
einer Ansaugelementbewegungseinrichtung zum Bewegen des Ansaugelements derart, daß eine Ansaugöffnung derselben in Berührung mit einer Bauteilmontageoberfläche der Leiterplatte kommt, und zum Bewegen des Ansaugelements zu einem Sammelbereich für ausgebaute Bauteile.

10. Bauteilausbauvorrichtung nach Anspruch 6, 8 oder 9, bei der das Vibrationselement an die Leiterplatte Vibrationen zumindest in einer zu einer Bauteilmontageoberfläche parallelen Richtung und einer dazu senkrechten Richtung mit Hilfe eines Vibrators anlegt.

11. Bauteilausbauvorrichtung nach Anspruch 7, 8 oder 9, bei der das Ansaugelement eine mit einer Druckabsenkungsansaug einheit oder einem Vakuumgenerator gekoppelte Ansaugplatte aufweist, wobei die Ansaugplatte im wesentlichen die gleiche Fläche wie eine Bauteilmontageoberfläche der Leiterplatte aufweist und ein Netz oder eine Anzahl von Löchern zum Anziehen der Bauteile an eine Oberfläche der Ansaugplatte durch eine Druckabsenkungsanziehungskraft oder Vakuumkraft aufweist.

12. Bauteilausbauvorrichtung nach Anspruch 7, 8 oder 9, bei der das Ansaugelement eine Ansaugplatte mit im wesentlichen der gleichen Fläche wie eine Bauteilmontageoberfläche der Leiterplatte aufweist und an einer Oberfläche der Ansaugplatte befestigte Elektromagnete aufweist, um die Bauteile auf der anderen Oberfläche mit Hilfe einer elektromagnetischen Kraft anzuziehen.