JP3690896B2 - Ic部品の剥離方法および剥離装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、LCD(Liquid Crystal Display Device )やプラズマディスプレイなどのフラットパネルディスプレイの基板もしくは、電子回路用のプリント基板に装着されたIC(Integrated Circuit)部品を上記基板から剥離する方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
今日、フラットパネルディスプレイはそのコンパクト性などから、多くの製品に使用されるようになり、日増しにその性能が向上し、フラットパネルディスプレイを使用した低価格、高性能な製品が出現している。また、電子回路はその小型化への要求からベア(裸の)ICチップを用いたフリップチップ実装やCSP(Chip Size Package )、BGA(Ball Grid Aray)などが使用されるようになってきている。
【0003】
ここで、電子機器およびフラットパネルディスプレイの基板へ実装したIC部品には一定数の不良品が混在しており、また、実装上の不具合から、IC部品を取り外してリペアすることが必要となる。このリペアの生産性向上を図ることは重要な課題である。
【0004】
従来のフラットパネルディスプレイの基板や電子機器のプリント基板へIC部品を接合する方法としては、特公昭62−6652号公報などにより、異方性導電膜をフラットパネルディスプレイの基板の電極上に介在させ、その上にIC部品を搭載し、加圧ツールにより熱圧着することによって接合するフリップチップ方式の接合方法が開示されており、特開平4−302444号公報などにもその接合方法の内容が開示されている。
【0005】
一般に、フラットパネルディスプレイの基板の電極とIC部品のバンプとを接合する方法としては、フラットパネルディスプレイの基板をステージに保持させて、このフラットパネルディスプレイの基板上にIC部品を搭載させて熱圧着することが行われている。通常は生産性の向上を図るべく、フラットパネルディスプレイの基板とIC部品との熱圧着は実質的に一工程で行われ、これにより異方性導電膜の接着剤を硬化させて接合を完了していた。
【0006】
しかし、ここで用いられるIC部品には一定数の不良が混在しており、この不良IC部品を後の工程でリペアする必要があった。特にフリップチップ方式でベア(裸)IC状態で実装を行う場合には、ICの特性検査が十分行えないためこのリペア作業の必要性が顕著となる。とくに製品の不良率はIC部品の不良のべき乗となるために表示の高精細(ライン数の多いもの)では接合する駆動用IC部品の数も多くなり、リペアは重要な課題である。
【0007】
図14の(a)(b)に示すように、IC部品1は圧着されると、異方性導電膜2によりフラットパネルディスプレイの基板または回路基板からなる基板3に強固に接合されているので、従来、この状態からリペアを行う場合には、へら状の治具11〔図14の(a)参照〕または、ピンセット12〔図14の(b)参照〕でIC部品1を上記基板3から除去し、図14の(c)に示すように異方性導電膜2を溶剤13で軟化させ、綿棒14で異方性導電膜2を擦って基板3から除去していた。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、治具11やピンセット12によれば、IC部品1の局部だけに強い力が作用するため、IC部品1の割れや、基板3の損傷が発生していた。
【0009】
また、Ag導電性ペーストや、半田でIC部品のバンプと接合するものにおいては、封止を行った後ではIC部品の剥離が困難であった。
また、特開平4−76929号公報に開示されているように、接着材を半硬化状態で検査し、図14の(b)に示すようにリペアすることは可能であるが、その検査後に封止材をIC部品と回路の間に導入した場合には、その後に発生した不具合でのリペアは困難を極める。
【0010】
また、図15に示すように、BGAなどのIC部品1などでは基板3側とIC素子1a側のボール4は一般的に半田5により接合されている。このような場合には、この状態で力を加えて物理的にはぎ取ることは困難である。また、IC部品1を接合する接合用のツールを熱して間接的に半田を溶かそうとした場合でも、IC部品1の熱伝導が悪いため、時間がかかって生産性が低かった。
【0011】
本発明は、上記従来の問題を解決するもので、回路基板やフラットパネルディスプレイなどの基板とIC部品とを接合した後に、IC部品を基板から生産性良く、かつ確実に除去できるIC部品の剥離方法および剥離装置を提供することを目的とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明は以下のように構成している。
本発明の第1態様によれば、基板に実装されたIC部品を上記基板から剥離する方法であって、上記IC部品に当接する対向する少なくとも一対の当接面が形成されたツールの上記当接面を、上記基板に実装された上記IC部品に当接させ、上記ツールを上記IC部品と上記基板との接合面に対して捩じるように回転させることによって上記IC部品を上記基板から剥離するに際し、ツールを回転しながらIC部品を基板から剥離させるとき、上記ツールの回転時にツールが基板に接触することにより基板が待避するIC部品の剥離方法を提供する。
【0013】
本発明の第2態様によれば、第1態様において、上記IC部品は、上記基板に、異方性導電膜、接着材、半田または導電性ペーストの接合用介在物を介して実装されてなるIC部品の剥離方法を提供する。
【0014】
本発明の第3態様によれば、第1,第2態様において、上記ツールを加熱して上記ツールの当接面を上記IC部品に当接させ、上記ツールを上記IC部品と上記基板との接合面に沿って捩じるように回転させることによって上記IC部品を上記基板から剥離するIC部品の剥離方法を提供する。
【0015】
本発明の第4態様によれば、第1〜第3のいずれかの態様において、上記ツールを回転させることによって上記IC部品を上記基板から剥離する際に、上記ツールからの真空吸着により上記IC部品を吸引するIC部品の剥離方法を提供する。
【0016】
本発明の第5態様によれば、第1〜第4のいずれかの態様において、上記ツールを回転させることによって上記IC部品を上記基板から剥離する際に、上記基板の上記IC部品の実装面の裏面から赤外光により上記IC部品または上記IC部品と上記基板との接合部分を加熱するIC部品の剥離方法を提供する。
【0017】
本発明の第6態様によれば、第5態様において、上記赤外光により上記IC部品または上記接合部分を加熱するに際して、開口部を有する遮蔽板を赤外光照射装置と上記基板との間に配置し、剥離すべき接合箇所のみ上記開口部を通して上記赤外光を照射するIC部品の剥離方法を提供する。
【0018】
本発明の第7態様によれば、第1〜第6のいずれかの態様において、上記IC部品に上記ツールの当接面を当接させ、上記ツールの内側から熱風により上記IC部品および上記基板と上記IC部品の接合部分を加熱し、上記ツールを回転することにより上記IC部品を上記基板から剥離するIC部品の剥離方法を提供する。
【0019】
本発明の第8態様によれば、第7態様において、上記ツールの内側から熱風により上記IC部品および上記基板と上記IC部品とを接合する接合用介在物を加熱し、上記接合用介在物が軟化または溶融した際に熱風を止め、上記ツールを回転し、次に上記IC部品を吸着しつつ、上記ツールを上昇させることにより上記IC部品を上記基板から剥離するIC部品の剥離方法を提供する。
【0020】
本発明の第9態様によれば、第1〜第8のいずれかの態様において、上記ツールを回転しながら上記IC部品を上記基板から剥離させるとき、上記ツールの回転中心は上記IC部品の中心から偏心しているようにしたIC部品の剥離方法を提供する。
【0024】
本発明の第10態様によれば、基板に実装されたIC部品を上記基板から剥離する剥離装置であって、上記IC部品に当接する当接部が形成されているとともに上記IC部品が上記基板に対して接近離反する方向に移動自在でかつ上記IC部品と上記基板との接合面に対して捩じるように回転自在のツールを備えたIC部品の剥離装置において、ツールを回転しながらIC部品を基板から剥離させるとき、上記ツールの回転時にツールが基板に接触することにより基板を待避させる待避機構を備えたIC部品の剥離装置を提供する。
【0025】
本発明の第11態様によれば、第10態様において、上記ツールに、上記IC部品または上記IC部品と上記基板とを接合する接合用介在物を加熱する加熱装置が設けられているIC部品の剥離装置を提供する。
【0026】
本発明の第12態様によれば、第11態様において、上記加熱装置は、上記IC部品およびその接合用介在物の加熱を上記基板の裏面から赤外光により行う赤外光照射装置であるIC部品の剥離装置を提供する。
【0027】
本発明の第13態様によれば、第11態様において、上記加熱装置は、上記ツールに、上記ツールの内側から熱風を上記IC部品および上記基板、上記基板と上記IC部品の上記接合用介在物に噴射する熱風噴射装置であるIC部品の剥離装置を提供する。
【0028】
本発明の第14態様によれば、第10〜第13のいずれかの態様において、上記ツールに、上記ツールの内側を負圧にできて、上記IC部品または、その破片を吸着できる吸着装置が設けられているIC部品の剥離装置を提供する。
【0029】
本発明の第15態様によれば、第10〜第14のいずれかの態様において、上記ツールを回転しながら上記IC部品を上記基板から剥離させるとき、上記ツールの回転中心は上記IC部品の中心から偏心しているようにしたIC部品の剥離装置を提供する。
【0031】
上記ツールとしては、IC部品に当接する当接部を備えているとともにIC部品が基板に対して接近離反する方向に移動自在でかつIC部品と基板との接合面に対して捩じるように回転自在であればよい。
【0032】
上記剥離方法によれば、ツールにてIC部品が基板との接合面に対して捩じるように回転されながら剥離されるため、比較的小さな力でIC部品を基板から剥離することができる。
【0033】
また、加熱したツールをIC部品に被せるようにすれば、IC部品と基板との接合用介在物が軟化するため、さらに容易にIC部品を基板から剥離することができる。
【0034】
また、ツールを回転させることによってIC部品を基板から剥離する際に、ツールからの真空吸着によりIC部品を吸引すれば、IC部品がツールに吸着されるため、吸着剥離したIC部品を廃棄することが容易となって作業能率が向上するとともに、IC部品を回転する際に、IC部品が基板から離反するため、IC部品に付着した接合用介在物が回転時に基板に飛散することを防止できる。
【0035】
また、ツールを回転させることによってIC部品を基板から剥離する際に、基板のIC部品実装面の裏面から赤外光によりIC部品または接合用介在物を加熱すれば、IC部品と基板との接合用介在物を軟化できるため、さらに容易にIC部品を基板から剥離することができる。
【0036】
さらに、赤外光によりIC部品または接合用介在物を加熱するに際して、開口部を有する遮蔽板を赤外光照射装置と基板との間に配置し、剥離すべき接合箇所のみ開口部を通して赤外光を照射するようにすれば、遮蔽板を介装して、開口部に対応する箇所のみ加熱することができるので、微細なIC部品に適用することも可能となる。
【0037】
また、ツールの内側から熱風によりIC部品および基板とIC部品の接合用介在物を加熱し、ツールを回転することによりIC部品を基板から剥離する場合には、接合用介在物が軟化または溶融した際に熱風を止めるようにすると好適である。
【0038】
さらに、IC部品を基板へ実装した後に、IC部品にテープ状の粘着材を貼り付けて基板側より離反させてIC部品を剥離させる場合には、IC部品にテープ状の粘着材を貼り付けた後に、基板のIC部品接合面の裏面からIC部品または、その接合接合用介在物を赤外光により加熱してIC部品を剥離すれば、一層容易にIC部品を剥離できる。
【0039】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の種々の実施形態にかかるIC部品の剥離方法及びその装置を図面を参照しながら説明する。なお、従来と同じものには同符号を付してその説明は省略する。
【0040】
(第1の実施形態)
まず、本発明の第1の実施形態にかかるIC部品の剥離方法及び装置を図1〜図3を用いて説明する。
【0041】
図1の(a)(b)に示すように、この剥離方法に用いるツールの一例としての凹型ツール21は、IC部品1の1対の相対する面に当接させるための対向する1対の当接部である当接面21fを有するように下面中央に凹部21aが設けられているとともに、上下方向に移動自在でかつ縦軸心O1 を中心に回転自在とされている。また、フラットパネルディスプレイの基板または回路基板からなる基板3にIC部品1がここでは異方性導電膜2により実装されている。
【0042】
なお、ここでの実装状態は、異方性導電膜が完全に硬化する本圧着の状態ではなく、異方性導電膜が完全には硬化していない仮圧着の状態である。この実施形態では、ツール21はモータ100の回転軸100aにより回転駆動され、その回転中心(縦軸心O1 )はIC部品1の中心と大略同一となっている。
【0043】
IC部品1を基板3より剥離させる際には、図2におけるステップ#1でIC部品1の真上に凹型ツール21を位置決めした後、凹型ツール21を所定位置まで下降させて、接着材、半田または、導電性ペーストを介して基板3へ実装されたIC部品1に凹型ツール21を被せ(ステップ#2)、ツール21の当接面21fをIC部品1の対向する面に当接させた状態で、この凹型ツール21を縦軸心O1 回りに回転する(ステップ#3)ことにより、基板3からIC部品1を剥離する。この後、凹型ツール21を上昇させてIC部品1から離脱させる(ステップ#4)。
【0044】
なお、好適には、ツール21が基板3に接触して基板3を損傷させないようにするため、凹型ツール21の下端面が基板3に接触しないように凹部21aの深さを調整したものを用いるとよい。
【0045】
なお、ツール21によりIC部品1を回転させて基板3からIC部品1を剥離させるとき、ツール21の凹部21aからIC部品1が離脱しないようにするため、凹部21aの深さは、少なくともIC部品1の高さの2分の1以上が凹部内に入り込む程度の寸法を必要とする。
【0046】
また、好適には、モータ100の図示しない支持部又は回転軸100aなどに付勢部を設けて、ツール21を押し付けるようにしてもよい。
また、このように回転剥離する場合〔図3(a)(b)参照〕と、図14の(a)に示す従来例で述べたようなプッシュ剥離の場合とを比較すると次のようになる。
【0047】
ここで、計算の前提として、IC部品1はその大きさが20×2mmのものを用いると仮定する。捻り応力:τmax は長辺側aの点Aに生じ次式となる。
τmax = τA = T / (K・a・b2 )
ここで、Tはトルク、Kはせん断係数、aは長辺の長さ、bは短辺の長さである。
【0048】
したがって、トルク:Tは次式となる
T = K・a・b2 ・τmax
ここで、τmax = F / a / b を代入して
T = K・b・F
ここで、FはIC部品1を基板3から引き剥がすせん断力である。
【0049】
【表1】
【0050】
(表1)より、上記モデルの場合においてはa/b=10であるから、K=0.312である。一方、実験データからせん断力でIC部品1を引き剥がす場合には10kgf以上の力が必要であるので、F=10kgfと仮定して各常数を代入してみると、上式は
T = 0.312×2×10=6.24kgf・mm
となり、凹型ツール2の回転中心からの距離と、この凹型ツール21を駆動するモーターとの距離を51mmと仮定して、Tを除して力に換算すると
F′= 6.24/51=0.1224kgf
したがって、F:F′=82:1となる。よって、回転剥離強度はプッシュテストに比べて1/82の力で剥離できることになる。
【0051】
さらに好適には、図4の(ステップ#5)に示すように、凹型ツール21を加熱し、この加熱した凹型ツール21をIC部品1に被せることにより、熱伝導によりIC部品1および異方性導電膜2を加熱して異方性導電膜2を軟化させる。
【0052】
そして、この状態で凹型ツール21を回転することにより基板3からIC部品1を剥離する。このように、凹型ツール21を加熱することにより、異方性導電膜2が完全硬化した状態(言い換えれば、上記した本圧着の状態)でもより容易に剥離することができる。この実験データを下記の(表2)に示す。
【0053】
【表2】
【0054】
このデータはIC部品1と基板3の接合に異方性導電膜2を用いた場合を示し、凹型ツール21の温度を250℃に上げてやると、本圧着後であっても容易にIC部品1を剥離することができた。ところが、図14(a)に示す従来の剥離方法では、実験で使用した総てのIC又は基板において割れが生じた。
【0055】
このように、比較的小さな力でIC部品1を剥離することができるので、IC部品1の割れや、基板3の損傷を最小限に抑えることができる。
(第2の実施形態)
次に、本発明の第2の実施形態を図5の(a)(b)と図6を用いて説明する。なお、第1の実施形態と同じもの、同じ手順には同符号を付してその説明は省略する。
【0056】
第2の実施形態では、ツール21の凹部21aは、IC部品1の四方から覆うように、IC部品1の4個の側面に当接する当接部21fを備えるものである。
図5に示すように、凹型ツール21に真空吸着経路に接続するための吸引孔21bを設けている。この吸引孔21bは真空吸着経路を介して真空吸引装置115に接続されている。そして、図6に示すように、(ステップ#4)で凹型ツール21を回転させてIC部品1を剥離させた後に、吸引孔21bを通しての真空吸着によりIC部品1を凹型ツール21に吸着保持する(ステップ#6)。そして、(ステップ#4)において凹型ツール21を上昇させた後、凹型ツール21を所定箇所まで移動させて真空吸着を停止し、IC部品1を廃棄する(ステップ#7)。
【0057】
これによれば、第1の実施形態と同じ作用効果を得られる上に、吸着剥離したIC部品1を廃棄することおよびIC部品1などの破片をも吸着して廃棄することが容易となり、自動化が可能となり、作業能率が向上する。
【0058】
また、IC部品1を回転する際にIC部品1が基板3から離反するため、IC部品1に付着した異方性導電膜2が回転時に基板3に飛散、付着することを防止できる。
【0059】
(第3の実施形態)
次に、本発明の第3の実施形態を図7の(a)(b)および図8を用いて説明する。なお、上述の実施形態と同じもの、同じ手順には同符号を付してその説明は省略する。
【0060】
図7の(a)において、22は赤外光を照射する赤外光照射部、23は赤外光を遮蔽する遮蔽板で、異方性導電膜3を加熱するための適当な大きさの開口部23aが形成されている。この第3の実施形態においても、IC部品1が基板1に異方性導電膜3、導電性ペースト、半田などの接合用介在物6により接合されている。
【0061】
この第3の実施形態においては、図7の(a)および図8に示すように、基板3の裏面に赤外光照射部22を配置し、熱した凹型ツール21を下降させてIC部品1に被せる(ステップ#2)。この際、凹型ツール21をヒータなどで加熱しておき、IC部品1に凹型ツール21を接触させて熱伝導により、IC部品1および接合用介在物6を加熱してもよい。そして、これとともに、遮蔽板23を基板3と赤外光照射部22の間に挿入して(ステップ#8)、開口部23aを通して基板3のIC部品1が実装されている箇所に赤外光を照射する(ステップ#9)。次に、所定時間経過して基板3からの熱伝導により接合用介在物6が軟化すると、凹型ツール21を回転してIC部品1を剥離し(ステップ#3)、次に凹型ツール21を上昇させて、剥離したIC部品1を取り去る。このとき、図7の(b)に示すように、凹型ツール21に吸引孔21bを設け、IC部品1を吸着すれば、好適であることは、言うまでもない。
【0062】
これによれば、凹型ツール21を介してIC部品1の周囲から加熱するだけでなく、赤外光を照射して基板3からの熱伝導により接合用介在物6を軟化させるので、一層容易に剥離作業を行うことができる。また、遮蔽板23を介装して、開口部23aに対応する箇所のみ加熱することができるので、微細なIC部品1に適用することも可能となる。
【0063】
また、基板3がガラス製のように、透明な材料で形成されている場合には、赤外光が基板3を透過するため、接合用介在物6の軟化を熱伝導のみによるものに比べて一層短時間で行うことができてIC部品1の除去を容易に行うことができる。
【0064】
なお、遮蔽板の所定位置までの挿入および赤外線の照射動作は、(ステップ#8および#9)に限らず、ツール21がIC部品1の真上に位置決めされる前、位置決めされた後などに行うようにしてもよい。
【0065】
(第4の実施形態)
次に、本発明の第4の実施形態を図9〜図11を用いて説明する。
この実施形態においては、図9に示すように凹型ツール21に孔21cが設けられ、この孔21cを通して熱風源120から凹型ツール21の内側へ熱風を噴出できるようになっている。そして、図10に示すように、凹型ツール21を下降させてIC部品1の上面とツール21の凹部21aの内面との間に隙間hをあけた状態でIC部品1に被せた(ステップ#2)後に、この孔21cから凹型ツール21の内側へ熱風を噴出して(ステップ#10)、熱風によりIC部品1および基板3とIC部品1の接合用介在物6とを加熱する。
【0066】
次に、熱風による加熱を所定時間継続させて接合用介在物6を軟化した状態(ステップ#11)で、凹型ツール21を回転してIC部品1を剥離する(ステップ#3)。
【0067】
なお、図11に示すように、熱風を噴射して接合用介在物6を軟化させた(ステップ#10,#11)後、ツールを回転してIC部品1を剥離し(ステップ#3)、次に、図8に示すIC部品1と凹型ツール21との隙間高さh分だけ凹型ツール21を下降させてツール21の凹部21aの内面とIC部品1の上面とを当接させ(ステップ#12)、この後に孔21cから吸引を行ってIC部品1を吸着し(ステップ#13)、凹型ツール21を上昇してIC部品1を廃棄してもよい。なお、上記隙間hを無くすようにツール21を下降させるタイミングは、IC部品1を剥離させた後に限るものではなく、ツール21を回転させてIC部品1を剥離させる前に下降させるようにしてもよい。
【0068】
特に、このように、熱風を凹型ツール21から噴出する方式では、基板3上の一定位置付近のみに熱を与えることができるため、他の部品への影響を少なくすることができる。また、BGAなどでIC部品が2段重ねになっており、凹型ツール21からの熱伝導だけでは、基板3との間の接合用介在物6を軟化または、溶融することが困難な場合でも、熱風が基板3や接合用介在物6に容易に到達するため、IC部品1を容易に剥離できる。
【0069】
(第5の実施形態)
次に、本発明の第5の実施形態を図12,図13を用いて説明する。
この実施形態においては、図12の(a)、図13の(a)に示すように、基板3上に実装されたIC部品1にテープ状の粘着材24を貼り付け、この粘着材24を上方に引き上げてIC部品1を異方性導電膜、導電性ペースト、半田などの接合用介在物6から剥離するものである。
【0070】
好適には、図12の(a)と図13の(a)に示すように、IC部品1を基板3へ実装した後にIC部品1にテープ状の粘着材24を貼り付けた後、裏面からIC部品1またはその接合用介在物6を、ヒータ25や赤外光により加熱してIC部品1を剥離すると、この剥離作業を容易に行うことができる。
【0071】
また、図12(b)と図13(b)に示すように、異方性導電膜2を接合用介在物6として用いている場合には、上記と同様にテープ状の粘着材24を異方性導電膜2に貼り付けた後、裏面からヒータ25や赤外光により加熱して粘着材24を剥離する。
【0072】
そして、このように、テープ状の粘着材24を用いて剥離する方法によれば、IC部品1の廃棄がテープごとに行えて廃棄が容易に行える。また、異方性導電膜2などの接合用介在物6をテープにより剥離、除去する場合、従来例に示したようなリペア液と綿棒などを用いることなく、接合用介在物6を飛散させることなく容易に除去できる。
【0073】
なお、上記何れの実施の形態においても、凹型ツール21の形状としては、IC部品1を基板3に対して回転させることができるような当接部を備えておればよく、図5の(a)(b)などに示すように、IC部品1の4つの側面の総てに当接する4個の当接部21fを有してIC部品1を全部覆う形状に限るものではなく、IC部品1の4辺のうち、少なくとも2辺を挟み込む形状、例えば、図1(a)(b)に示すように、IC部品1の相対する2つの側面に当接する2つの当接部21fを有する下向きのC字形状とすることでも同等の効果を得ることができる。
【0074】
また、図1,図5,図16(a)に示すように、ツール21の回転中心O1 とIC部品1の中心とを大略一致させて回転させるものに限らず、本発明の第6の実施形態として図16(b),図17(a)(b)に示すように、ツール21の回転中心O2 をIC部品1の中心からずらせて、ツール21を回転させることにより、IC部品1をその中心から偏心させて回転させるようにしてもよい。
【0075】
また、第6の実施形態の変形例として図18(a)(b)に示すように、ツール21は、モータ100の回転軸100cと、該回転軸100cが一端に固定されたリンク101と、該リンク101の他端が固定された軸102とを備えたリンク機構により、モータ100の回転軸100cの回転軸中心から偏心してツール21を回転させるようにしてもよい。
【0076】
また、上記実施形態においては、ツール21を回転させるとき、原則として基板3に接触しないようにして基板3が損傷するのを防止しているが、ツール21が基板3に接触すると基板3、特にLCDなどの基板3が待避するようにしてもよい。その一例としては、本発明の第7の実施形態として図19,図21に示すように、基板3を支持する基板支持台112をバネ110により付勢して基板支持台112の突起112aが固定台のストッパ111に常時当接するようにしておく。このような構成によれば、ツール21を回転させるときにツール21が基板3に接触すると、基板支持台112がバネ110の付勢力に抗して矢印156方向に待避移動することにより、ツール21により基板3が損傷するのを防止するようにしてもよい。また、第7の実施形態の変形例として、図20のツール21に示すように、基板支持台153が、固定台152上に設けられかつ基板支持台153の直線的な移動を案内するリニアウェイ150,151により移動自在とし、ツール21が回転して基板3に接触すると、基板3が待避する方向156に移動するようにしてもよい。
【0077】
また、上記種々の実施形態において、ツール21を回転させる駆動源はモータに限るものではなく、ロータリーシリンダなど公知の種々の駆動源でもよい。
【0078】
【発明の効果】
本発明によれば、IC部品に当接する当接部を有するツールを基板に実装されたIC部品に被せ、このツールをIC部品と基板との接合面に対して捩じるように回転させることによって、基板に損傷を与えることなく、容易にIC部品を基板から除去することができて、IC部品を取り外した後に別にIC部品を実装することが容易であるとともに、基板に損傷を与えることが少ないため信頼性が向上する。
【0079】
また、ツールを加熱または、赤外線を用いた加熱では、IC部品の欠損を発生せずにIC部品を除去できて、その後の実装が容易に行えるため、生産性が向上する。
【0080】
また、熱風をツールから噴出する方式では、基板上の一定位置付近のみに熱を与えることができて、他の部品への影響が無い。また、BGAなどでIC部品が2段重ねになっており、ツールからの熱伝導では、基板との間の接合用介在物を軟化または、溶融することが困難な場合でも容易にIC部品を剥離できる。
【0081】
また、IC部品を吸着し、上昇しながら回転してIC部品を剥離する方法ではIC部品を回転する際に、IC部品が基板から離反するため、IC部品に付着した異方性導電膜などの接合用介在物が回転時に基板に飛散することを防止できる。
【0082】
また、テープ状の粘着材を用いて剥離する方法によれば、IC部品の廃棄がテープごとに行えて容易に廃棄が行える。また、接合用介在物をテープにより剥離、除去する場合従来例に示したようなリペア液と綿棒などを用いることなく、容易に接合用介在物を除去できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施形態であるIC部品の剥離方法を示す概略斜視図および部分断面図
【図2】第1の実施形態を示すフローチャート
【図3】第1の実施形態における剥離方法の剥離力計算に用いたモデル図
【図4】第1の実施形態の変形例におけるIC部品の剥離方法の実装プロセスを示すフローチャート図
【図5】本発明の第2の実施形態であるIC部品の剥離方法を示す概略斜視図および部分断面図
【図6】第2の実施形態におけるIC部品の剥離方法の実装プロセスを示すフローチャート図
【図7】本発明の第3の実施形態であるIC部品の剥離方法を示す概略斜視図および部分断面図
【図8】第3の実施形態におけるIC部品の剥離方法の実装プロセスを示すフローチャート図
【図9】本発明の第4の実施形態であるIC部品の剥離方法を示す概略断面図
【図10】第4の実施形態におけるIC部品の剥離方法の実装プロセスを示すフローチャート図
【図11】第4の実施形態の変形例におけるIC部品の剥離方法の実装プロセスを示すフローチャート図
【図12】本発明の第5の実施形態であるIC部品の剥離方法を示す断面図
【図13】本発明の第5の実施形態であるIC部品の剥離方法を示す断面図
【図14】従来のIC部品の剥離方法を示す概略斜視図
【図15】従来のBGA部品の剥離方法を示す縦断面図
【図16】本発明の第1の実施形態および第6の実施形態にかかるIC部品の剥離方法を示す概略平面図
【図17】第6の実施形態にかかるIC部品の剥離方法を示す概略斜視図および部分断面図
【図18】第6の実施形態の変形例にかかるIC部品の剥離方法を示す概略斜視図および部分断面図
【図19】本発明の第7の実施形態にかかるIC部品の剥離方法を示す概略斜視図および部分断面図
【図20】第7の実施形態の変形例にかかるIC部品の剥離方法を示す概略斜視図および部分断面図
【図21】第7の実施形態およびその変形例にかかるIC部品の剥離方法を示す概略平面図
【符号の説明】
1 IC部品
2 異方性導電膜
3 基板
6 接合用介在物
21 凹型ツール
21a 凹部
21b 吸引孔
22 赤外光照射部
23 遮蔽板
23a 開口部
21c 孔
24 粘着材
25 ヒータ
100 モータ
115 真空吸引装置
120 熱風源
Claims (15)
- 基板(3)に実装されたIC部品(1)を上記基板から剥離する方法であって、上記IC部品に当接する対向する少なくとも一対の当接面(21f)が形成されたツール(21)の上記当接面を、上記基板に実装された上記IC部品に当接させ、上記ツールを上記IC部品と上記基板との接合面に対して捩じるように回転させることによって上記IC部品を上記基板から剥離するに際し、ツールを回転しながらIC部品を基板から剥離させるとき、上記ツールの回転時にツールが基板に接触することにより基板が待避する
IC部品の剥離方法。 - IC部品は、基板に異方性導電膜、接着材、半田または導電性ペーストの接合用介在物(2,6)を介して実装されてなる請求項1に記載のIC部品の剥離方法。
- ツールを加熱して上記ツールの当接面をIC部品に当接させ、上記ツールを上記IC部品と上記基板との接合面に沿って捩じるように回転させることによって上記IC部品を上記基板から剥離する請求項1または請求項2に記載のIC部品の剥離方法。
- ツールを回転させることによってIC部品を基板から剥離する際に、上記ツールからの真空吸着により上記IC部品を吸引する請求項1〜請求項3の何れかに記載のIC部品の剥離方法。
- ツールを回転させることによってIC部品を基板から剥離する際に、上記基板の上記IC部品の実装面の裏面から赤外光により上記IC部品または上記IC部品と上記基板との接合部分を加熱する請求項1〜請求項4の何れかに記載のIC部品の剥離方法。
- 赤外光によりIC部品または接合部分を加熱するに際して、開口部(23a)を有する遮蔽板(23)を赤外光照射装置(22)と上記基板との間に配置し、剥離すべき接合箇所のみ上記開口部を通して上記赤外光を照射する請求項5に記載のIC部品の剥離方法。
- IC部品にツールの当接面を当接させ、上記ツールの内側から熱風により上記IC部品および基板と上記IC部品の接合部分を加熱し、上記ツールを回転することにより上記IC部品を上記基板から剥離する請求項1〜請求項6の何れかに記載のIC部品の剥離方法。
- ツールの内側から熱風によりIC部品および基板とIC部品とを接合する接合用介在物を加熱し、接合用介在物が軟化または溶融した際に熱風を止め、上記ツールを回転し、次に上記IC部品を吸着しつつ、上記ツールを上昇させることにより上記IC部品を上記基板から剥離する請求項7に記載のIC部品の剥離方法。
- ツールを回転しながらIC部品を基板から剥離させるとき、上記ツールの回転中心は上記IC部品の中心から偏心しているようにした請求項1〜請求項8のいずれかに記載のIC部品の剥離方法。
- 基板(3)に実装されたIC部品(1)を上記基板から剥離する剥離装置であって、上記IC部品に当接する当接部(21f)が形成されているとともに上記IC部品が上記基板に対して接近離反する方向に移動自在でかつ上記IC部品と上記基板との接合面に対して捩じるように回転自在のツール(21)を備えたIC部品の剥離装置において、
ツールを回転しながらIC部品を基板から剥離させるとき、上記ツールの回転時にツールが基板に接触することにより基板を待避させる待避機構(110,150,151)を備えたIC部品の剥離装置。 - ツールに、IC部品または上記IC部品と基板とを接合する接合用介在物を加熱する加熱装置(22,120)が設けられている請求項10に記載のIC部品の剥離装置。
- 加熱装置は、IC部品およびその接合用介在物の加熱を基板の裏面から赤外光により行う赤外光照射装置(22)である請求項11に記載のIC部品の剥離装置。
- 加熱装置は、ツールに、上記ツールの内側から熱風をIC部品および上記基板、上記基板と上記IC部品の上記接合用介在物に噴射する熱風噴射装置(120)である請求項11に記載のIC部品の剥離装置。
- ツールに、上記ツールの内側を負圧にできて、IC部品または、その破片を吸着できる吸着装置(115)が設けられている請求項10〜請求項13のいずれかに記載のIC部品の剥離装置。
- ツールを回転しながらIC部品を基板から剥離させるとき、上記ツールの回転中心は上記IC部品の中心から偏心しているようにした請求項10〜請求項14のいずれかに記載のIC部品の剥離装置。
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