JP2714520B2 - 実装部品着脱装置 - Google Patents
実装部品着脱装置Info
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- H05K13/04—Mounting of components, e.g. of leadless components
- H05K13/0486—Replacement and removal of components
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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- Y10T29/53—Means to assemble or disassemble
- Y10T29/5313—Means to assemble electrical device
- Y10T29/53174—Means to fasten electrical component to wiring board, base, or substrate
- Y10T29/53183—Multilead component
Description
し、特に、プリント基板等に半田付けによって実装され
た半導体装置等の電子部品の取外し作業などに適用して
有効な技術に関する。
ば、特開昭55−68177号公報、及び特開昭57−
91874号公報に開示された技術が知られている。
基板上の実装部品を基板上から取外す際に、真空吸引可
能なノズルチップを用いて、作業者が個々の部品の端子
毎に半田を除去する技術が示されている。
全体を半田槽内に形成された半田噴流によって加熱し、
該半田付け部全体の半田を溶解させることによって部品
を取外す技術が開示されている。
技術においては、作業者が手作業で個々の端子毎に半田
の溶解および除去を繰り返すために、処理が煩雑となり
大量の部品の取外しを行う場合に適用することは現実的
でなかった。
量の大きなプリント基板あるいは実装部品である場合、
実装部品を固定している半田が溶解しにくく、高温状態
が長時間にわたる為、プリント基板に与える熱負荷が過
大となり、プリント基板を破損するおそれもあった。
取外しについては手作業で行わなければならなかった。
そのため、実装部品に対して加わる荷重および角度が区
々であり、実装部品の端子でプリント基板のスルーホー
ルを破壊してしまったり、半田が溶解していない状態で
実装部品を引き抜いてしまい、プリント基板からスルー
ホールの電極壁をも損傷させてしまうおそれがあった。
ール内に残る半田の除去は、熱容量の大きなプリント基
板になるほど困難となり、前者の従来技術をも併用しな
ければならなかった。
のであり、その目的は、実装基板を損傷することなく、
効率的に実装基板からの実装部品の取外しを行うことが
可能な実装部品着脱技術を提供することにある。
な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかに
なるであろう。
発明のうち代表的なものの概要を簡単に説明すれば、概
ね次の通りである。
ドピンを挿入し、半田付けすることによって実装された
実装部品の本体側に位置する第1の主面と、スルーホー
ルに挿入されたリードピンの先端部が突出する側に位置
する第2の主面とを有した実装基板から実装部品を取り
外す実装部品着脱装置において、実装基板の第2の主面
側に対して加熱流体の噴射を行なう第1の加熱手段と、
実装基板の第1の主面側に位置し、実装部品を保持しつ
つ、リードピンをスルーホールから引抜く動作を行なう
部品引抜き手段と、実装基板を第1の主面側から加熱す
る第2の加熱手段と、実装基板の第1の主面側に位置
し、実装部品の搭載領域を覆うフードと、該フード内の
空間を減圧または加圧する圧力制御機構とを有し、スル
ーホール内の半田を吸引または押し出し除去する除去手
段と、実装基板を第1の主面を上向きにした姿勢で支持
し、除去手段のフード内を減圧または加圧することによ
って実装基板のスルーホール内の半田を除去するに際し
て、フード内の減圧または加圧操作と同時、または僅か
に前後するタイミングで実装基板の第2の主面を第1の
加熱手段の加熱流体から離脱させる上下動作を行なう基
板支持手段とを備えたものである。
ンを挿入し、半田付けすることによって実装された実装
部品の本体側に位置する第1の主面と、スルーホールに
挿入されたリードピンの先端部が突出する側に位置する
第2の主面とを有した実装基板から実装部品を取り外す
実装部品着脱方法であって、実装基板の第2の主面を第
1の加熱手段により加熱するとともに、第1の主面を第
2の加熱手段により加熱し、実装基板の第1の主面側か
ら、実装部品のリードピンをスルーホールから引抜き、
実装基板の第1の主面側から、実装部品の搭載領域上に
該搭載領域を覆うフードを配置し、第2の主面を第1の
加熱手段から離脱させる方向に実装基板を移動するとと
もに、フード内の空間を減圧または加圧し、実装基板の
スルーホール内の半田を除去するものである。
によって第1主面側に挿入実装された実装部品の取外し
に際して、第1の加熱手段により加熱流体を第2主面か
ら噴射させ、実装部品のリードピンをスルーホールに固
定する半田を加熱溶解するときに、第1主面側の実装部
品の背面より第2の加熱手段によって実装部品本体を加
熱することにより、第2主面側の第1の加熱手段の加熱
流体から実装領域に作用する熱が、第1主面側の実装部
品の背面側から逸散することが阻止され、スルーホール
内の半田の溶解を短時間で行うことが可能となる。これ
により実装基板に対して短時間の加熱流体の噴射で実装
部品の取外しが可能となり、過熱による実装基板の損傷
を防止することができる。
熱操作と同時に、実装基板の第1主面側より、部品挿入
引抜き手段によって実装部品の本体を保持しつつ実装基
板面に対して垂直方向に引抜きを行うことにより、実装
基板のスルーホールや実装部品のリードピンなどに対し
て無用な荷重が加わることを防止でき、スルーホールの
破損等の実装基板の損傷を防止できる。
例である実装部品着脱装置について詳細に説明する。
脱装置を示す斜視図、図2および図3は本実施例の実装
部品着脱装置を用いた実装部品の取外し操作を工程順に
示す略断面図である。
態の半田液2が貯留される液槽3を有しており、この液
槽3の内底近傍には半田液2を上方に吹き上げるプロペ
ラ4が設置されている。このプロペラ4は、プロペラシ
ャフト5を介して外部のモータ6と連結されており、該
モータ6は制御部7(制御部A)の配下で、起動/停止
や回転数などが制御される。
た噴流ノズル8が配置されており、プロペラ4によって
吹き上げられた半田液2は該噴流ノズル8の開口部8a
より上方に噴射される半田噴流2aを形成する。ここで
噴流ノズル8の開口部8aからの半田噴流2aの液面の
高さ位置はプロペラ4の回転数によって決定される。本
実施例では、上記のようにプロペラ4と連動されるモー
タ6の回転数を制御部7により制御することによって半
田噴流2aの液面位置を任意に調整可能となっている。
aを上方に露出させる開口部10aが中央部に開設され
たステージ10が配置されており、このステージ10の
上面にプリント基板11が載置される構造となってい
る。ステージ10は、上下方向に伸縮するリフタ35に
支持されており、任意の高さに移動および位置決めが可
能な構造となっている。尚、リフタ35の動作は、制御
部36(制御部C)により制御される。
板11は、一例として、たとえば、ガラスエポキシ樹脂
板の一面に銅箔を被着し、該銅箔を所定形状にエッチン
グ処理して配線を形成したものを所定板数分圧着した多
層配線基板であり、図1において上面となる基板表面1
1aには実装部品としての半導体装置13が装着されて
いる。これらの半導体装置13はパッケージ本体14の
側面より突出され下方に折曲された複数のリードピン1
6を有しており、このリードピン16は、図4に例示さ
れるように、上記プリント基板11に開設されたスルー
ホール12に対して所定の摩擦力で挿通されている。ス
ルーホール12に挿通されたリードピン16の先端は、
基板裏面11bより僅かに突出された状態とされてお
り、リードピン16の突出先端は基板裏面11bに形成
された配線パターン17およびスルーホール12の内周
面に被覆された導体層12aと半田22により接続され
固定されている。
の上方には、スライドステージ32に上下動可能なロッ
ド20を介して吊り下げられたチャック21が配置され
ている。このチャック21の先端は開閉可能な略L字形
の一対の把持爪21aが設けられており、半導体装置1
3のパッケージ本体14を両側から挟持する構造となっ
ている。
は、当該把持爪21aの間に保持されるパッケージ本体
14の背面に向けて開口された熱風ノズル30が備えら
れ、制御部31(制御部B)によって、パッケージ本体
14の背面に吹きつけられる熱風の温度・風量が制御さ
れている。
る手段としては、熱風ノズル30に限らず、たとえば、
図5に例示したように、ヒータベース41,ラバー状ヒ
ータ42,銅ブロック43などからなるヒートブロック
40を、チャック21の一対の把持爪21aの間に配置
しておき、半導体装置13の背面に接触させて所望の温
度に加熱する構造としてもよい。この際、半導体装置1
3の背面に、たとえば図示しない放熱フィンを固定する
ためのフィン固定螺子13aが植設されているような場
合には、銅ブロック43の対応する位置に逃げ穴を適宜
穿設しておく。
ージ32に対して水平方向に移動自在に支持されてお
り、図示しない移動機構により、チャック21の任意の
位置への位置決めが可能になっている。
もに、吸引管33が取り付けられており、該吸引管33
はチャック21のロッド20と連動して平行移動が可能
であり、且つ図示しない駆動手段により上下垂直移動も
可能な構造となっている。該吸引管33の先端には、キ
ャップ状のフード34が固定されている。フード34の
内部は、吸引管33を介して図示しない吸引ポンプ等の
負圧源と連結されており、当該フード34内を一定の負
圧状態に維持する操作が可能になっている。
ト基板11が、半導体装置13を搭載した基板表面11
aを上向きにした姿勢でステージ10上に載置され、目
的の半導体装置13が噴流ノズル8の直上となるよう位
置決めされると、プリント基板11の基板表面11aに
対してチャック21が降下され、プリント基板11の半
導体装置13のパッケージ本体14は、チャック21の
一対の把持爪21aにより挟持され、図2の上方への引
上げ力gが加えられる。
タ6を起動して、液槽3内のプロペラ4を所定の回転数
で回転させる。このプロペラ4の回転に伴い、液槽3内
に貯蓄された半田液2内に噴流が形成され、半田液2
は、順次、噴流ノズル8の開口部8aより上方に半田噴
流2aとなって噴出する。
ラ4の回転速度の制御により一定に維持され半田噴流2
aと基板裏面11bとが接触状態となる。この半田噴流
2aの接触による加熱でプリント基板11のスルーホー
ル12内の半田22あるいはリードピン16を固定して
いる半田22は完全に溶融状態となる。一方、モータ6
の回転開始による半田噴流2aの形成と同時にチャック
21の把持爪21aの間に位置する熱風ノズル30から
パッケージ本体14の背面に高温の空気流を放射してパ
ッケージ本体14を加熱し、半田噴流2aによって基板
裏面11bに供給される熱が基板表面11a側の当該パ
ッケージ本体14の背面から逸散することを阻止して、
半田噴流2aからの加熱によるスルーホール12内ある
いはリードピン16を固定している半田22の溶融時間
を短縮する。
により半導体装置13をリードピン16の抜去方向に付
勢しているため、半田22の溶融とともに半導体装置1
3はプリント基板11から引き抜かれる。このとき、引
上げ力gはプリント基板11に対して垂直方向に、すな
わち基板表面11aから基板裏面11bに垂直に穿設さ
れているスルーホール12の軸方向に作用するため、ス
ルーホール12に挿通されているリードピン16もスル
ーホール12の内周面に被覆された導体層12aや配線
パターン17を破壊することなく、円滑に上方に引き抜
かれる。
ード34がスライドステージ32上を水平移動し、前述
のようにしてプリント基板11より半導体装置13を取
外した位置の直上部に位置決めされ、さらに、フード3
4はプリント基板11と周縁部が接触する高さまで降下
し固定される。
は少しの時間差で行われる。この様子を図6に示す。
0を押し上げ、プリント基板11を噴流ノズル8より離
脱させる(動作1)。
するモータ6を停止させる(動作2)。
33を介してフード34とプリント基板11における半
導体装置13の抜去領域とで構成される閉空間を負圧状
態とする(動作3)。
12内に滞留した溶融状態の半田22や半田液2は、負
圧ポンプに吸引される。このためスルーホール12内で
の半田22の再硬化および残留が効果的に確実に防止さ
れる。したがって、半導体装置13の引き抜き後におい
て、硬化した半田22がスルーホール12を閉塞した状
態となることや、異物となってスルーホール12の内部
に残留することなどが防止される。
板11の基板裏面11bの側からの半田噴流2aによる
加熱と、基板表面11aの側の半導体装置13の背面か
らの熱風ノズル30による加熱を行うため、スルーホー
ル12内の半田22は極めて短時間で溶融状態となる。
したがって、プリント基板11に対して直接に高温の半
田液2(半田噴流2a)が接触状態となる時間が短縮さ
れ、プリント基板11の全体が過熱状態となることが防
止される。そのため、過熱にともなうプリント基板11
の破損等を有効に防止することができる。
熱風ノズル30による加熱操作とともに、一定の引上げ
力gを半導体装置13に作用させるチャック21によっ
て、プリント基板11に対して垂直上方に半導体装置1
3を引き抜くため、無理な偏荷重の印加などに起因する
スルーホール12の損傷、プリント基板11の他の部分
の損傷を防止できる。
装置13の抜去領域に密着して閉空間を構成するフード
34の内部を負圧状態にするため、スルーホール12の
内部で半田22が残留硬化して異物となることが回避さ
れ、残留異物によるスルーホール12の閉塞を防止でき
る。
基板11における半導体装置13の抜去領域に密着して
閉空間を構成するフード34の内部を負圧状態にする場
合について説明したが、これに限らず、たとえば、図7
に例示したように、フード34に与圧管33aを接続
し、当該フード34内の閉空間を加圧することによっ
て、スルーホール12の内部に残留する半田22などを
液槽3の側に押し出す動作を行わせてもよい。
内部に、リードピン16が抜去されたスルーホール12
などを加熱するヒータ34aを配置して、当該スルーホ
ール12の内部における半田22の硬化をより効果的に
阻止する構成にしてもよい。
ズル8の先端部に当該噴流ノズル8の開閉を制御するシ
ャッタ機構8bを配置し、所望のタイミングで半田噴流
2aの噴出を強制的に阻止可能にした構成としてもよ
い。このシャッタ機構8bは、リフタ35によるプリン
ト基板11の上下動に連動させてもよい。
明したが、本発明は前記実施例に限定されるものでな
く、その要旨を逸脱しない範囲で、種々変更可能である
ことはいうまでもない。
1からの半導体装置13の取外し操作のみを説明した
が、上記装置構造によってプリント基板11上への部品
の装着を行うものとしても良い。
田液2を用いた場合を説明したが、たとえば、半田の融
点付近まで加熱することが可能なフロリナートなど、高
温状態の他の液体又は気体等を用いても良い。
的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、下
記の通りである。
基板を損傷することなく、効率的に信頼性の高い実装基
板からの実装部品の取外しを行うことができるという効
果が得られる。
などの異物を吸引または押し出し除去することにより、
実装部品の引き抜き操作後のスルーホールの目詰まりを
防止できる。
す斜視図である。
いた実装部品の取外し操作を工程順に示す略断面図であ
る。
いた実装部品の取外し操作を工程順に示す略断面図であ
る。
されるプリント基板の構造の一例を示す略断面図であ
る。
ける第2の加熱手段の一例を示す略断面図である。
用の一例を示す概念図である。
けるフードの変形例の構成および作用の一例を示す概念
図である。
ける構成の一例を示す略断面図である。
Claims (4)
- 【請求項1】 スルーホールにリードピンを挿入し、半
田付けすることによって実装された実装部品の本体側に
位置する第1の主面と、スルーホールに挿入されたリー
ドピンの先端部が突出する側に位置する第2の主面とを
有した実装基板から実装部品を取り外す実装部品着脱装
置であって、 前記実装基板の前記第2の主面側に対して加熱流体の噴
射を行なう第1の加熱手段と、 前記実装基板の前記第1の主面側に位置し、前記実装部
品を保持しつつ、前記リードピンを前記スルーホールか
ら引抜く動作を行なう部品引抜き手段と、 前記実装基板を前記第1の主面側から加熱する第2の加
熱手段と、 前記実装基板の前記第1の主面側に位置し、前記実装部
品の搭載領域を覆うフードと、該フード内の空間を減圧
または加圧する圧力制御機構とを有し、前記スルーホー
ル内の半田を吸引または押し出し除去する除去手段と、 前記実装基板を前記第1の主面を上向きにした姿勢で支
持し、前記除去手段の前記フード内を減圧または加圧す
ることによって前記実装基板の前記スルーホール内の半
田を除去するに際して、前記フード内の減圧または加圧
操作と同時、または僅かに前後するタイミングで前記実
装基板の前記第2の主面を前記第1の加熱手段の前記加
熱流体から離脱させる上下動作を行なう基板支持手段と
を 備えたことを特徴とする実装部品着脱装置。 - 【請求項2】 前記除去手段の前記フード内には、前記
スルーホール内の半田を加熱する第3の加熱手段が設け
られていることを特徴とする請求項1記載の実装部品着
脱装置。 - 【請求項3】 前記除去手段の前記フード内を減圧する
ことによって前記実装基板の前記スルーホール内の半田
を除去するに際して、前記フード内の減圧または加圧操
作と同時、または僅かに前後するタイミングで前記実装
基板の前記第2の主面を前記第1の加熱手段の前記加熱
流体から遮断する加熱流体遮断手段を備えていることを
特徴とする請求項1または2記載の実装部品着脱装置。 - 【請求項4】 スルーホールにリードピンを挿入し、半
田付けすることによって実装された実装部品の本体側に
位置する第1の主面と、スルーホールに挿入 されたリー
ドピンの先端部が突出する側に位置する第2の主面とを
有した実装基板から実装部品を取り外す実装部品着脱方
法であって、 前記実装基板の前記第2の主面を第1の加熱手段により
加熱するとともに、 前記第1の主面を第2の加熱手段により加熱し、 前記実装基板の前記第1の主面側から、前記実装部品の
前記リードピンを前記スルーホールから引抜き、 前記実装基板の前記第1の主面側から、前記実装部品の
搭載領域上に該搭載領域を覆うフードを配置し、前記第
2の主面を前記第1の加熱手段から離脱させる方向に前
記実装基板を移動するとともに、前記フード内の空間を
減圧または加圧し、前記実装基板の前記スルーホール内
の半田を除去することを特徴とする実装部品着脱方法 。
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4229691A JP2714520B2 (ja) | 1992-08-28 | 1992-08-28 | 実装部品着脱装置 |
US08/105,111 US5402563A (en) | 1992-08-28 | 1993-08-12 | Apparatus for removing electronic device from printed circuit board |
DE4328603A DE4328603C2 (de) | 1992-08-28 | 1993-08-25 | Verfahren und Vorrichtung zum Entfernen elektronischer Bauelemente von gedruck ten Leiterplatten |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4229691A JP2714520B2 (ja) | 1992-08-28 | 1992-08-28 | 実装部品着脱装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JPH0677642A JPH0677642A (ja) | 1994-03-18 |
JP2714520B2 true JP2714520B2 (ja) | 1998-02-16 |
Family
ID=16896195
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP4229691A Expired - Lifetime JP2714520B2 (ja) | 1992-08-28 | 1992-08-28 | 実装部品着脱装置 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5402563A (ja) |
JP (1) | JP2714520B2 (ja) |
DE (1) | DE4328603C2 (ja) |
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