JP3690896B2

JP3690896B2 - Ｉｃ部品の剥離方法および剥離装置

Info

Publication number: JP3690896B2
Application number: JP09780997A
Authority: JP
Inventors: 一人西田
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1996-04-16
Filing date: 1997-04-16
Publication date: 2005-08-31
Anticipated expiration: 2017-04-16
Also published as: JPH1070399A

Description

【０００１】
【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：τ_max は長辺側ａの点Ａに生じ次式となる。
τ_max ＝ τ_A ＝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 ・τ_max
ここで、τ_max ＝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】
１ＩＣ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

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。