JP3872232B2 - はんだ除去装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、はんだ除去装置に係り、特に、ＬＳＩ等の接続面に形成された接続用のはんだを除去するに好適なはんだ除去装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
大型コンピュータ等で用いられる高密度モジュールでは、多層配線基板の上に、複数のＬＳＩを接続する際に、はんだボールを用いたボールグリッドアレイ（ＢＧＡ）接続することにより、接続密度を向上させるようにしている。しかしながら、例えば、２０ｍｍ角のＬＳＩにおいては、接続に用いられるはんだボールの個数は、約５０００個あり、多層配線基板とＬＳＩの接続端子間の未接続による接続不良が発生する。このような接続不良が発生すると、一旦、ＬＳＩを多層配線基板から外した上で、再接続するリペア作業が必要となる。この際、多層配線基板から外されたＬＳＩの接続面には、はんだが付着しているため、このはんだは、はんだ除去装置により除去し、改めてはんだボールを形成するようにしている。
【０００３】
ここで、従来から用いられているはんだ除去装置においては、ＬＳＩの接続面に付着しているはんだを加熱し、溶融したはんだを、加熱した銅板に付着させることにより、ＬＳＩに付着したはんだを除去するようにしている。そのために、はんだ除去装置は、銅板を加熱ステージに搬送するための銅板吸着ヘッドと、ＬＳＩを加熱された銅板の上に搬送するためのＬＳＩ吸着ヘッドと、未使用の銅板や使用済みの銅板やＬＳＩや加熱ステージをＸ−Ｙ方向に移動するＸ−Ｙステージを備えている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来のはんだ除去装置においては、銅板吸着ヘッドとＬＳＩ吸着ヘッドは、それぞれ独立して離れた位置に備えられ、２つのヘッドがそれぞれ独立して上下動するとともに、Ｘ−ＹステージがＸ−Ｙ方向に移動することにより、銅板の搬送やＬＳＩの搬送を行うようにしているため、ＬＳＩのはんだ除去処理に時間を要し、スループットが低いという問題があった。
【０００５】
本発明の目的は、スループットの向上したはんだ除去装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、第１の部材を吸着する第１のヘッドと、第２の部材を吸着する第２のヘッドを有し、上記第２のヘッドによって吸着した上記第２の部材を加熱部に移動して加熱し、この第２の部材の上に、上記第１のヘッドによって吸着した上記第１の部材を載置して、上記第１の部材に付着したはんだを溶融した状態で第２の部材に付着させることにより、第１の部材からはんだを除去するはんだ除去装置において、上記第１のヘッドと上記第２のヘッドをそれぞれ独立して上下移動可能に一体として構成し、上記第１のヘッドと上記第２のヘッドを同軸的に配置したものである。かかる構成により、はんだ除去作業におけるヘッドの第１，第２の部材の相対的な移動距離を短くして、作業に要する時間を短縮でき、スループットを向上し得るものとなる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、図１〜図１５を用いて、本発明の一実施形態によるはんだ除去装置の構成及び動作について説明する。
最初に、図１を用いて、本実施形態によるはんだ除去装置の全体構成について説明する。
【０００８】
本実施形態によるはんだ除去装置は、Ｘ−Ｙステージ１０と、ヘッド部２０と、制御部３０とから構成されている。
Ｘ−Ｙステージ１０は、銅板供給部１２と、ＬＳＩ供給部１４と、銅板排出部１６と、加熱部１８とを備えている。銅板供給部１２には、複数の新しい銅板１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，…が載置されている。ＬＳＩ供給部１４には、複数のＬＳＩ１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄ，…が載置されている。ＬＳＩ供給部１４に載置されるＬＳＩ１４ａ，…の個数は、図示の例では、２０個であるが、この個数に限るものではない。銅板排出部１６には、ＬＳＩ１４ａ，…の接続面から除去したはんだの付着した使用済みの銅板を載置する。加熱部１８には、銅板１２ａ及びＬＳＩ１４ａが順次載置される。加熱部１８は、ＬＳＩ１４ａの接続面に付着したはんだの融点以上に、銅板１２ａ及びＬＳＩ１４ａを加熱し、はんだを溶融すると共に、溶融したはんだは、銅板１２ａに付着する。はんだの除去されたＬＳＩ１４ａは、元のＬＳＩ供給部１４に戻され、はんだの付着した銅板１２ａは、銅板排出部１６に排出される。Ｘ−Ｙステージ１０は、図示するＸ方向及びＹ方向に移動可能であり、ヘッド部２０の下の位置に、銅板供給部１２，ＬＳＩ供給部１４，銅板排出部１６，加熱部１８を、それぞれ位置付けることができる。
なお、ＬＳＩに用いられているはんだの融点が、例えば、２３０℃の場合、加熱部１８は、２５０℃程度まで、銅板１２ａ及びＬＳＩ１４ａを加熱する。また、ＬＳＩの大きさが、２０ｍｍ角の場合、銅板の大きさは、３５ｍｍ角のものを使用している。
【０００９】
ヘッド部２０は、ＬＳＩ吸着ヘッド２２と、銅板吸着ヘッド２４とを備えている。ここで、本実施形態において特徴的なことは、ＬＳＩ吸着ヘッド２２と、銅板吸着ヘッド２４とは、同軸的に配置されていることである。即ち、ＬＳＩ吸着ヘッド２２及び銅板吸着ヘッド２４は、それぞれ、Ｚ方向に往復動可能であり、このとき、ＬＳＩ吸着ヘッド２２がＺ方向に移動する際の移動軸中心と、銅板吸着ヘッド２４がＺ方向に移動する際の移動軸中心は、同軸に配置されている。また、換言すると、ＬＳＩ吸着ヘッド２２は、銅板吸着ヘッド２４の内側に配置されている。即ち、銅板吸着ヘッド２４は、その先端に吸着部２４ａ，２４ｂを備えており、この吸着部２４ａ，２４ｂを用いて、銅板供給部１２に載置された複数の銅板１２ａ，…の内、最上部に載置された銅板１２ａを吸着する。一方、ＬＳＩ吸着ヘッド２２も、その先端に、吸着部２２ａを備えており、この吸着部２２ａを用いて、ＬＳＩ供給部１４に載置された複数のＬＳＩ１４ａ，…を順次吸着する。ここで、銅板吸着ヘッド２４の吸着部２４ａ，２４ｂに吸着される銅板の投影面内に、ＬＳＩ吸着ヘッド２２が配置されている。従って、ＬＳＩ吸着ヘッド２２によってＬＳＩを吸着した状態で、銅板吸着ヘッド２４により銅板を吸着することができる。なお、従来のはんだ除去装置においては、ＬＳＩ吸着ヘッドと、銅板吸着ヘッドとは、全く独立して設けられていた。
なお、ＬＳＩ吸着ヘッド２２は、その内部にヒータを内臓しており、ＬＳＩを、例えば、１５０℃まで加熱する。これは、加熱部１８の上に、銅板及びＬＳＩを載置して加熱する際、その上からＬＳＩ吸着ヘッド２２により押さえており、ＬＳＩ吸着ヘッド２２が常温のままであると、加熱部１８の熱がＬＳＩ吸着ヘッド２２から熱ヒケを起こし、はんだの温度が融点以上まで高まらなくなることを防止するためである。
【００１０】
制御部３０は、Ｘ−Ｙステージ１０のＸ方向及びＹ方向の移動を制御し、また、ヘッド部２０のＬＳＩ吸着ヘッド２２及び銅板吸着ヘッド２４のＺ方向の移動を制御する。なお、制御部３０の具体的な制御内容，即ち、本実施形態によるはんだ除去装置の動作については、図２以降を用いて詳述する。
Ｘ−Ｙステージ１０とヘッド部２０とは、窒素ガス等の不活性ガスが充填されたガスパージチャンバー４０内に配置されており、はんだ溶融時に、はんだが酸化する事を防止している。
【００１１】
次に、図２〜図１５を用いて、本実施形態によるはんだ除去装置の動作について説明する。
最初に、図２及び図３を用いて、初期状態について説明する。
図２は、本実施形態によるはんだ除去装置におけるヘッド位置の初期状態を示す平面図であり、図３は、本実施形態によるはんだ除去装置におけるヘッド状態の初期状態を示す正面図である。なお、図１と同一符号は、同一部分を示している。
【００１２】
図２に示すように、初期状態においては、ヘッド部２０は、Ｘ−Ｙステージ１０の右側の位置に位置付けられてる。この初期位置を、（０，０）とする。また、図３に示すように、初期状態においては、ヘッド部２０のＬＳＩ吸着ヘッド２２及び銅板吸着ヘッド２４は、共に、最上部に持ち上げられた状態となっている。ＬＳＩ吸着ヘッド２２及び銅板吸着ヘッド２４は、共に、図示の状態から下方向（Ｚ方向）に移動することができる。
【００１３】
次に、図４及び図５を用いて、ＬＳＩ吸着工程について説明する。
図４に示すように、ＬＳＩ吸着工程においては、制御部３０は、Ｘ−Ｙステージ１０を、Ｘ方向に、例えば，距離ｘ１移動し、また、Ｙ方向に、例えば，距離ｙ１移動して、ヘッド部２０を、ＬＳＩ供給部１４のＬＳＩ１４ａの上の、位置（ｘ１，ｙ１）に位置付けられる。その後、図５（Ａ）に示すように、制御部３０は、ヘッド部２０のＬＳＩ吸着ヘッド２２を下降する。そして、図５（Ｂ）に示すように、ＬＳＩ吸着ヘッド２２の先端の吸着部がＬＳＩ１４ａに接触すると、吸着部によって吸着する。次に、図５（Ｃ）に示すように、ＬＳＩ吸着ヘッド２２は、ＬＳＩ１４ａを吸着したまま、上昇して、元の最上部の位置に戻る。なお、ＬＳＩの吸着状態において、ＬＳＩの接続面のはんだが付着した面は、下方を向いている。
なお、ＬＳＩ吸着部１４には、図１に示したように、複数のＬＳＩ１４ａ，１４ｂ，…が載置されているので、ＬＳＩ吸着工程においてＬＳＩ１４ａのはんだ除去作業が終了すると、次のＬＳＩ吸着工程においては、制御部３０は、ＬＳＩ１４ｂの上にヘッド部２０を位置付ける。
【００１４】
次に、図６及び図７を用いて、銅板吸着工程について説明する。
図６に示すように、銅板吸着工程においては、制御部３０は、Ｘ−Ｙステージ１０を、Ｘ，Ｙ方向に移動して、ヘッド部２０を、銅板供給部１２の上の位置（ｘ２，ｙ２）に位置付ける。このとき、図５（Ｃ）において説明したように、ＬＳＩ吸着ヘッド２２はＬＳＩ１４ａを吸着したままである。その後、図７（Ａ）に示すように、制御部３０は、ヘッド部２０の銅板吸着ヘッド２４を下降する。そして、図７（Ｂ）に示すように、銅板吸着ヘッド２４の先端の吸着部が最上部にある銅板１２ａに接触すると、吸着部によって吸着する。次に、図７（Ｃ）に示すように、銅板吸着ヘッド２４は、銅板１２ａを吸着したまま、上昇して、元の最上部の位置に戻る。
【００１５】
次に、図８及び図９を用いて、はんだ吸取り工程について説明する。
図８に示すように、はんだ吸取り工程においては、制御部３０は、Ｘ−Ｙステージ１０を、Ｘ，Ｙ方向に移動して、ヘッド部２０を、加熱部１８の上の位置（ｘ３，ｙ３）に位置付ける。このとき、図７（Ｃ）において説明したように、ＬＳＩ吸着ヘッド２２はＬＳＩ１４ａを吸着しており、また、銅板吸着ヘッド２４は銅板１２ａを吸着したままである。その後、図９（Ａ）に示すように、制御部３０は、ヘッド部２０の銅板吸着ヘッド２４を下降して、銅板１２ａを加熱部１８の上に載せる。次に、図９（Ｂ）に示すように、制御部３０は、ヘッド部２０のＬＳＩ吸着ヘッド２２を下降して、ＬＳＩ１４ａを銅板１２ａの上に載せる。次に、図９（Ｃ）に示すように、銅板吸着ヘッド２４は、銅板１２ａの吸着を解放してから、上昇して、元の最上部の位置に戻る。
【００１６】
加熱部１８は、はんだの融点以上に加熱されるため、その熱が銅板１２ａを介してＬＳＩ１４ａの接続面のはんだに伝達され、はんだが溶融する。このとき、ＬＳＩ吸着ヘッド２２は、ＬＳＩ１４ａを銅板１２ａに押しつけている。そして、ＬＳＩ吸着ヘッド２２は、上述したように内部にヒータを有しており、例えば、１５０℃まで加熱することにより、ＬＳＩ吸着ヘッド２２からの熱ヒケを防止している。なお、銅板吸着ヘッド２４は、ヒータを内蔵していないため、図９（Ｃ）に示したように、上部に移動しており、銅板１２ａとは接触していないものである。
このはんだ吸取り工程により、ＬＳＩ１４ａの接続面に付着したはんだは、溶融して、銅板１２ａに付着し、ＬＳＩ１４ａからはんだを除去できる。はんだの加熱時間は、約２０〜３０秒である。
【００１７】
次に、図１０及び図１１を用いて、吸取り終了工程について説明する。
図１０に示すように、吸取り終了工程においては、Ｘ−Ｙステージ１０は移動せず、図８において説明したと同じく、ヘッド部２０は、加熱部１８の上の位置（ｘ３，ｙ３）に位置している。はんだの溶融が終了すると、図１１（Ａ）に示すように、制御部３０は、ヘッド部２０の銅板吸着ヘッド２４を下降して、銅板１２ａを吸着する。次に、図１１（Ｂ）に示すように、制御部３０は、ヘッド部２０のＬＳＩ吸着ヘッド２２によってＬＳＩ１４ａを吸着したまま上昇する。次に、図１１（Ｃ）に示すように、銅板吸着ヘッド２４は、銅板１２ａを吸着した状態で上昇して、元の最上部の位置に戻る。このとき、溶融したはんだは、銅板１２ａに付着し、ＬＳＩ１４ａに付着していたはんだが、除去される。
【００１８】
次に、図１２及び図１３を用いて、銅板排出工程について説明する。
図１２に示すように、銅板排出工程においては、制御部３０は、Ｘ−Ｙステージ１０を、Ｘ，Ｙ方向に移動して、ヘッド部２０を、銅板排出部１６の上の位置（ｘ４，ｙ４）に位置付ける。このとき、図１１（Ｃ）において説明したように、ＬＳＩ吸着ヘッド２２はＬＳＩ１４ａを吸着しており、また、銅板吸着ヘッド２４は銅板１２ａを吸着したままである。その後、図１３（Ａ）に示すように、制御部３０は、ヘッド部２０の銅板吸着ヘッド２４を下降する。次に、図１３（Ｂ）に示すように、制御部３０は、ヘッド部２０の銅板吸着ヘッド２４による吸着を解放して、吸着していた銅板１２ａを、その下に位置する銅板排出部１６内に落下させる。次に、図１３（Ｃ）に示すように、銅板吸着ヘッド２４は、上昇して、元の最上部の位置に戻る。
【００１９】
次に、図１４及び図１５を用いて、ＬＳＩ排出工程について説明する。
図１４に示すように、ＬＳＩ排出工程においては、制御部３０は、Ｘ−Ｙステージ１０を、Ｘ，Ｙ方向に移動して、ヘッド部２０を、ＬＳＩ供給部１４の上の位置（ｘ１，ｙ１）に位置付ける。この位置は、ＬＳＩ吸着工程において、ＬＳＩ１４ａを吸着して、空いている位置である。その後、図１５（Ａ）に示すように、制御部３０は、ヘッド部２０のＬＳＩ吸着ヘッド２２を下降する。次に、図１５（Ｂ）に示すように、制御部３０は、ヘッド部２０のＬＳＩ吸着ヘッド２２による吸着を解放して、吸着していたＬＳＩ１４ａを、その下に位置するＬＳＩ供給部１４内に落下させる。次に、図１５（Ｃ）に示すように、ＬＳＩ吸着ヘッド２２は、上昇して、元の最上部の位置に戻る。
【００２０】
以上のようにして、図２〜図１５において説明した工程により、ＬＳＩ１４ａの接続面に付着していたはんだは、銅板１２ａに付着することにより除去され、はんだの除去されたＬＳＩ１４ａは、ＬＳＩ供給部１４の元の位置に収納され、また、はんだの付着した銅板１２ａは、銅板排出部１６に排出される。以上の工程が終了すると、Ｘ−Ｙステージ１０は、図２に示した初期状態の位置に復帰する。なお、図１４に示した状態から、図２に示す位置までＸ−Ｙステージ１０が移動して、次のＬＳＩ１４ｂのはんだ除去作業を行うこともできる。
【００２１】
以上のように、本実施形態においては、ＬＳＩ吸着ヘッド２２と、銅板吸着ヘッド２４とは、同軸的に配置されているので、はんだ除去作業におけるＸ−Ｙステージ１０の移動量を少なくすることができ、はんだ除去作業のスループットを向上できるものであり、その点について、以下に具体的に説明する。
図２に示した初期状態から図４に示したＬＳＩ吸着工程において、Ｘ−Ｙステージ１０は、位置（０，０）から位置（ｘ１，ｙ１）まで移動する。従って、ヘッド部２０とＸ−Ｙステージ１０の相対的な移動量は、（ｘ１2＋ｙ１2）1/2である。なお、以下の説明においては、理解を容易にするため、Ｘ方向とＹ方向を独立に考え、位置（０，０）から位置（ｘ１，ｙ１）まで移動量は、Ｘ方向に距離ｘ１移動し、Ｙ方向に距離ｙ１移動するものとする。
【００２２】
次に、図４に示したＬＳＩ吸着工程から図６に示した銅板吸着工程において、Ｘ−Ｙステージ１０は、位置（ｘ１，ｙ１）から位置（ｘ２，ｙ２）まで移動する。従って、ヘッド部２０とＸ−Ｙステージ１０の相対的な移動量は、Ｘ方向に距離（ｘ２−ｘ１）であり、Ｙ方向に距離（ｙ２−ｙ１）である。なお、ここで、ｘ１，ｘ２，ｙ１，ｙ２の大小関係は、図２，図４，図６に示した位置関係を基準として、ｘ２＞ｘ１とし、ｙ２＞ｙ１とする。
同様にして、図６に示した銅板吸着工程から図８に示したはんだ吸取り工程におけるヘッド部２０とＸ−Ｙステージ１０の相対的な移動量は、Ｘ方向に距離（ｘ２−ｘ３）であり、Ｙ方向に距離（ｙ２−ｙ３）である。なお、ここで、ｘ２，ｘ３，ｙ２，ｙ３の大小関係は、図２，図６，図８に示した位置関係を基準として、ｘ２＞ｘ３とし、ｙ２＞ｙ３とする。
【００２３】
また、図１０に示した吸取り終了工程から図１２に示した銅板排出工程におけるヘッド部２０とＸ−Ｙステージ１０の相対的な移動量は、Ｘ方向に距離（ｘ４−ｘ３）であり、Ｙ方向に距離（ｙ３−ｙ４）である。なお、ここで、ｘ３，ｘ４，ｙ３，ｙ４の大小関係は、図２，図８，図１２に示した位置関係を基準として、ｘ４＞ｘ３とし、ｙ３＞ｙ４とする。
さらに、図１２に示した銅板排出工程から図１４に示したＬＳＩ排出工程におけるヘッド部２０とＸ−Ｙステージ１０の相対的な移動量は、Ｘ方向に距離（ｘ１−ｘ４）であり、Ｙ方向に距離（ｙ４−ｙ１）である。なお、ここで、ｘ１，ｘ４，ｙ１，ｙ４の大小関係は、図２，図１２，図１４に示した位置関係を基準として、ｘ１＞ｘ４とし、ｙ４＞ｙ１とする。
【００２４】
最後に、図１４に示したＬＳＩ排出工程から図２に示した初期状態におけるヘッド部２０とＸ−Ｙステージ１０の相対的な移動量は、Ｘ方向に距離ｘ１であり、Ｙ方向に距離ｙ１である。
以上の結果、Ｘ方向の総移動距離は、２・ｘ１＋２・ｘ２−２・ｘ３であり、Ｙ方向の総移動距離は、２・ｙ２−２・ｙ３となる。
【００２５】
ここで、比較のため、銅板吸着ヘッドとＬＳＩ吸着ヘッドが独立して配置されている従来のはんだ除去装置における移動距離について説明する。ここで、例えば、銅板吸着ヘッドの初期状態における位置を（０，０）として、ＬＳＩ吸着ヘッドの初期状態における位置を（α０，０）とする。この位置は、例えば、図２に示す状態において、Ｘ−Ｙステージ１０の右側に位置するヘッド２０の位置を（０，０）とするとき、Ｘ−Ｙステージ１０の左側に位置するものである。α０＞ｘ１，ｘ２，ｘ３，ｘ４とする。
【００２６】
全体的な処理工程，即ち、Ｘ−Ｙステージの移動の動きは、次のようになる。最初に、位置（０，０）にあった銅板吸着ヘッドが、位置（ｘ２，ｙ２）に位置するように、Ｘ−Ｙステージが移動して、銅板吸着ヘッドを用いて、銅板吸着部から新しい銅板を吸着し、次に、位置（ｘ３、ｙ３）に移動して、加熱部に銅板を載置する。このとき、移動量は、Ｘ方向に距離ｘ２＋（ｘ２−ｘ３）であり、Ｙ方向に距離ｙ２＋（ｙ２−ｙ３）である。
【００２７】
次に、ＬＳＩ吸着ヘッドが、位置（ｘ１，ｙ１）に位置するように、Ｘ−Ｙステージが移動して、ＬＳＩ吸着ヘッドを用いて、ＬＳＩ吸着部から新しいＬＳＩを吸着し、次に、位置（ｘ３、ｙ３）に移動して、加熱部の銅板の上にＬＳＩを載置する。銅板吸着ヘッドが位置（ｘ３，ｙ３）にあるとき、ＬＳＩ吸着ヘッドは、銅板吸着ヘッドから距離α０だけ離れた位置にあるので、ＬＳＩ吸着ヘッドの初期位置は（（ｘ３＋α０），０）であるので、移動量は、Ｘ方向に距離（（ｘ３＋α０）−ｘ１）＋（ｘ３−ｘ１）であり、Ｙ方向に距離（ｙ１−ｙ３）＋（ｙ１−ｙ３）である。
次に、ＬＳＩ吸着ヘッドが、位置（ｘ１，ｙ１）に位置するように、Ｘ−Ｙステージが移動して、ＬＳＩ吸着ヘッドを用いて、はんだの除去されたＬＳＩをＬＳＩ吸着部に戻す。このときのＸ−Ｙステージの移動量は、Ｘ方向に距離（ｘ３−ｘ１）であり、Ｙ方向に距離（ｙ１−ｙ３）である。
【００２８】
次に、銅板吸着ヘッドが、位置（ｘ３，ｙ３）に位置するようにして、銅板吸着ヘッドを用いて、はんだの付着した銅板を吸着して、位置（ｘ４，ｙ４）の銅板排出部に移動し、銅板を排出し、次に、位置（α０，０）まで銅板吸着ヘッドが戻る。ＬＳｉ吸着ヘッドが位置（ｘ１，ｙ１）にあるとき、銅板吸着ヘッドは、ＬＳＩ吸着ヘッドから距離α０だけ離れた位置にあるので、銅板吸着ヘッドは、位置（（ｘ１＋α０），ｙ１）にあるので、移動量は、Ｘ方向に距離（（ｘ１＋α０）−ｘ３）＋（ｘ３−ｘ４）＋（α０−ｘ４）であり、Ｙ方向に距離（ｙ１−ｙ３）＋（ｙ４−ｙ３）＋ｙ４である。
以上の結果、Ｘ方向の総移動距離は、−２・ｘ１＋２・ｘ２＋３・α０＋２・ｘ３であり、Ｙ方向の総移動距離は、４・ｙ１＋２・ｙ２−６・ｙ３＋２・ｙ４となる。
【００２９】
従って、従来のはんだ除去装置においては、本実施形態におけるはんだ除去装置に比べて、Ｘ方向に、４（ｘ３−ｘ１）＋３α０だけ多く移動し、Ｙ方向に、４（ｙ１−ｙ３）＋２・ｙ４だけ多く移動する。ここで、ｘ３＞ｘ１であり、ｙ１＞ｙ３であるので、Ｘ方向及びＹ方向のいずれも正の数値となり、従来のはんだ除去装置の方がＸ−Ｙステージの移動距離が長いことになる。従って、本実施形態においては、１個のＬＳＩからはんだを除去するのに要する時間を、従来よりも短縮でき、はんだ除去作業のスループットを短縮することができる。なお、従来のはんだ除去装置においては、１個のＬＳＩのはんだ除去に約３分を要したものを、約２分まで短縮することができる。
また、銅板吸着ヘッドとＬＳＩ吸着ヘッドが同軸的に配置されている本実施形態におけるはんだ除去装置においては、ヘッド部の設置スペースが従来の約半分となるので、ヘッド部とＸ−Ｙステージを収容するガスパージチャンバーを小型化することができるので、チャンバー内を窒素ガス雰囲気にするのに要する時間を短くすることができる。
【００３０】
なお、上述した説明では、ヘッド部はＺ方向に移動し、Ｘ−ＹステージをＸ方向及びＹ方向に移動するようにしているが、ヘッド部自体を、Ｘ，Ｙ，Ｚの３軸方向に移動可能にすることもできる。
また、ＬＳＩの接続面に付着したはんだを除去するものとして説明したが、基板等に付着したはんだ除去にも用いることができるものである。
はんだを付着させるための板材としては、銅板以外も用いることができるものである。
【００３１】
【発明の効果】
本発明によれば、はんだ除去装置におけるスループットを向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態によるはんだ除去装置の全体構成を示す斜視図である。
【図２】本発明の一実施形態によるはんだ除去装置におけるヘッド位置の初期状態を示す平面図である。
【図３】本発明の一実施形態によるはんだ除去装置におけるヘッド状態の初期状態を示す正面図である。
【図４】本発明の一実施形態によるはんだ除去装置におけるヘッド位置のＬＳＩ吸着工程を示す平面図である。
【図５】本発明の一実施形態によるはんだ除去装置におけるヘッド状態のＬＳＩ吸着工程を示す正面図である。
【図６】本発明の一実施形態によるはんだ除去装置におけるヘッド位置の銅板吸着工程を示す平面図である。
【図７】本発明の一実施形態によるはんだ除去装置におけるヘッド状態の銅板吸着工程を示す正面図である。
【図８】本発明の一実施形態によるはんだ除去装置におけるヘッド位置のはんだ吸取り工程を示す平面図である。
【図９】本発明の一実施形態によるはんだ除去装置におけるヘッド状態のはんだ吸取り工程を示す正面図である。
【図１０】本発明の一実施形態によるはんだ除去装置におけるヘッド位置の吸取り終了工程を示す平面図である。
【図１１】本発明の一実施形態によるはんだ除去装置におけるヘッド状態の吸取り終了工程を示す正面図である。
【図１２】本発明の一実施形態によるはんだ除去装置におけるヘッド位置の銅板排出工程を示す平面図である。
【図１３】本発明の一実施形態によるはんだ除去装置におけるヘッド状態の銅板排出工程を示す正面図である。
【図１４】本発明の一実施形態によるはんだ除去装置におけるヘッド位置のＬＳＩ排出工程を示す平面図である。
【図１５】本発明の一実施形態によるはんだ除去装置におけるヘッド状態のＬＳＩ排出工程を示す正面図である。
【符号の説明】
１０…Ｘ−Ｙステージ
１２…銅板供給部
１２ａ，１２ｂ…銅板
１４…ＬＳＩ供給部
１４ａ，１４ｂ…ＬＳＩ
１６…銅板排出部
１８…加熱部
２０…ヘッド部
２２…ＬＳＩ吸着部
２４…銅板吸着部
３０…制御部
４０…ガスパージチャンバ
【発明の属する技術分野】
本発明は、はんだ除去装置に係り、特に、ＬＳＩ等の接続面に形成された接続用のはんだを除去するに好適なはんだ除去装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
大型コンピュータ等で用いられる高密度モジュールでは、多層配線基板の上に、複数のＬＳＩを接続する際に、はんだボールを用いたボールグリッドアレイ（ＢＧＡ）接続することにより、接続密度を向上させるようにしている。しかしながら、例えば、２０ｍｍ角のＬＳＩにおいては、接続に用いられるはんだボールの個数は、約５０００個あり、多層配線基板とＬＳＩの接続端子間の未接続による接続不良が発生する。このような接続不良が発生すると、一旦、ＬＳＩを多層配線基板から外した上で、再接続するリペア作業が必要となる。この際、多層配線基板から外されたＬＳＩの接続面には、はんだが付着しているため、このはんだは、はんだ除去装置により除去し、改めてはんだボールを形成するようにしている。
【０００３】
ここで、従来から用いられているはんだ除去装置においては、ＬＳＩの接続面に付着しているはんだを加熱し、溶融したはんだを、加熱した銅板に付着させることにより、ＬＳＩに付着したはんだを除去するようにしている。そのために、はんだ除去装置は、銅板を加熱ステージに搬送するための銅板吸着ヘッドと、ＬＳＩを加熱された銅板の上に搬送するためのＬＳＩ吸着ヘッドと、未使用の銅板や使用済みの銅板やＬＳＩや加熱ステージをＸ−Ｙ方向に移動するＸ−Ｙステージを備えている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来のはんだ除去装置においては、銅板吸着ヘッドとＬＳＩ吸着ヘッドは、それぞれ独立して離れた位置に備えられ、２つのヘッドがそれぞれ独立して上下動するとともに、Ｘ−ＹステージがＸ−Ｙ方向に移動することにより、銅板の搬送やＬＳＩの搬送を行うようにしているため、ＬＳＩのはんだ除去処理に時間を要し、スループットが低いという問題があった。
【０００５】
本発明の目的は、スループットの向上したはんだ除去装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、第１の部材を吸着する第１のヘッドと、第２の部材を吸着する第２のヘッドを有し、上記第２のヘッドによって吸着した上記第２の部材を加熱部に移動して加熱し、この第２の部材の上に、上記第１のヘッドによって吸着した上記第１の部材を載置して、上記第１の部材に付着したはんだを溶融した状態で第２の部材に付着させることにより、第１の部材からはんだを除去するはんだ除去装置において、上記第１のヘッドと上記第２のヘッドをそれぞれ独立して上下移動可能に一体として構成し、上記第１のヘッドと上記第２のヘッドを同軸的に配置したものである。かかる構成により、はんだ除去作業におけるヘッドの第１，第２の部材の相対的な移動距離を短くして、作業に要する時間を短縮でき、スループットを向上し得るものとなる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、図１〜図１５を用いて、本発明の一実施形態によるはんだ除去装置の構成及び動作について説明する。
最初に、図１を用いて、本実施形態によるはんだ除去装置の全体構成について説明する。
【０００８】
本実施形態によるはんだ除去装置は、Ｘ−Ｙステージ１０と、ヘッド部２０と、制御部３０とから構成されている。
Ｘ−Ｙステージ１０は、銅板供給部１２と、ＬＳＩ供給部１４と、銅板排出部１６と、加熱部１８とを備えている。銅板供給部１２には、複数の新しい銅板１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，…が載置されている。ＬＳＩ供給部１４には、複数のＬＳＩ１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄ，…が載置されている。ＬＳＩ供給部１４に載置されるＬＳＩ１４ａ，…の個数は、図示の例では、２０個であるが、この個数に限るものではない。銅板排出部１６には、ＬＳＩ１４ａ，…の接続面から除去したはんだの付着した使用済みの銅板を載置する。加熱部１８には、銅板１２ａ及びＬＳＩ１４ａが順次載置される。加熱部１８は、ＬＳＩ１４ａの接続面に付着したはんだの融点以上に、銅板１２ａ及びＬＳＩ１４ａを加熱し、はんだを溶融すると共に、溶融したはんだは、銅板１２ａに付着する。はんだの除去されたＬＳＩ１４ａは、元のＬＳＩ供給部１４に戻され、はんだの付着した銅板１２ａは、銅板排出部１６に排出される。Ｘ−Ｙステージ１０は、図示するＸ方向及びＹ方向に移動可能であり、ヘッド部２０の下の位置に、銅板供給部１２，ＬＳＩ供給部１４，銅板排出部１６，加熱部１８を、それぞれ位置付けることができる。
なお、ＬＳＩに用いられているはんだの融点が、例えば、２３０℃の場合、加熱部１８は、２５０℃程度まで、銅板１２ａ及びＬＳＩ１４ａを加熱する。また、ＬＳＩの大きさが、２０ｍｍ角の場合、銅板の大きさは、３５ｍｍ角のものを使用している。
【０００９】
ヘッド部２０は、ＬＳＩ吸着ヘッド２２と、銅板吸着ヘッド２４とを備えている。ここで、本実施形態において特徴的なことは、ＬＳＩ吸着ヘッド２２と、銅板吸着ヘッド２４とは、同軸的に配置されていることである。即ち、ＬＳＩ吸着ヘッド２２及び銅板吸着ヘッド２４は、それぞれ、Ｚ方向に往復動可能であり、このとき、ＬＳＩ吸着ヘッド２２がＺ方向に移動する際の移動軸中心と、銅板吸着ヘッド２４がＺ方向に移動する際の移動軸中心は、同軸に配置されている。また、換言すると、ＬＳＩ吸着ヘッド２２は、銅板吸着ヘッド２４の内側に配置されている。即ち、銅板吸着ヘッド２４は、その先端に吸着部２４ａ，２４ｂを備えており、この吸着部２４ａ，２４ｂを用いて、銅板供給部１２に載置された複数の銅板１２ａ，…の内、最上部に載置された銅板１２ａを吸着する。一方、ＬＳＩ吸着ヘッド２２も、その先端に、吸着部２２ａを備えており、この吸着部２２ａを用いて、ＬＳＩ供給部１４に載置された複数のＬＳＩ１４ａ，…を順次吸着する。ここで、銅板吸着ヘッド２４の吸着部２４ａ，２４ｂに吸着される銅板の投影面内に、ＬＳＩ吸着ヘッド２２が配置されている。従って、ＬＳＩ吸着ヘッド２２によってＬＳＩを吸着した状態で、銅板吸着ヘッド２４により銅板を吸着することができる。なお、従来のはんだ除去装置においては、ＬＳＩ吸着ヘッドと、銅板吸着ヘッドとは、全く独立して設けられていた。
なお、ＬＳＩ吸着ヘッド２２は、その内部にヒータを内臓しており、ＬＳＩを、例えば、１５０℃まで加熱する。これは、加熱部１８の上に、銅板及びＬＳＩを載置して加熱する際、その上からＬＳＩ吸着ヘッド２２により押さえており、ＬＳＩ吸着ヘッド２２が常温のままであると、加熱部１８の熱がＬＳＩ吸着ヘッド２２から熱ヒケを起こし、はんだの温度が融点以上まで高まらなくなることを防止するためである。
【００１０】
制御部３０は、Ｘ−Ｙステージ１０のＸ方向及びＹ方向の移動を制御し、また、ヘッド部２０のＬＳＩ吸着ヘッド２２及び銅板吸着ヘッド２４のＺ方向の移動を制御する。なお、制御部３０の具体的な制御内容，即ち、本実施形態によるはんだ除去装置の動作については、図２以降を用いて詳述する。
Ｘ−Ｙステージ１０とヘッド部２０とは、窒素ガス等の不活性ガスが充填されたガスパージチャンバー４０内に配置されており、はんだ溶融時に、はんだが酸化する事を防止している。
【００１１】
次に、図２〜図１５を用いて、本実施形態によるはんだ除去装置の動作について説明する。
最初に、図２及び図３を用いて、初期状態について説明する。
図２は、本実施形態によるはんだ除去装置におけるヘッド位置の初期状態を示す平面図であり、図３は、本実施形態によるはんだ除去装置におけるヘッド状態の初期状態を示す正面図である。なお、図１と同一符号は、同一部分を示している。
【００１２】
図２に示すように、初期状態においては、ヘッド部２０は、Ｘ−Ｙステージ１０の右側の位置に位置付けられてる。この初期位置を、（０，０）とする。また、図３に示すように、初期状態においては、ヘッド部２０のＬＳＩ吸着ヘッド２２及び銅板吸着ヘッド２４は、共に、最上部に持ち上げられた状態となっている。ＬＳＩ吸着ヘッド２２及び銅板吸着ヘッド２４は、共に、図示の状態から下方向（Ｚ方向）に移動することができる。
【００１３】
次に、図４及び図５を用いて、ＬＳＩ吸着工程について説明する。
図４に示すように、ＬＳＩ吸着工程においては、制御部３０は、Ｘ−Ｙステージ１０を、Ｘ方向に、例えば，距離ｘ１移動し、また、Ｙ方向に、例えば，距離ｙ１移動して、ヘッド部２０を、ＬＳＩ供給部１４のＬＳＩ１４ａの上の、位置（ｘ１，ｙ１）に位置付けられる。その後、図５（Ａ）に示すように、制御部３０は、ヘッド部２０のＬＳＩ吸着ヘッド２２を下降する。そして、図５（Ｂ）に示すように、ＬＳＩ吸着ヘッド２２の先端の吸着部がＬＳＩ１４ａに接触すると、吸着部によって吸着する。次に、図５（Ｃ）に示すように、ＬＳＩ吸着ヘッド２２は、ＬＳＩ１４ａを吸着したまま、上昇して、元の最上部の位置に戻る。なお、ＬＳＩの吸着状態において、ＬＳＩの接続面のはんだが付着した面は、下方を向いている。
なお、ＬＳＩ吸着部１４には、図１に示したように、複数のＬＳＩ１４ａ，１４ｂ，…が載置されているので、ＬＳＩ吸着工程においてＬＳＩ１４ａのはんだ除去作業が終了すると、次のＬＳＩ吸着工程においては、制御部３０は、ＬＳＩ１４ｂの上にヘッド部２０を位置付ける。
【００１４】
次に、図６及び図７を用いて、銅板吸着工程について説明する。
図６に示すように、銅板吸着工程においては、制御部３０は、Ｘ−Ｙステージ１０を、Ｘ，Ｙ方向に移動して、ヘッド部２０を、銅板供給部１２の上の位置（ｘ２，ｙ２）に位置付ける。このとき、図５（Ｃ）において説明したように、ＬＳＩ吸着ヘッド２２はＬＳＩ１４ａを吸着したままである。その後、図７（Ａ）に示すように、制御部３０は、ヘッド部２０の銅板吸着ヘッド２４を下降する。そして、図７（Ｂ）に示すように、銅板吸着ヘッド２４の先端の吸着部が最上部にある銅板１２ａに接触すると、吸着部によって吸着する。次に、図７（Ｃ）に示すように、銅板吸着ヘッド２４は、銅板１２ａを吸着したまま、上昇して、元の最上部の位置に戻る。
【００１５】
次に、図８及び図９を用いて、はんだ吸取り工程について説明する。
図８に示すように、はんだ吸取り工程においては、制御部３０は、Ｘ−Ｙステージ１０を、Ｘ，Ｙ方向に移動して、ヘッド部２０を、加熱部１８の上の位置（ｘ３，ｙ３）に位置付ける。このとき、図７（Ｃ）において説明したように、ＬＳＩ吸着ヘッド２２はＬＳＩ１４ａを吸着しており、また、銅板吸着ヘッド２４は銅板１２ａを吸着したままである。その後、図９（Ａ）に示すように、制御部３０は、ヘッド部２０の銅板吸着ヘッド２４を下降して、銅板１２ａを加熱部１８の上に載せる。次に、図９（Ｂ）に示すように、制御部３０は、ヘッド部２０のＬＳＩ吸着ヘッド２２を下降して、ＬＳＩ１４ａを銅板１２ａの上に載せる。次に、図９（Ｃ）に示すように、銅板吸着ヘッド２４は、銅板１２ａの吸着を解放してから、上昇して、元の最上部の位置に戻る。
【００１６】
加熱部１８は、はんだの融点以上に加熱されるため、その熱が銅板１２ａを介してＬＳＩ１４ａの接続面のはんだに伝達され、はんだが溶融する。このとき、ＬＳＩ吸着ヘッド２２は、ＬＳＩ１４ａを銅板１２ａに押しつけている。そして、ＬＳＩ吸着ヘッド２２は、上述したように内部にヒータを有しており、例えば、１５０℃まで加熱することにより、ＬＳＩ吸着ヘッド２２からの熱ヒケを防止している。なお、銅板吸着ヘッド２４は、ヒータを内蔵していないため、図９（Ｃ）に示したように、上部に移動しており、銅板１２ａとは接触していないものである。
このはんだ吸取り工程により、ＬＳＩ１４ａの接続面に付着したはんだは、溶融して、銅板１２ａに付着し、ＬＳＩ１４ａからはんだを除去できる。はんだの加熱時間は、約２０〜３０秒である。
【００１７】
次に、図１０及び図１１を用いて、吸取り終了工程について説明する。
図１０に示すように、吸取り終了工程においては、Ｘ−Ｙステージ１０は移動せず、図８において説明したと同じく、ヘッド部２０は、加熱部１８の上の位置（ｘ３，ｙ３）に位置している。はんだの溶融が終了すると、図１１（Ａ）に示すように、制御部３０は、ヘッド部２０の銅板吸着ヘッド２４を下降して、銅板１２ａを吸着する。次に、図１１（Ｂ）に示すように、制御部３０は、ヘッド部２０のＬＳＩ吸着ヘッド２２によってＬＳＩ１４ａを吸着したまま上昇する。次に、図１１（Ｃ）に示すように、銅板吸着ヘッド２４は、銅板１２ａを吸着した状態で上昇して、元の最上部の位置に戻る。このとき、溶融したはんだは、銅板１２ａに付着し、ＬＳＩ１４ａに付着していたはんだが、除去される。
【００１８】
次に、図１２及び図１３を用いて、銅板排出工程について説明する。
図１２に示すように、銅板排出工程においては、制御部３０は、Ｘ−Ｙステージ１０を、Ｘ，Ｙ方向に移動して、ヘッド部２０を、銅板排出部１６の上の位置（ｘ４，ｙ４）に位置付ける。このとき、図１１（Ｃ）において説明したように、ＬＳＩ吸着ヘッド２２はＬＳＩ１４ａを吸着しており、また、銅板吸着ヘッド２４は銅板１２ａを吸着したままである。その後、図１３（Ａ）に示すように、制御部３０は、ヘッド部２０の銅板吸着ヘッド２４を下降する。次に、図１３（Ｂ）に示すように、制御部３０は、ヘッド部２０の銅板吸着ヘッド２４による吸着を解放して、吸着していた銅板１２ａを、その下に位置する銅板排出部１６内に落下させる。次に、図１３（Ｃ）に示すように、銅板吸着ヘッド２４は、上昇して、元の最上部の位置に戻る。
【００１９】
次に、図１４及び図１５を用いて、ＬＳＩ排出工程について説明する。
図１４に示すように、ＬＳＩ排出工程においては、制御部３０は、Ｘ−Ｙステージ１０を、Ｘ，Ｙ方向に移動して、ヘッド部２０を、ＬＳＩ供給部１４の上の位置（ｘ１，ｙ１）に位置付ける。この位置は、ＬＳＩ吸着工程において、ＬＳＩ１４ａを吸着して、空いている位置である。その後、図１５（Ａ）に示すように、制御部３０は、ヘッド部２０のＬＳＩ吸着ヘッド２２を下降する。次に、図１５（Ｂ）に示すように、制御部３０は、ヘッド部２０のＬＳＩ吸着ヘッド２２による吸着を解放して、吸着していたＬＳＩ１４ａを、その下に位置するＬＳＩ供給部１４内に落下させる。次に、図１５（Ｃ）に示すように、ＬＳＩ吸着ヘッド２２は、上昇して、元の最上部の位置に戻る。
【００２０】
以上のようにして、図２〜図１５において説明した工程により、ＬＳＩ１４ａの接続面に付着していたはんだは、銅板１２ａに付着することにより除去され、はんだの除去されたＬＳＩ１４ａは、ＬＳＩ供給部１４の元の位置に収納され、また、はんだの付着した銅板１２ａは、銅板排出部１６に排出される。以上の工程が終了すると、Ｘ−Ｙステージ１０は、図２に示した初期状態の位置に復帰する。なお、図１４に示した状態から、図２に示す位置までＸ−Ｙステージ１０が移動して、次のＬＳＩ１４ｂのはんだ除去作業を行うこともできる。
【００２１】
以上のように、本実施形態においては、ＬＳＩ吸着ヘッド２２と、銅板吸着ヘッド２４とは、同軸的に配置されているので、はんだ除去作業におけるＸ−Ｙステージ１０の移動量を少なくすることができ、はんだ除去作業のスループットを向上できるものであり、その点について、以下に具体的に説明する。
図２に示した初期状態から図４に示したＬＳＩ吸着工程において、Ｘ−Ｙステージ１０は、位置（０，０）から位置（ｘ１，ｙ１）まで移動する。従って、ヘッド部２０とＸ−Ｙステージ１０の相対的な移動量は、（ｘ１2＋ｙ１2）1/2である。なお、以下の説明においては、理解を容易にするため、Ｘ方向とＹ方向を独立に考え、位置（０，０）から位置（ｘ１，ｙ１）まで移動量は、Ｘ方向に距離ｘ１移動し、Ｙ方向に距離ｙ１移動するものとする。
【００２２】
次に、図４に示したＬＳＩ吸着工程から図６に示した銅板吸着工程において、Ｘ−Ｙステージ１０は、位置（ｘ１，ｙ１）から位置（ｘ２，ｙ２）まで移動する。従って、ヘッド部２０とＸ−Ｙステージ１０の相対的な移動量は、Ｘ方向に距離（ｘ２−ｘ１）であり、Ｙ方向に距離（ｙ２−ｙ１）である。なお、ここで、ｘ１，ｘ２，ｙ１，ｙ２の大小関係は、図２，図４，図６に示した位置関係を基準として、ｘ２＞ｘ１とし、ｙ２＞ｙ１とする。
同様にして、図６に示した銅板吸着工程から図８に示したはんだ吸取り工程におけるヘッド部２０とＸ−Ｙステージ１０の相対的な移動量は、Ｘ方向に距離（ｘ２−ｘ３）であり、Ｙ方向に距離（ｙ２−ｙ３）である。なお、ここで、ｘ２，ｘ３，ｙ２，ｙ３の大小関係は、図２，図６，図８に示した位置関係を基準として、ｘ２＞ｘ３とし、ｙ２＞ｙ３とする。
【００２３】
また、図１０に示した吸取り終了工程から図１２に示した銅板排出工程におけるヘッド部２０とＸ−Ｙステージ１０の相対的な移動量は、Ｘ方向に距離（ｘ４−ｘ３）であり、Ｙ方向に距離（ｙ３−ｙ４）である。なお、ここで、ｘ３，ｘ４，ｙ３，ｙ４の大小関係は、図２，図８，図１２に示した位置関係を基準として、ｘ４＞ｘ３とし、ｙ３＞ｙ４とする。
さらに、図１２に示した銅板排出工程から図１４に示したＬＳＩ排出工程におけるヘッド部２０とＸ−Ｙステージ１０の相対的な移動量は、Ｘ方向に距離（ｘ１−ｘ４）であり、Ｙ方向に距離（ｙ４−ｙ１）である。なお、ここで、ｘ１，ｘ４，ｙ１，ｙ４の大小関係は、図２，図１２，図１４に示した位置関係を基準として、ｘ１＞ｘ４とし、ｙ４＞ｙ１とする。
【００２４】
最後に、図１４に示したＬＳＩ排出工程から図２に示した初期状態におけるヘッド部２０とＸ−Ｙステージ１０の相対的な移動量は、Ｘ方向に距離ｘ１であり、Ｙ方向に距離ｙ１である。
以上の結果、Ｘ方向の総移動距離は、２・ｘ１＋２・ｘ２−２・ｘ３であり、Ｙ方向の総移動距離は、２・ｙ２−２・ｙ３となる。
【００２５】
ここで、比較のため、銅板吸着ヘッドとＬＳＩ吸着ヘッドが独立して配置されている従来のはんだ除去装置における移動距離について説明する。ここで、例えば、銅板吸着ヘッドの初期状態における位置を（０，０）として、ＬＳＩ吸着ヘッドの初期状態における位置を（α０，０）とする。この位置は、例えば、図２に示す状態において、Ｘ−Ｙステージ１０の右側に位置するヘッド２０の位置を（０，０）とするとき、Ｘ−Ｙステージ１０の左側に位置するものである。α０＞ｘ１，ｘ２，ｘ３，ｘ４とする。
【００２６】
全体的な処理工程，即ち、Ｘ−Ｙステージの移動の動きは、次のようになる。最初に、位置（０，０）にあった銅板吸着ヘッドが、位置（ｘ２，ｙ２）に位置するように、Ｘ−Ｙステージが移動して、銅板吸着ヘッドを用いて、銅板吸着部から新しい銅板を吸着し、次に、位置（ｘ３、ｙ３）に移動して、加熱部に銅板を載置する。このとき、移動量は、Ｘ方向に距離ｘ２＋（ｘ２−ｘ３）であり、Ｙ方向に距離ｙ２＋（ｙ２−ｙ３）である。
【００２７】
次に、ＬＳＩ吸着ヘッドが、位置（ｘ１，ｙ１）に位置するように、Ｘ−Ｙステージが移動して、ＬＳＩ吸着ヘッドを用いて、ＬＳＩ吸着部から新しいＬＳＩを吸着し、次に、位置（ｘ３、ｙ３）に移動して、加熱部の銅板の上にＬＳＩを載置する。銅板吸着ヘッドが位置（ｘ３，ｙ３）にあるとき、ＬＳＩ吸着ヘッドは、銅板吸着ヘッドから距離α０だけ離れた位置にあるので、ＬＳＩ吸着ヘッドの初期位置は（（ｘ３＋α０），０）であるので、移動量は、Ｘ方向に距離（（ｘ３＋α０）−ｘ１）＋（ｘ３−ｘ１）であり、Ｙ方向に距離（ｙ１−ｙ３）＋（ｙ１−ｙ３）である。
次に、ＬＳＩ吸着ヘッドが、位置（ｘ１，ｙ１）に位置するように、Ｘ−Ｙステージが移動して、ＬＳＩ吸着ヘッドを用いて、はんだの除去されたＬＳＩをＬＳＩ吸着部に戻す。このときのＸ−Ｙステージの移動量は、Ｘ方向に距離（ｘ３−ｘ１）であり、Ｙ方向に距離（ｙ１−ｙ３）である。
【００２８】
次に、銅板吸着ヘッドが、位置（ｘ３，ｙ３）に位置するようにして、銅板吸着ヘッドを用いて、はんだの付着した銅板を吸着して、位置（ｘ４，ｙ４）の銅板排出部に移動し、銅板を排出し、次に、位置（α０，０）まで銅板吸着ヘッドが戻る。ＬＳｉ吸着ヘッドが位置（ｘ１，ｙ１）にあるとき、銅板吸着ヘッドは、ＬＳＩ吸着ヘッドから距離α０だけ離れた位置にあるので、銅板吸着ヘッドは、位置（（ｘ１＋α０），ｙ１）にあるので、移動量は、Ｘ方向に距離（（ｘ１＋α０）−ｘ３）＋（ｘ３−ｘ４）＋（α０−ｘ４）であり、Ｙ方向に距離（ｙ１−ｙ３）＋（ｙ４−ｙ３）＋ｙ４である。
以上の結果、Ｘ方向の総移動距離は、−２・ｘ１＋２・ｘ２＋３・α０＋２・ｘ３であり、Ｙ方向の総移動距離は、４・ｙ１＋２・ｙ２−６・ｙ３＋２・ｙ４となる。
【００２９】
従って、従来のはんだ除去装置においては、本実施形態におけるはんだ除去装置に比べて、Ｘ方向に、４（ｘ３−ｘ１）＋３α０だけ多く移動し、Ｙ方向に、４（ｙ１−ｙ３）＋２・ｙ４だけ多く移動する。ここで、ｘ３＞ｘ１であり、ｙ１＞ｙ３であるので、Ｘ方向及びＹ方向のいずれも正の数値となり、従来のはんだ除去装置の方がＸ−Ｙステージの移動距離が長いことになる。従って、本実施形態においては、１個のＬＳＩからはんだを除去するのに要する時間を、従来よりも短縮でき、はんだ除去作業のスループットを短縮することができる。なお、従来のはんだ除去装置においては、１個のＬＳＩのはんだ除去に約３分を要したものを、約２分まで短縮することができる。
また、銅板吸着ヘッドとＬＳＩ吸着ヘッドが同軸的に配置されている本実施形態におけるはんだ除去装置においては、ヘッド部の設置スペースが従来の約半分となるので、ヘッド部とＸ−Ｙステージを収容するガスパージチャンバーを小型化することができるので、チャンバー内を窒素ガス雰囲気にするのに要する時間を短くすることができる。
【００３０】
なお、上述した説明では、ヘッド部はＺ方向に移動し、Ｘ−ＹステージをＸ方向及びＹ方向に移動するようにしているが、ヘッド部自体を、Ｘ，Ｙ，Ｚの３軸方向に移動可能にすることもできる。
また、ＬＳＩの接続面に付着したはんだを除去するものとして説明したが、基板等に付着したはんだ除去にも用いることができるものである。
はんだを付着させるための板材としては、銅板以外も用いることができるものである。
【００３１】
【発明の効果】
本発明によれば、はんだ除去装置におけるスループットを向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態によるはんだ除去装置の全体構成を示す斜視図である。
【図２】本発明の一実施形態によるはんだ除去装置におけるヘッド位置の初期状態を示す平面図である。
【図３】本発明の一実施形態によるはんだ除去装置におけるヘッド状態の初期状態を示す正面図である。
【図４】本発明の一実施形態によるはんだ除去装置におけるヘッド位置のＬＳＩ吸着工程を示す平面図である。
【図５】本発明の一実施形態によるはんだ除去装置におけるヘッド状態のＬＳＩ吸着工程を示す正面図である。
【図６】本発明の一実施形態によるはんだ除去装置におけるヘッド位置の銅板吸着工程を示す平面図である。
【図７】本発明の一実施形態によるはんだ除去装置におけるヘッド状態の銅板吸着工程を示す正面図である。
【図８】本発明の一実施形態によるはんだ除去装置におけるヘッド位置のはんだ吸取り工程を示す平面図である。
【図９】本発明の一実施形態によるはんだ除去装置におけるヘッド状態のはんだ吸取り工程を示す正面図である。
【図１０】本発明の一実施形態によるはんだ除去装置におけるヘッド位置の吸取り終了工程を示す平面図である。
【図１１】本発明の一実施形態によるはんだ除去装置におけるヘッド状態の吸取り終了工程を示す正面図である。
【図１２】本発明の一実施形態によるはんだ除去装置におけるヘッド位置の銅板排出工程を示す平面図である。
【図１３】本発明の一実施形態によるはんだ除去装置におけるヘッド状態の銅板排出工程を示す正面図である。
【図１４】本発明の一実施形態によるはんだ除去装置におけるヘッド位置のＬＳＩ排出工程を示す平面図である。
【図１５】本発明の一実施形態によるはんだ除去装置におけるヘッド状態のＬＳＩ排出工程を示す正面図である。
【符号の説明】
１０…Ｘ−Ｙステージ
１２…銅板供給部
１２ａ，１２ｂ…銅板
１４…ＬＳＩ供給部
１４ａ，１４ｂ…ＬＳＩ
１６…銅板排出部
１８…加熱部
２０…ヘッド部
２２…ＬＳＩ吸着部
２４…銅板吸着部
３０…制御部
４０…ガスパージチャンバ
Claims (2)
- 第１の部材を吸着する第１のヘッドと、第２の部材を吸着する第２のヘッドを有し、上記第２のヘッドによって吸着した上記第２の部材を加熱部に移動して加熱し、この第２の部材の上に、上記第１のヘッドによって吸着した上記第１の部材を載置して、上記第１の部材に付着したはんだを溶融した状態で第２の部材に付着させることにより、第１の部材からはんだを除去するはんだ除去装置において、
上記第１のヘッドと上記第２のヘッドをそれぞれ独立して上下移動可能に一体として構成し、上記第１のヘッドと上記第２のヘッドを同軸的に配置したことを特徴とするはんだ除去装置。 - 請求項１記載のはんだ除去装置において、
上記第２のヘッドの内側に、上記第１のヘッドを配置したことを特徴とするはんだ除去装置。
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