JP2002233856A - Method and apparatus for separating metals from printed circuit board - Google Patents
Method and apparatus for separating metals from printed circuit boardInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】この発明はプリント基板から
の金属類の分離方法およびその装置、詳しくはプリント
基板から樹脂類と金属類とを分離して回収する技術に関
する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method and an apparatus for separating metals from a printed circuit board, and more particularly to a technique for separating and recovering resins and metals from a printed circuit board.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来のプリント基板の処理装置として
は、例えば特許第２９０４１４８号公報（特開平１０−
１０７４２６号）に記載の技術が知られている。これは
プリント配線基板を容器に収納し、これを回転させなが
ら、半田の溶融温度以上（３００℃程度）に加熱するも
のである。この装置では、容器の回転により基板を落下
させるとともに、半田を溶融することで、電子部品を基
板から取り外し、半田を効率的に回収しようとするもの
である。2. Description of the Related Art A conventional printed circuit board processing apparatus is disclosed, for example, in Japanese Patent No. 2904148 (Japanese Patent Laid-Open No.
No. 107426) is known. In this method, a printed wiring board is housed in a container and heated to a temperature equal to or higher than the melting temperature of solder (about 300 ° C.) while rotating the printed wiring board. In this apparatus, the electronic component is removed from the substrate by melting the solder while dropping the substrate by rotating the container, and the solder is efficiently recovered.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来技術にあっては、樹脂と金属とを完全に分離す
ることができなかった。これは、基板が落下により破損
する結果、樹脂と電子部品との完全な分離が不可能であ
ったからである。よって、樹脂類、金属類の再使用が困
難であった。However, in such a conventional technique, the resin and the metal cannot be completely separated. This is because, as a result of the substrate being damaged by falling, it was impossible to completely separate the resin and the electronic component. Therefore, it was difficult to reuse resins and metals.
【０００４】そこで、発明者は鋭意研究の結果、以下の
知見を得てこの発明を完成させた。すなわち、プリント
基板（電子基板、回路基板などと称するものをすべて含
む）を構成している樹脂類と金属部分は電気的熱的特性
が全く異なる。前者は絶縁性耐熱性に優れかつ熱伝達特
性が悪い。後者はその逆である。両者を効果的に分離す
るにはこの特性を最大限有効に使う必要がある。樹脂は
電気的には誘電体であるから内部加熱、すなわち誘電加
熱が適しており、所謂ガラス転移温度以上にして溶融液
状化する。一方、金属類は電気的に良導体であるから誘
導加熱が適している。これら二つの加熱方法が基本であ
る。前者に関し樹脂類は高分子特有の性質として所謂均
質性に乏しく機械的、熱的、電気的に弱い（加熱され易
い）部分が必ず散在する。そのような領域が一つの着目
点である。この点はプリント基板の製作上の過程にも関
連するが金属部分の大半を成すソケットの部分はドリル
による穴あけを受ける。この部分の特性がどのように変
わっているかにも着目し、加熱条件の決定に際し充分考
慮する必要がある。後者の誘導加熱法についてはこのこ
とと関連してやはり二つのやり方が生まれる。一つは、
金属類を加熱することにより金属周りの樹脂を加熱溶融
させ金属類を分離する。もう一つは樹脂類の熱伝達特性
が良くないことに着目して金属部分を一気に加熱溶融さ
せ樹脂類の方を残す。これは基板の表面に張りめぐらさ
れている導線類とソケット部分とを別々に取り扱おうと
する方法である。[0004] The inventor has made the following findings as a result of earnest research and completed the present invention. That is, the resins and metal parts constituting the printed circuit board (including all called electronic boards and circuit boards) have completely different electrical and thermal characteristics. The former has excellent insulating heat resistance and poor heat transfer characteristics. The latter is the opposite. In order to effectively separate the two, it is necessary to make the most of this property. Since the resin is electrically a dielectric substance, internal heating, that is, dielectric heating is suitable, and the resin is melted and liquefied at a temperature higher than a so-called glass transition temperature. On the other hand, since metals are electrically good conductors, induction heating is suitable. These two heating methods are fundamental. Regarding the former, resins are poor in so-called homogeneity as a characteristic of a polymer, and parts that are mechanically, thermally, and electrically weak (easily heated) are always scattered. Such an area is one point of interest. Although this point is related to the manufacturing process of the printed circuit board, a portion of the socket, which forms the majority of the metal portion, is drilled. It is necessary to pay attention to how the characteristics of this part are changed, and to sufficiently consider it when determining the heating conditions. Regarding the latter induction heating method, there are still two ways related to this. one,
By heating the metal, the resin around the metal is heated and melted to separate the metal. The other is to focus on the poor heat transfer characteristics of the resins and heat and melt the metal part at a stretch to leave the resins. This is a method of separately handling the wires and the socket portion which are stretched on the surface of the substrate.
【０００５】[0005]
【発明の目的】そこで、この発明は、プリント基板から
樹脂と金属類とを完全に分離することを目的としてい
る。また、この発明は、プリント基板の樹脂、金属の再
使用、再利用を容易とすることを、その目的としてい
る。SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to completely separate resin and metals from a printed circuit board. Another object of the present invention is to facilitate the reuse and reuse of resin and metal of a printed circuit board.
【０００６】[0006]
【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、樹脂を主体とした基板に、金属部品、金属配線が固
着されたプリント基板を、加熱することにより、その樹
脂類のみを溶融し、プリント基板から樹脂類と金属類と
を分離するプリント基板からの金属類の分離方法であ
る。According to a first aspect of the present invention, a printed circuit board having a metal component and a metal wiring fixed to a board mainly made of resin is melted by heating only the resin. In addition, this is a method of separating metals from a printed circuit board, which separates resins and metals from the printed circuit board.
【０００７】請求項２に記載の発明は、上記プリント基
板の加熱は、減圧状態で行う請求項１に記載のプリント
基板からの金属類の分離方法である。According to a second aspect of the present invention, there is provided the method for separating metals from a printed board according to the first aspect, wherein the heating of the printed board is performed under reduced pressure.
【０００８】請求項３に記載の発明は、上記プリント基
板の加熱は、脱酸素状態で行う請求項１または請求項２
に記載のプリント基板からの金属類の分離方法である。According to a third aspect of the present invention, the heating of the printed circuit board is performed in a deoxidized state.
4. A method for separating metals from a printed circuit board described in 1. above.
【０００９】請求項４に記載の発明は、上記樹脂類のみ
を溶融する過程は、上記プリント基板の表面のフィルム
部分および接着剤部分を溶融する工程と、その後、その
樹脂部分を溶融する工程とを含む請求項１〜請求項３の
いずれか１項に記載のプリント基板からの金属類の分離
方法である。According to a fourth aspect of the present invention, the step of melting only the resin includes a step of melting a film portion and an adhesive portion on the surface of the printed circuit board, and a step of melting the resin portion thereafter. The method for separating metals from a printed circuit board according to any one of claims 1 to 3, which comprises:
【００１０】請求項５に記載の発明は、上記プリント基
板の加熱は、誘電加熱法による請求項１〜請求項４のい
ずれか１項に記載のプリント基板からの金属類の分離方
法である。According to a fifth aspect of the present invention, in the method for separating metals from a printed circuit board according to any one of the first to fourth aspects, the heating of the printed circuit board is performed by a dielectric heating method.
【００１１】請求項６に記載の発明は、上記誘電加熱法
はマグネトロンを用いる請求項５に記載のプリント基板
からの金属類の分離方法である。The invention according to claim 6 is the method for separating metals from a printed circuit board according to claim 5, wherein the dielectric heating method uses a magnetron.
【００１２】請求項７に記載の発明は、上記誘電加熱法
は、樹脂類に電歪効果を付与する請求項５または請求項
６に記載のプリント基板からの金属類の分離方法であ
る。The invention according to claim 7 is the method for separating metals from a printed circuit board according to claim 5 or 6, wherein the dielectric heating method imparts an electrostrictive effect to the resins.
【００１３】請求項８に記載の発明は、上記誘電加熱の
ために印加する電界は、樹脂類を構成する組成が異なる
部分同士が共振する周波数である請求項７に記載のプリ
ント基板からの金属類の分離方法である。According to the present invention, the electric field applied for the dielectric heating is a frequency at which portions of the resin which have different compositions resonate with each other. Is a separation method of the kind.
【００１４】請求項９に記載の発明は、上記印加する電
界は、複数の周波数帯の電界を重畳している請求項８に
記載のプリント基板からの金属類の分離方法である。According to a ninth aspect of the present invention, there is provided the method for separating metals from a printed circuit board according to the eighth aspect, wherein the applied electric field overlaps electric fields in a plurality of frequency bands.
【００１５】請求項１０に記載の発明は、樹脂を主体と
した基板に、金属部品、金属配線が固着されたプリント
基板にあって、その金属類のみを加熱することにより、
金属類の周囲の樹脂部分を溶融し、プリント基板から樹
脂類と金属類とを分離するプリント基板からの金属類の
分離方法である。According to a tenth aspect of the present invention, there is provided a printed circuit board in which a metal component and a metal wiring are fixed to a board mainly made of resin, and only the metals are heated.
This is a method for separating metals from a printed circuit board by melting a resin portion around the metals and separating the resin and the metals from the printed circuit board.
【００１６】請求項１１に記載の発明は、樹脂を主体と
した基板に、金属部品、金属配線が固着されたプリント
基板にあって、その金属類のみを加熱することにより、
金属類を溶融し、プリント基板から樹脂類と金属類とを
分離するプリント基板からの金属類の分離方法である。According to the eleventh aspect of the present invention, there is provided a printed circuit board in which metal parts and metal wirings are fixed to a board mainly made of resin, and only the metals are heated.
This is a method of separating metals from a printed circuit board by melting metals and separating resins and metals from the printed circuit board.
【００１７】請求項１２に記載の発明は、上記金属類の
みの加熱は、減圧状態で行う請求項１０または請求項１
１に記載のプリント基板からの金属類の分離方法であ
る。According to a twelfth aspect of the present invention, the heating of only the metals is performed under reduced pressure.
2. A method for separating metals from a printed circuit board according to 1.
【００１８】請求項１３に記載の発明は、上記金属類の
みの加熱は、脱酸素状態で行う請求項１０〜請求項１２
のいずれか１項に記載に記載のプリント基板からの金属
類の分離方法である。According to a thirteenth aspect of the present invention, the heating of only the metals is performed in a deoxygenated state.
The method for separating metals from a printed circuit board according to any one of the above.
【００１９】請求項１４に記載の発明は、上記金属類を
溶融する過程は、上記金属配線類を溶融する工程と、そ
の後、上記金属部品を溶融する工程とを含む請求項１１
〜請求項１３のいずれか１項に記載のプリント基板から
の金属類の分離方法である。According to a fourteenth aspect of the present invention, the step of melting the metal includes a step of melting the metal wiring and a step of subsequently melting the metal component.
A method for separating metals from a printed circuit board according to any one of claims 13 to 13.
【００２０】請求項１５に記載の発明は、上記金属類の
みの加熱は、誘導加熱法による請求項１０〜請求項１４
のいずれか１項に記載のプリント基板からの金属類の分
離方法である。According to a fifteenth aspect of the present invention, the heating of only the metals is performed by an induction heating method.
The method for separating metals from a printed circuit board according to any one of the above.
【００２１】請求項１６に記載の発明は、樹脂を主体と
した基板に、金属部品、金属配線が固着されたプリント
基板を、加熱することにより、その樹脂類のみを溶融
し、プリント基板から樹脂類と金属類とを分離するプリ
ント基板からの金属類の分離装置であって、プリント基
板に対してマイクロ波を照射するマグネトロンを備えた
プリント基板からの金属類の分離装置である。According to a sixteenth aspect of the present invention, a printed board having a metal component and a metal wiring fixed to a board mainly composed of a resin is heated so that only the resin is melted, and the resin is removed from the printed board. It is an apparatus for separating metals from a printed circuit board, which separates metals from metals, and which is provided with a magnetron that irradiates the printed circuit board with microwaves.
【００２２】請求項１７に記載の発明は、上記プリント
基板を脱酸素状態に保持する保持手段を設けた請求項１
６に記載のプリント基板からの金属類の分離装置であ
る。According to a seventeenth aspect of the present invention, there is provided a holding means for holding the printed circuit board in a deoxidized state.
7. An apparatus for separating metals from a printed circuit board according to 6.
【００２３】請求項１８に記載の発明は、上記プリント
基板を減圧状態に保持する減圧手段を設けた請求項１６
または請求項１７に記載のプリント基板からの金属類の
分離装置である。The invention according to claim 18 is provided with a pressure reducing means for holding the printed circuit board in a reduced pressure state.
Alternatively, an apparatus for separating metals from a printed circuit board according to claim 17.
【００２４】請求項１９に記載の発明は、樹脂を主体と
した基板に、金属部品、金属配線が固着されたプリント
基板にあって、その金属類のみを加熱することにより、
その樹脂類のみを溶融し、プリント基板から樹脂類と金
属類とを分離するプリント基板からの金属類の分離装置
であって、上記金属類のみを誘導加熱する誘導加熱手段
を備えたプリント基板からの金属類の分離装置である。According to a nineteenth aspect of the present invention, there is provided a printed circuit board in which metal parts and metal wiring are fixed to a board mainly composed of resin, and only the metals are heated.
A device for separating metals from a printed circuit board, which melts only the resins and separates the resins and metals from the printed circuit board, wherein the printed circuit board has an induction heating means for induction heating only the metals. Metal separation equipment.
【００２５】請求項２０に記載の発明は、上記プリント
基板を脱酸素状態に保持する保持手段を設けた請求項１
９に記載のプリント基板からの金属類の分離装置であ
る。According to a twentieth aspect of the present invention, a holding means for holding the printed circuit board in a deoxidized state is provided.
10. A device for separating metals from a printed circuit board according to item 9.
【００２６】請求項２１に記載の発明は、上記プリント
基板を減圧状態に保持する減圧手段を設けた請求項１９
または請求項２０に記載のプリント基板からの金属類の
分離装置である。According to a twenty-first aspect of the present invention, there is provided a pressure reducing means for holding the printed circuit board in a reduced pressure state.
An apparatus for separating metals from a printed circuit board according to claim 20.
【００２７】[0027]
【作用】請求項１〜請求項９に記載の発明および請求項
１６〜請求項１８に記載の発明では、プリント基板を加
熱し、樹脂類のみを溶融する。この結果、プリント基板
から樹脂類と金属類とを分離することができる。プリン
ト基板の加熱は、減圧状態およびまたは脱酸素状態で行
う。減圧により樹脂の溶融温度を低下させ、エネルギ効
率を高める。また、脱酸素状態とすることで、樹脂類か
らのダイオキシン等の発生を防止する。上記樹脂類のみ
を溶融する過程は、上記プリント基板の表面のフィルム
部分および接着剤部分を溶融した後、その樹脂部分を溶
融する。また、マグネトロンを用いた誘電加熱法により
行う。この誘電加熱に際して樹脂類に電歪効果を付与す
ることもできる。上記誘電加熱のために印加する電界
は、樹脂類を構成する組成が異なる部分同士が共振する
周波数とする。また、印加する電界は、複数の周波数帯
の電界を重畳することができる。According to the present invention, the printed circuit board is heated, and only the resin is melted. As a result, resins and metals can be separated from the printed circuit board. The heating of the printed circuit board is performed in a reduced pressure state and / or a deoxygenated state. The decompression lowers the melting temperature of the resin and increases energy efficiency. In addition, the deoxygenated state prevents generation of dioxins and the like from resins. In the process of melting only the resin, the film portion and the adhesive portion on the surface of the printed board are melted, and then the resin portion is melted. Also, this is performed by a dielectric heating method using a magnetron. During the dielectric heating, an electrostrictive effect can be imparted to the resins. The electric field applied for the dielectric heating is a frequency at which portions of the resin that have different compositions and resonate. The applied electric field can overlap electric fields in a plurality of frequency bands.
【００２８】請求項１０〜請求項１５に記載の発明およ
び請求項１９〜請求項２１に記載の発明では、プリント
基板の金属類のみを加熱することにより、金属類の周囲
の樹脂部分を溶融し、または、金属類を溶融し、プリン
ト基板から樹脂類と金属類とを分離する。この金属類の
みの加熱は、減圧状態およびまたは脱酸素状態で行う。
減圧により樹脂の溶融温度を低下させ、エネルギ効率を
高める。また、脱酸素状態とすることで、樹脂類からの
燃焼ガスの発生を防止する。上記金属類の溶融は、例え
ば金属配線類を溶融した後、金属部品を溶融する。ま
た、上記金属類のみの加熱は、誘導加熱法による。According to the tenth to fifteenth aspects and the nineteenth to twenty-first aspects of the invention, only the metal of the printed circuit board is heated to melt the resin portion around the metal. Alternatively, the metal is melted to separate the resin and the metal from the printed circuit board. The heating of only the metals is performed in a reduced pressure state and / or a deoxygenated state.
The decompression lowers the melting temperature of the resin and increases energy efficiency. In addition, by setting it in a deoxidized state, generation of combustion gas from resins is prevented. In the melting of the above-mentioned metals, for example, after melting the metal wirings, the metal parts are melted. The heating of only the above-mentioned metals is based on the induction heating method.
【００２９】[0029]
【発明の実施の形態】以下、この発明の第１の実施例に
ついて説明する。この実施例は、プリント基板の樹脂類
を誘電加熱することにより、樹脂類を溶融し、樹脂類と
金属類とを分離し、それぞれ回収するものである。図１
は、この分離装置の概略構成の正面図を示す。図２は同
じくその側面図を示す。これらの図にあって、１１は装
置のケーシングを示す。このケーシング１１内は所定容
量の密閉空間１０に画成されている。ケーシング１１の
底壁部には水平面内を移動するベルトコンベア１２が配
設されている。このベルトコンベア１２はパンチング
（穴あき）状のゴムまたは金網状もしくはパンチングメ
タル等で構成されている。ベルトコンベア１２の上面が
プリント基板１２ａの載置面である。ベルトコンベア１
２が走行してケーシング１１内に位置するとき、プリン
ト基板１２ａは加熱されることとなる。ケーシング１１
内でベルトコンベア１２の全周囲には、すなわちケーシ
ング１１の天井壁およびベルトコンベア１２の底部およ
び側壁には、マグネトロン乃至その導波管部分１３が配
設されている。ベルトコンベア１２と底部のマグネトロ
ン１３との間には、加振装置１８が設置され、必要に応
じてベルトコンベア１２を介してプリント基板１２ａを
加振する。各マグネトロン１３はプリント基板１２ａに
対して所定周波数の電波を照射することができる。ま
た、ベルトコンベア１２の周囲には溶融した樹脂類を回
収する容器１４が配設されている。１５は排気管、１６
は凝縮器である。１７は真空ポンプである。真空ポンプ
１７および凝縮器１６は密閉空間１０を減圧状態に保持
することができる。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described. In this embodiment, the resin is melted by dielectrically heating the resin on the printed circuit board, and the resin and the metal are separated and collected. Figure 1
Shows a front view of a schematic configuration of the separation device. FIG. 2 shows a side view thereof. In these figures, 11 indicates the casing of the device. The inside of the casing 11 is defined by a closed space 10 having a predetermined capacity. A belt conveyor 12 that moves in a horizontal plane is disposed on the bottom wall of the casing 11. The belt conveyor 12 is made of punched (perforated) rubber, wire mesh, or punched metal. The upper surface of the belt conveyor 12 is the mounting surface of the printed circuit board 12a. Belt conveyor 1
When the vehicle 2 travels and is located in the casing 11, the printed circuit board 12a is heated. Casing 11
Inside, the magnetron or its waveguide portion 13 is disposed all around the belt conveyor 12, that is, on the ceiling wall of the casing 11 and the bottom and side walls of the belt conveyor 12. A vibration device 18 is provided between the belt conveyor 12 and the magnetron 13 at the bottom, and vibrates the printed circuit board 12a via the belt conveyor 12 as necessary. Each magnetron 13 can radiate radio waves of a predetermined frequency to the printed circuit board 12a. A container 14 for collecting the molten resin is provided around the belt conveyor 12. 15 is an exhaust pipe, 16
Is a condenser. 17 is a vacuum pump. The vacuum pump 17 and the condenser 16 can maintain the closed space 10 in a reduced pressure state.
【００３０】この実施例では、プリント基板を構成する
樹脂が誘電体であること、および、プリント基板の基板
自体が薄板の樹脂を３〜４層重ねた積層構造になってい
ることに着目したものである。上記ベルトコンベア１２
にプリント基板を搭載し、マグネトロン１３より所定の
電界を付加する。具体的には、まず、基板表面のフィル
ム部分および層間の接着剤層を溶融・液化して取り除
く。次に、層を成している樹脂部分を溶融・液化して取
り除き、プリント基板の金属部分のみを残す。この場
合、フィルム、接着剤層および基板に印加すべき最適な
周波数帯の電界（電場）はこれらのインピーダンスとし
て周波数特性を求めることにより、決定する。例えば誘
電損失を最大、即ちtanδ を最大とする周波数帯を求め
る。次いで、加えるべき電界の大きさを定める。温度上
昇に伴いこれらの特性値が変化するので、周波数帯およ
び大きさの温度依存性を明確にする。したがって、これ
らのデータに基づいて電界の周波数及び大きさの制御を
行う。In this embodiment, attention is paid to the fact that the resin constituting the printed circuit board is a dielectric, and that the printed circuit board itself has a laminated structure in which three to four thin resin layers are stacked. It is. The belt conveyor 12
, A predetermined electric field is applied from the magnetron 13. Specifically, first, the film portion on the substrate surface and the adhesive layer between the layers are removed by melting and liquefaction. Next, the resin portion forming the layer is melted and liquefied and removed, leaving only the metal portion of the printed circuit board. In this case, an electric field (electric field) in an optimal frequency band to be applied to the film, the adhesive layer and the substrate is determined by obtaining a frequency characteristic as an impedance thereof. For example, a frequency band that maximizes the dielectric loss, that is, maximizes tan δ is determined. Next, the magnitude of the electric field to be applied is determined. Since these characteristic values change with an increase in temperature, the temperature dependence of the frequency band and the magnitude is clarified. Therefore, the frequency and magnitude of the electric field are controlled based on these data.
【００３１】また、この樹脂類の加熱法をより有効なも
のにするため、以下の点に着目する。 （１）高分子物質の非等質性 樹脂などの高分子物質は結晶構造的に見た場合、決して
等質性を持つことなく結晶領域・無定型領域或いはその
中間領域が混在する多相構造になっている。これは電気
的にマクロに見ると誘電率及び誘電損失が不均質的に基
板全体に分布することになり、これらの領域毎にそのイ
ンピーダンス特性は異なることに繋がる。それ故同じ加
熱条件を与えたとしても領域毎に温度差を生じることに
なる。他方、このような境界領域は機械的物理的強度と
いう面から見た場合、本質的に亀裂が生じている或いは
生じやすい箇所として捉えることができる。このような
領域が散在していることは液状化分離に当たって好都合
であり、これに基づいて最適な誘電加熱法を決定する。In order to make this method of heating resins more effective, the following points are noted. (1) Non-homogeneous properties of polymer substances When viewed in terms of crystal structure, polymer substances such as resins have a multi-phase structure in which crystalline regions, amorphous regions, or intermediate regions are mixed without having homogeneity. It has become. This means that, when viewed electrically macroscopically, the dielectric constant and the dielectric loss are non-homogeneously distributed over the entire substrate, leading to different impedance characteristics for each of these regions. Therefore, even if the same heating conditions are given, a temperature difference occurs for each region. On the other hand, when viewed from the viewpoint of mechanical and physical strength, such a boundary region can be essentially regarded as a place where a crack is or is likely to occur. Such scattered regions are convenient for liquefaction separation, and the optimum dielectric heating method is determined based on this.
【００３２】（２）電歪効果を併用する方法 プラスチックなどの誘電体に電界を印加すると、分極作
用のために帯電することは良く知られている。帯電は高
分子を構成している構造単位間或いは分子・原子間の僅
かな変形によって生じる。これは物質の機械的な変形或
いは変形させようとする力を産む。マックスウエルの応
力が誘電体内で働いていることを示す。均質性に乏しい
高分子物質には誘電率の不均一性に基づく力も加わる。
このため、応力分布は更に複雑になる。これは、壊れや
すい状態に置かれたことを意味する。基板の面全体にわ
たってどのような状態が生じているかを見るため、電界
をステップ状に印加する或いは印加電界を急激に零にす
ることもできる。この電界の印加に対する応答を詳細に
調べることにより、復元力がどのように働いているかが
分かる。その分布状況及びその時の機械的な変形成分の
動きを見れば不均質性の分布状況に対する情報が得られ
る。これはマクロ的な意味でその高分子物質を構成する
構造単位の有り様を反映している。同時に、この時の変
形成分の振動特性から構造単位相互間の振動を大きくし
その結合力を弱めるべく、共鳴現象を起こさせるような
周波数の電界を重畳する。このような特性は基本的には
結晶領域と無定型領域とでは異なる。両者の境界領域の
動きを介して特徴的な形態をとるので、これらが散在す
ることを生かすことが出来る。以上は帯電に伴う機械的
変形すなわち電歪効果を通してみてきたが、圧電効果は
基本的に電歪効果の逆の現象であり表裏一体の関係にあ
る。更に温度勾配の存在が電荷を誘発する箇所も存在す
ると考えられる。このような特性に着目して調べること
により加熱効果を更に高めることができる。(2) Method of Using Electrostrictive Effect It is well known that when an electric field is applied to a dielectric such as plastic, it is charged due to a polarization action. Charging is caused by slight deformation between structural units or between molecules and atoms constituting the polymer. This creates a mechanical deformation or a force that tends to deform the material. Indicates that Maxwell's stress is working in the dielectric. A polymer material having poor homogeneity also receives a force based on non-uniformity of dielectric constant.
For this reason, the stress distribution is further complicated. This means that they have been placed in a fragile condition. The electric field can be applied in a stepwise manner or the applied electric field can be suddenly reduced to zero in order to see what state is occurring over the entire surface of the substrate. By examining the response to the application of the electric field in detail, it is possible to understand how the restoring force works. By looking at the distribution and the movement of the mechanical deformation component at that time, information on the distribution of the heterogeneity can be obtained. This reflects, in a macroscopic sense, the state of the structural units constituting the polymer substance. At the same time, an electric field having a frequency that causes a resonance phenomenon is superimposed in order to increase the vibration between the structural units and weaken the coupling force based on the vibration characteristics of the deformation component at this time. Such characteristics are basically different between the crystal region and the amorphous region. Since a characteristic form is obtained through the movement of the boundary region between the two, it is possible to make use of the fact that these are scattered. Although the above description has been made through the mechanical deformation due to charging, that is, the electrostrictive effect, the piezoelectric effect is basically the opposite phenomenon of the electrostrictive effect and is in a two-sided relationship. Further, it is considered that there is a place where the presence of the temperature gradient induces electric charge. The heating effect can be further enhanced by investigating such characteristics.
【００３３】（３）多重電界重畳法 高分子物質は複雑な構造をしていることがその特徴であ
り、上記（１)、（２）で述べた特性を考慮して、幾つ
かの周波数帯の電界を重畳したものを印加することにな
る。(3) Multiple electric field superposition method The characteristic feature of the polymer substance is that it has a complicated structure. Considering the characteristics described in the above (1) and (2), the polymer substance has several frequency bands. Will be applied.
【００３４】（４）最適電界の具体的決定法 具体的な方法は次のような段階を経る。 (イ)各樹脂及び接着剤のインピーダンス特性とその温度
依存性を把握する。これは、印加すべき電界の最適周波
数特性の把握を意味する。 (ロ)比較的高い直流電圧印加時の基板全体に対する各微
少領域に生じる誘導電荷の時間特性及び分布状況の把握
（ステップ応答）並びに機械的歪み具合を把握する。 (ハ)上記(ロ)に引き続いて直流電圧を除去した場合の電
荷の減衰特性及び機械的歪みの時間特性を把握する。 (ニ）接着剤層についても印加電界の大きさと周波数及
び印加すべき向きを決定する。 (ホ)樹脂類については上記(イ)〜(ハ)で求めた周波数帯
を勘案しながらマクロ的な意味での機械的振動数の電界
を印加する。これからスタートして構造単位間の振動周
波数、更に分子原子間の周波数に対する共鳴現象を誘発
し、液状化効果を高める。 (ヘ）基板の穴あき部分についても上記(イ)〜(ホ)を検
討する。(4) Specific Method for Determining the Optimal Electric Field The specific method involves the following steps. (A) To grasp the impedance characteristics of each resin and adhesive and its temperature dependence. This means grasping the optimum frequency characteristics of the electric field to be applied. (B) To grasp the time characteristic and distribution of induced charge generated in each minute region with respect to the entire substrate when a relatively high DC voltage is applied (step response) and to grasp the degree of mechanical distortion. (C) Grasping the charge decay characteristics and the time characteristics of mechanical distortion when the DC voltage is removed following (b) above. (D) Regarding the adhesive layer, the magnitude and frequency of the applied electric field and the direction to be applied are determined. (E) For resins, an electric field having a mechanical frequency in a macroscopic sense is applied while taking into account the frequency bands obtained in (a) to (c) above. Starting from this, a resonance phenomenon is induced with respect to the vibration frequency between the structural units and further between the molecular atoms, thereby enhancing the liquefaction effect. (F) The above-mentioned (a) to (e) are also examined for the perforated portion of the substrate.
【００３５】次に、この発明の第２の実施例について説
明する。この実施例は、プリント基板の金属類を誘導加
熱することにより、金属類の周囲の樹脂類を溶融し、樹
脂類と金属類とを分離し、それぞれ回収するものであ
る。誘導加熱の対称となる金属部分については基板表面
に張りめぐらされている金属配線類と裏表に貫通してい
る電子部品（ソケット類）とは取り扱いを別にすること
ができる。例えば以下の方法である。まず、配線類を加
熱溶融して基板から剥離する。次に、ソケット類を加熱
してその周りの樹脂類を溶融・液化させ、その金属類を
分離する。または、この配線類および金属類を一気に溶
融液化して樹脂類から分離することもできる。この場合
には、樹脂類が加熱される前に、ソケット部分のみを溶
融する。ソケット部分には金も含めて各種金属が含まれ
ているので、このソケット部分全体をまとめて分離した
後で個別の仕分けを行うことも可能である。Next, a second embodiment of the present invention will be described. In this embodiment, the metals around the metal are melted by induction heating of the metal of the printed circuit board, and the resin and the metal are separated and collected. With respect to the metal portion that is symmetrical to induction heating, the metal wirings stretched on the substrate surface and the electronic components (sockets) penetrating on the front and back sides can be handled separately. For example, the following method is used. First, the wirings are heated and melted and separated from the substrate. Next, the sockets are heated to melt and liquefy the resin surrounding the sockets, and the metals are separated. Alternatively, the wirings and metals can be melted and liquefied at a stretch to be separated from the resins. In this case, only the socket portion is melted before the resins are heated. Since the socket portion contains various metals including gold, individual sorting can be performed after the entire socket portion is collectively separated.
【００３６】金属配線類およびソケット類（金属部品
類）のそれぞれに対し最適な加熱方法を行うことができ
る。これは、(i)それぞれについて印加磁界の加え方お
よびその周波数を決定し、(ii)磁界発生用コイルの幾何
学的な最適配置を決定し、(iii)単一の電源によりこれ
を制御することが好ましい。An optimal heating method can be performed for each of metal wirings and sockets (metal parts). It determines (i) how to apply the applied magnetic field and its frequency for each, (ii) determines the geometrically optimal arrangement of the coils for generating the magnetic field, and (iii) controls this with a single power supply Is preferred.
【００３７】なお、誘電加熱方法によるか誘導加熱法を
採用するかは、経済性などを考慮して決定することが望
ましい。誘電加熱法を採用する場合には、基板表面に張
り巡らされている金属配線類をあらかじめ分離しておく
ことが望ましい。また、基板に搭載されたＩＣ類に関し
ては以下の通りである。すなわち、誘電加熱法により基
板表面を覆っているフィルムを含む樹脂類を溶融液化
し、金属部分から分離する。It should be noted that whether to use the dielectric heating method or the induction heating method is desirably determined in consideration of economy and the like. When the dielectric heating method is employed, it is desirable to separate in advance the metal wirings extending around the substrate surface. The ICs mounted on the substrate are as follows. That is, resins including a film covering the substrate surface are melted and liquefied by a dielectric heating method and separated from a metal part.
【００３８】なお、上記プリント基板の加熱は減圧状態
で行うことが望ましい。例えば、エネルギ効率、溶融温
度低下に連なる。また、上記プリント基板の加熱は脱酸
素状態で行うこともできる。具体的には、不活性ガス
（Ｎ2ガス）を導入し、低酸素状態にする。この場合、
基板を構成する樹脂類の燃焼を防ぎ、燃焼ガスの発生を
阻止することができる。The heating of the printed circuit board is preferably performed under reduced pressure. For example, it leads to energy efficiency and a decrease in melting temperature. The heating of the printed circuit board can be performed in a deoxygenated state. Specifically, an inert gas (N 2 gas) is introduced to make a low oxygen state. in this case,
It is possible to prevent the combustion of the resin constituting the substrate and prevent the generation of the combustion gas.
【００３９】また、上記第２の実施例に係る誘導加熱方
法では、プリント基板に被着された金属配線およびこれ
に搭載された電子部品を溶融することで樹脂類と分離す
ることが可能である。その場合、金属類のみの加熱は減
圧状態で行うことができる。また、脱酸素状態で加熱す
ることもできる。Further, in the induction heating method according to the second embodiment, it is possible to separate the metal wiring adhered to the printed circuit board and the electronic components mounted thereon by melting the resin. . In that case, heating of only metals can be performed under reduced pressure. In addition, heating can be performed in a deoxygenated state.
【００４０】[0040]
【発明の効果】以上説明してきたように、この発明によ
れば、プリント基板を構成する樹脂類と金属類とを完全
に分離することができる。よって、金属類の再利用の他
に、樹脂類の再利用も容易になる。また、減圧加熱によ
れば、溶融温度を低下させることができ、印加するエネ
ルギを低減することが可能となる。さらに、脱酸素状態
での加熱を行えば、樹脂類の燃焼ガスの発生を抑止する
ことができる。例えばダイオキシンなどの発生を皆無と
することができる。As described above, according to the present invention, it is possible to completely separate the resins and metals constituting the printed circuit board. Therefore, in addition to the recycling of metals, the recycling of resins is also facilitated. Further, according to the reduced pressure heating, the melting temperature can be lowered, and the applied energy can be reduced. Further, if heating is performed in a deoxygenated state, generation of combustion gas of resins can be suppressed. For example, generation of dioxin and the like can be completely eliminated.
【図１】この発明の一実施例に係るプリント基板からの
金属類の分離装置を示す正面図である。FIG. 1 is a front view showing an apparatus for separating metals from a printed circuit board according to an embodiment of the present invention.
【図２】この発明の一実施例に係るプリント基板からの
金属類の分離装置を示す側面図である。FIG. 2 is a side view showing an apparatus for separating metals from a printed circuit board according to one embodiment of the present invention.
１２ ベルトコンベア、 １２ａ プリント基板、 １３ マグネトロン、 １７ 真空ポンプ。 12 belt conveyor, 12a printed circuit board, 13 magnetron, 17 vacuum pump.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 501052764 坂田 都空治 山口県下関市東勝谷６−35 (71)出願人 501052775 早川 渉 山口県下関市惣社町１−17 (71)出願人 501052797 村上 雅伸 山口県下関市松屋本町４−712−２ (71)出願人 501053587 上田 隆三 福岡県京都郡勝山町黒田1979−２ (71)出願人 501052812 朝倉 豊美 福岡県北九州市八幡西区三ヶ森２丁目５− 19−402 (72)発明者 植村 成文 山口県下関市大字勝谷914−５ (72)発明者 丸山 信之 山口県下関市上田中町４丁目６−12 (72)発明者 濱野 幸三 山口県下関市みもすそ川町11−28 (72)発明者 坂田 都空治 山口県下関市東勝谷６−35 (72)発明者 早川 渉 山口県下関市惣社町１−17 (72)発明者 村上 雅伸 山口県下関市松屋本町４−712−２ (72)発明者 上田 隆三 福岡県京都郡勝山町黒田1979−２ (72)発明者 朝倉 豊美 福岡県北九州市八幡西区三ヶ森２丁目５− 19−402 Ｆターム(参考） 3K059 AB27 AD21 3K090 AA02 AA06 AB14 AB18 BA01 EA03 4D004 AA24 AB05 CA29 CB33 CB46 DA03 DA07 DA10 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (71) Applicant 501052764 Tokuji Sakata 6-35 Higashi-Katsuya, Shimonoseki City, Yamaguchi Prefecture (71) Applicant 501052775 Wataru Hayakawa 1-17 Soshacho, Shimonoseki City, Yamaguchi Prefecture (71) Applicant 501052797 Masanobu Murakami 4-712-2 Matsuya Honmachi, Shimonoseki City, Yamaguchi Prefecture (71) Applicant 501053587 Ryuzo Ueda 1979-2 Kuroda, Katsuyama-cho, Kyoto County, Fukuoka Prefecture (71) Applicant 501052812 Toyomi Asakura 2-5-15- Mikamori, Yawatanishi-ku, Kitakyushu-shi, Fukuoka 402 (72) Inventor Shigefumi Uemura 914-5 Katsutani, Oji, Shimonoseki City, Yamaguchi Prefecture (72) Nobuyuki Maruyama 4-6-1, Uedanakamachi, Shimonoseki City, Yamaguchi Prefecture (72) Inventor Kozo Hamano 11, Mimosusogawacho, Shimonoseki City, Yamaguchi Prefecture −28 (72) Inventor Tokuji Sakata 6-35 Higashikatsuya, Shimonoseki City, Yamaguchi Prefecture 4-712-2 Matsuya Honmachi (72) Inventor Ryuzo Ueda 1979-2 Kuroda, Katsuyama-cho, Kyoto-gun, Fukuoka Prefecture (72) Inventor Toyomi Asakura 2-5-1 Migamori, Yawatanishi-ku, Kitakyushu-shi, Fukuoka F-term (reference) 3K059 AB27 AD21 3K090 AA02 AA06 AB14 AB18 BA01 EA03 4D004 AA24 AB05 CA29 CB33 CB46 DA03 DA07 DA10
Claims (21)
属配線が固着されたプリント基板を、加熱することによ
り、その樹脂類のみを溶融し、プリント基板から樹脂類
と金属類とを分離するプリント基板からの金属類の分離
方法。1. A printed circuit board in which metal parts and metal wiring are fixed to a board mainly composed of a resin, whereby only the resin is melted and the resin and the metal are separated from the printed board. To separate metals from printed circuit boards.
行う請求項１に記載のプリント基板からの金属類の分離
方法。2. The method for separating metals from a printed circuit board according to claim 1, wherein the heating of the printed circuit board is performed under reduced pressure.
で行う請求項１または請求項２に記載のプリント基板か
らの金属類の分離方法。3. The method for separating metals from a printed circuit board according to claim 1, wherein the heating of the printed circuit board is performed in a deoxygenated state.
分を溶融する工程と、 その後、その樹脂部分を溶融する工程とを含む請求項１
〜請求項３のいずれか１項に記載のプリント基板からの
金属類の分離方法。4. The step of melting only the resin includes a step of melting a film part and an adhesive part on the surface of the printed circuit board, and a step of subsequently melting the resin part.
The method for separating metals from a printed circuit board according to claim 1.
による請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載のプリ
ント基板からの金属類の分離方法。5. The method for separating metals from a printed circuit board according to claim 1, wherein the heating of the printed circuit board is performed by a dielectric heating method.
請求項５に記載のプリント基板からの金属類の分離方
法。6. The method for separating metals from a printed circuit board according to claim 5, wherein the dielectric heating method uses a magnetron.
付与する請求項５または請求項６に記載のプリント基板
からの金属類の分離方法。7. The method for separating metals from a printed circuit board according to claim 5, wherein the dielectric heating method imparts an electrostrictive effect to the resins.
樹脂類を構成する組成が異なる部分同士が共振する周波
数である請求項７に記載のプリント基板からの金属類の
分離方法。8. The electric field applied for dielectric heating is as follows:
The method for separating metals from a printed circuit board according to claim 7, wherein the frequency is such that portions of the resins having different compositions are resonated.
電界を重畳している請求項８に記載のプリント基板から
の金属類の分離方法。9. The method for separating metals from a printed circuit board according to claim 8, wherein the applied electric field overlaps electric fields of a plurality of frequency bands.
金属配線が固着されたプリント基板にあって、その金属
類のみを加熱することにより、金属類の周囲の樹脂部分
を溶融し、プリント基板から樹脂類と金属類とを分離す
るプリント基板からの金属類の分離方法。10. A substrate mainly composed of a resin, a metal component,
By heating only the metals on the printed circuit board to which the metal wiring is fixed, the resin part around the metals is melted, and the metal from the printed circuit board separates the resins and metals from the printed circuit board. Separation methods.
金属配線が固着されたプリント基板にあって、その金属
類のみを加熱することにより、金属類を溶融し、プリン
ト基板から樹脂類と金属類とを分離するプリント基板か
らの金属類の分離方法。11. A substrate mainly made of resin, a metal component,
A method for separating metals from a printed circuit board in which a metal is melted by heating only the metals on the printed circuit board to which the metal wiring is fixed, thereby separating the resins and the metals from the printed circuit board.
行う請求項１０または請求項１１に記載のプリント基板
からの金属類の分離方法。12. The method for separating metals from a printed circuit board according to claim 10, wherein the heating of only the metals is performed under reduced pressure.
で行う請求項１０〜請求項１２のいずれか１項に記載に
記載のプリント基板からの金属類の分離方法。13. The method for separating metals from a printed circuit board according to claim 10, wherein the heating of only the metals is performed in a deoxygenated state.
１〜請求項１３のいずれか１項に記載のプリント基板か
らの金属類の分離方法。14. The method according to claim 1, wherein the step of melting the metal includes a step of melting the metal wiring and a step of subsequently melting the metal component.
A method for separating metals from a printed circuit board according to any one of claims 1 to 13.
による請求項１０〜請求項１４のいずれか１項に記載の
プリント基板からの金属類の分離方法。15. The method for separating metals from a printed board according to claim 10, wherein the heating of only the metals is performed by an induction heating method.
金属配線が固着されたプリント基板を、加熱することに
より、その樹脂類のみを溶融し、プリント基板から樹脂
類と金属類とを分離するプリント基板からの金属類の分
離装置であって、 プリント基板に対してマイクロ波を照射するマグネトロ
ンを備えたプリント基板からの金属類の分離装置。16. A substrate mainly made of a resin, a metal component,
A device for separating metals from a printed circuit board, wherein the printed circuit board to which the metal wiring is fixed is heated to melt only the resin and separate the resin and the metal from the printed circuit board. A device for separating metals from a printed circuit board equipped with a magnetron that irradiates microwaves to the substrate.
する保持手段を設けた請求項１６に記載のプリント基板
からの金属類の分離装置。17. The apparatus for separating metals from a printed circuit board according to claim 16, further comprising holding means for holding the printed circuit board in a deoxidized state.
る減圧手段を設けた請求項１６または請求項１７に記載
のプリント基板からの金属類の分離装置。18. The apparatus for separating metals from a printed circuit board according to claim 16, further comprising a pressure reducing means for holding the printed circuit board in a reduced pressure state.
金属配線が固着されたプリント基板にあって、その金属
類のみを加熱することにより、その樹脂類のみを溶融
し、プリント基板から樹脂類と金属類とを分離するプリ
ント基板からの金属類の分離装置であって、 上記金属類のみを誘導加熱する誘導加熱手段を備えたプ
リント基板からの金属類の分離装置。19. A substrate mainly composed of a resin, a metal component,
By heating only the metals on the printed circuit board to which the metal wiring is fixed, only the resins are melted, and the resin and metals are separated from the printed circuit board. Separation of metals from the printed circuit board An apparatus for separating metals from a printed circuit board, the apparatus comprising an induction heating means for induction heating only the metals.
する保持手段を設けた請求項１９に記載のプリント基板
からの金属類の分離装置。20. The apparatus for separating metals from a printed circuit board according to claim 19, further comprising holding means for holding said printed circuit board in a deoxidized state.
る減圧手段を設けた請求項１９または請求項２０に記載
のプリント基板からの金属類の分離装置。21. The apparatus for separating metals from a printed circuit board according to claim 19, further comprising a pressure reducing means for holding the printed circuit board in a reduced pressure state.
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| JP2001030219A JP2002233856A (en) | 2001-02-06 | 2001-02-06 | Method and apparatus for separating metals from printed circuit board |
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-
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