JP4598620B2

JP4598620B2 - 対象部品の取り外し方法及び取り外し治具

Info

Publication number: JP4598620B2
Application number: JP2005212541A
Authority: JP
Inventors: 孝福田
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 2005-07-22
Filing date: 2005-07-22
Publication date: 2010-12-15
Anticipated expiration: 2025-07-22
Also published as: JP2007035693A; US20070021014A1

Description

本発明は対象部品の取り外し方法及び取り外し治具に係り、特に電子部品が高密度実装された基板にはんだ付けされた対象部品をリペアするのに好適な対象部品の取り外し方法及び取り外し治具に関する。

近年、プリント配線板に実装された部品は高性能化／高密度実装化が図られており、部品の多様化（大型化、小型化などの）が進んでおり、部品実装間隔はますます狭くなっている。プリント配線板には、外部ユニット（メモリなどを含む）とのインターフェースを行うために少なからず、コネクタが実装されている。コネクタの高密度化の影響を受け部品間隔が狭く実装されたコネクタにおいては、部品交換の際に非常に困難な状況となっている。

従来、コネクタのリワークは熱伝導式ハンダ鏝加熱方式を用い、端子リード毎にハンダを溶融させてリワークを行っていた（例えば、特許文献１〜３参照）。熱伝導式ハンダ鏝加熱方式は、表面実装型のコネクタに使用する例で、そのリード列のはんだ付け位置毎に鏝先を当て、鏝先を所定温度に加熱させハンダを溶解させ、これによりコネクタのリワークを行う方法である。

図１は、この熱伝導式ハンダ鏝加熱方式によるコネクタの取り外し方法を示している。同図に示す例では、基板１上に３つのコネクタ２が表面実装されている。このコネクタ２は、大略するとコネクタ本体３と端子リード４とにより構成されている。

コネクタ本体３は樹脂モールドされたものであり、その中央部にプラグ（図示せず）が挿入されるプラグ挿入孔５が形成されている。端子リード４はＬ字形状を有しており、プラグ挿入孔５を中心としてその両側に対称に配置されている。また、端子リード４のコネクタ本体３の底部から側方に延出した部分は、はんだ６により基板１の端子パターン（図示せず）に機械的及び電気的に接続されている。

このようにして基板１に表面実装されたコネクタ２を基板１から取り外すには、同図に示すようにはんだ鏝７を用い、このはんだ鏝７の先端をはんだ６に当接することにより溶融させ、これによりコネクタ２を基板１から取り外すことが行われていた。
特開昭５８−０９３５６６号公報特開昭６２−１２０３９７号公報特開２００１−２７４５４３号公報

しかしながら、従来の取り外し方法では、コネクタ２が大型である場合には、大容量ハンダ鏝７を使用しても端子リード４及びはんだ６を加熱することが困難であるという問題点がある。また、コネクタ２の実装密度が高く、隣接するコネクタ２或いは電子部品との間のピッチが狭ピッチである場合には、ハンダ鏝７を端子リード４或いははんだ６に当てるためのスペースの確保が困難或いは不可能であるという問題点が生じる。

更に、例えば1ｍｍピッチで200端子リード４を配設する狭ピッチ実装の場合では、極めて狭い範囲で多くの回数、はんだ鏝７の鏝先を当てる必要があり、このような作業を行うことは困難であり、リワーク作業にも手間を要する等の問題点がある。

本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、基板に対して電子部品の高密度実装を行いつつ、該基板に実装された対象部品を他の電子部品に影響を与えることなく取り外すことを可能とする対象部品の取り外し方法及び取り外し治具を提供することを目的とする。

上記の課題は、一の観点からは、
対象部品本体から延出した端子リードをはんだ付けすることにより基板に実装された対象部品を前記基板から取り外す対象部品の取り外し方法であって、
一端に挿入部を有すると共に他端に分岐された吸熱フィンを有する伝熱部の前記挿入部を前記対象部品に挿入装着する工程と、
前記伝熱部を加熱室内に配設された複数の加熱手段で加熱することにより前記端子リードを加熱し、前記はんだを溶融する工程と、
前記対象部品を前記基板から離間させる工程とを有し、
前記複数の加熱手段にそれぞれ制御装置を接続し、該制御装置により前記加熱手段の加熱温度の制御を行うことを特徴とする対象部品の取り外し方法により解決することができる。
また上記の課題は、他の観点からは、
対象部品本体から延出した端子リードをはんだ付けすることにより基板に実装された対象部品を、前記基板から取り外すときに用いられる取り外し治具であって、
一端に前記対象部品に挿入される挿入部を有すると共に他端に分岐された吸熱フィンを有した伝熱部と、
加熱室内に配設されており、前記伝熱部を加熱する複数の加熱手段と、
前記複数の加熱手段にそれぞれ接続され、前記加熱手段の加熱温度の制御を行う複数の制御装置とを有することを特徴とする取り外し治具により解決することができる。

本発明によれば、コネクタを含む電子部品を基板に高密度に実装しても、他の電子部品に影響を与えることなくコネクタを確実に基板から取り外すことが可能となる。

次に、本発明を実施するための最良の形態について図面と共に説明する。

図２乃至図４は、本発明の一実施例であるコネクタの取り外し方法を説明するための図である。本実施例では、基板１０上に複数のコネクタ１２が高密度に表面実装されており、この複数のコネクタ１２の内、中央に位置するコネクタ１２を取り外す例について説明するものとする。

基板１は例えばプリント配線基板であり、その表面には所定の配線パターンが形成されている。また、基板１の表面には図示しないソルダーレジストが塗布されているが、コネクタ１２及び他の電子部品がはんだ付けされる部位においてはソルダーレジストは除去されており、配線パターンが露出した状態となっている。そして、コネクタ１２及び他の電子部品の端子リード１４等は、はんだ１６を用いて基板１の配線パターンにはんだ付けされた構成とされている。

コネクタ１２は、図５及び図６に拡大して示すように、大略するとコネクタ本体１３と端子リード１４等により構成されている。コネクタ本体１３は樹脂モールドされたものであり、その中央部にプラグ（図示せず）が挿入されるプラグ挿入孔１５が形成されている。

端子リード１４はＬ字形状を有しており、プラグ挿入孔１５を中心としてその両側に対称に配置されている。また、端子リード１４のコネクタ本体１３の底部から側方に延出した延出部１４Ａは、はんだ１６により基板１０の端子パターン（図示せず）に機械的及び電気的に接続されている。これにより、コネクタ１２は基板１０に表面実装される。

また、端子リード１４の延出部１４Ａに対して直角に折曲され上方に延出した部分には、図６に示されるように、プラグ挿入孔１５内に向け突出したコンタクト部１４Ｂが形成されている。プラグ挿入孔１５にブラグが挿入された際、プラグはコンタクト部１４Ｂに接触し電気的な接続が行われる。

続いて、上記のように表面実装されたコネクタ１２を基板１０から取り外す方法について説明する。

コネクタ１２を基板１０から取り外すには、図２に示すような取り外し治具２０を用意する。この取り外し治具２０は、大略すると伝熱部２１と加熱装置２２とにより構成されている。

伝熱部２１は高い熱伝導性を有しており、図７に示すように挿入部２１Ａと吸熱フィン２１Ｂとにより構成されている。挿入部２１Ａは、前記したコネクタ１２のコネクタ本体１３に形成されたプラグ挿入孔１５に挿入されうる構成とされている。この挿入部２１Ａは、プラグ挿入孔１５に挿入された状態で端子リード１４のコンタクト部１４Ｂと熱的に接続する構成とされている。また、吸熱フィン２１Ｂは、挿入部２１Ａから複数（本実施例では３つ）に分岐した構成とされている。

加熱装置２２は、図８に示すように、ハウジング２５内に加熱室２６とフィン装着室２７が形成された構成とされている。加熱室２６内には、複数（本実施例では３つ）のヒータ２８Ａ〜２８Ｃが配設されており、この各ヒータ２８Ａ〜２８Ｃは制御装置２９Ａ〜２９Ｃにより加熱温度の制御を行いうる構成とされている。また、フィン装着室２７は、前記した伝熱部２１の吸熱フィン２１Ｂが挿入される構成とされている。

更に、ハウジング２５の最上部には、エアー供給口３１が設けられており、図示しないエアー供給源からエアーが供給される構成とされている。従って、エアー供給口３１からハウジング２５内に流入したエアーは、加熱室２６内においてヒータ２８Ａ〜２８Ｃにより加熱された上で、伝熱部２１の伝熱部２１を装着したフィン装着室２７に供給される。

これにより、吸熱フィン２１Ｂは高温のエアーにより加熱され、この熱は熱伝導により挿入部２１Ａに伝達される。この際、挿入部２１Ａの温度は、はんだ１６を溶融しうる温度或いはそれよりも高い温度となるよう、制御装置２９Ａ〜２９Ｃによりヒータ２８Ａ〜２８Ｃの加熱温度は制御される。尚、吸熱フィン２１Ｂを加熱したエアーは、フィン装着室２７の下部から外部に排気される（以下、このエアーを排気エアーという）。

また本実施例では、上記したように伝熱部２１のコネクタ本体１３に挿入装着される側と反対側の部位には、複数に分岐された吸熱フィン２１Ｂが形成されている。このため、高温のエアーにより加熱される被加熱面積が広くなり、ヒータ２８Ａ〜２８Ｃにより伝熱部２１を効率よく加熱することができる。よって、取り外し治具２０の消費電力の低減及びハウジング２５の小型化を図ることができる。

図３は、伝熱部２１をプラグ挿入孔１５に挿入することにより、上記構成とされた取り外し治具２０をコネクタ１２に装着した状態を示している。前記したように、伝熱部２１ははんだ１６溶融しうる温度或いはそれよりも高い温度に加熱されている。よって、伝熱部２１の熱は、伝熱部２１がプラグ挿入孔１５に挿入されることにより、伝熱部２１と接触しているコンタクト部１４Ｂを介して端子リード１４に熱伝導する。

そして、端子リード１４に熱伝導した熱は、やがて基板１０にはんだ付けされている延出部１４Ａに伝わる。前記のように挿入部２１Ａの温度は、端子リード１４の比熱やコネクタ本体１３による熱伝導損等を含め、延出部１４Ａにおける熱がはんだ１６を溶融しうる温度となるよう設定されている。従って、取り外し治具２０により１６は溶融し、コネクタ１２は基板１０から離脱可能な状態となる。
尚、挿入部２１Ａをプラグ挿入孔１５に挿入した状態で、フィン装着室２７はコネクタ１２から離間するよう構成されている。従って、フィン装着室２７の下部から排気される排気エアー（吸熱フィン２１Ｂを加熱した後のエアー）は直接コネクタ１２に吹き付けられることはない。このため、取り外しを行う以外のコネクタ１２及びその周囲に実装された電子部品（図示せず）が、取り外し治具２０から排出される高温の排気エアーにより損傷することを確実に防止することができる。

上記のようにはんだ１６が溶融すると、図４に示すように、取り外し治具２０を移動させることにより、コネクタ１２を基板１０から取り外す。この際、伝熱部２１がコネクタ１２のプラグ挿入孔１５に挿入されているため、取り外し治具２０を移動させることによりコネクタ１２を基板１０から取り外すことができる。

このように、本実施例による取り外し方法によれば、取り外し治具２０の伝熱部２１をコネクタ１２のプラグ挿入孔１５に挿入装着し、伝熱部２１を加熱することにより端子リード１４をコネクタ本体１３の内部から加熱するため、従来のように基板１０上にコネクタの取り外しのための半田鏝の当接エリアを設けておく必要がなくなる。よって、本実施例に係る取り外し方法を用いることにより、コネクタ１２を含む電子部品を基板１０に高密度に実装することが可能となる。

また本実施例では、取り外し治具２０を構成する加熱手段として、供給されるエアーをヒータ２８Ａ〜２８Ｃで加熱する、いわゆる温風加熱を用いている。温風加熱は小型化が可能で取り外し治具２０の小型化が図れると共に、かつ吸熱フィン２１Ｂの広い面積に温風を供給できるため効率の高い加熱処理を行うことができる。

更に、このように取り外し治具２０の小型化を図れることにより、取り外し治具２０の平面形状をコネクタ本体１３（コネクタ１２）の平面形状と略等しい形状とすることも可能となる。この構成とした場合には、コネクタ１２の取り外し時において、取り外し治具２０がコネクタ近傍に実装された他の電子部品と干渉することを防止できる。これにより、コネクタ１２の近傍に電子部品等を配置することが可能となり、実装効率を高めることができる。

尚、上記した実施例では、基板１０に表面実装されたコネクタ１２を基板１０から取り外す方法について説明したが、本発明は基板に挿入実装されているコネクタを基板から取り外すときにも適用できるものである。更に、コネクタ以外の電子部品を基板から取り外す場合にも適用できるものである。

以上の説明に関し、更に以下の項を開示する。
（付記１）
コネクタ本体から延出した端子リードをはんだ付けすることにより基板に実装されたコネクタを前記基板から取り外すコネクタの取り外し方法であって、
前記コネクタに伝熱部を挿入装着する工程と、
該伝熱部を加熱することにより前記端子リードを加熱し、前記はんだを溶融する工程と、
前記コネクタを前記基板から離間させる工程とを有することを特徴とするコネクタの取り外し方法。
（付記２）
付記１記載のコネクタの取り外し方法において、
前記コネクタは前記基板に表面実装されていることを特徴とするコネクタの取り外し方法。
（付記３）
付記１記載のコネクタの取り外し方法において、
前記コネクタは前記基板に挿入実装されていることを特徴とするコネクタの取り外し方法。
（付記４）
コネクタ本体から延出した端子リードをはんだ付けすることにより基板に実装されたコネクタを前記基板から取り外すときに用いられる取り外し治具であって、
熱伝導性を有すると共に前記コネクタ本体に挿入装着される伝熱部と、
該伝熱部を加熱する加熱手段とを有することを特徴とする取り外し治具。
（付記５）
付記４記載の取り外し治具において、
前記加熱手段は、温風加熱機であることを特徴とする取り外し治具。
（付記６）
付記４または５記載の取り外し治具において、
前記加熱手段は、前記コネクタ本体の平面形状と略等しい形状とされていることを特徴とする取り外し治具。
（付記７）
付記４乃至６のいずれか１項に記載の取り外し治具において、
前記伝熱部の前記コネクタ本体に挿入装着される側と反対側の部位に、前記加熱手段により加熱される吸熱フィンを設けたことを特徴とする取り外し治具。
（付記８）
前記加熱手段は複数のヒータを有し、各ヒータの温度調整を行う温度制御手段を設けたことを特徴とする取り外し治具。

図１は、従来の一例であるコネクタの取り外し方法を説明するための図である。図２は、本発明の一実施例であるコネクタの取り外し方法を説明するための図である（その１）。図３は、本発明の一実施例であるコネクタの取り外し方法を説明するための図である（その２）。図４は、本発明の一実施例であるコネクタの取り外し方法を説明するための図である（その３）。図５は、コネクタの構造を説明する透視図及び斜視図である。図６は、コネクタの構造を示す断面図である。図７は、伝熱部を説明するための図である。図８は、加熱装置を説明するための図である。

符号の説明

１０基板
１２コネクタ
１３コネクタ本体
１４端子リード
１５プラグ挿入孔
１６はんだ
２０取り外し治具
２１伝熱部
２１Ａ挿入部
２１Ｂ吸熱フィン
２２加熱装置
２５ハウジング
２６加熱室
２７フィン装着室
２８Ａ〜２８Ｃヒータ
２９Ａ〜２９Ｃ制御装置

Claims

対象部品本体から延出した端子リードをはんだ付けすることにより基板に実装された対象部品を前記基板から取り外す対象部品の取り外し方法であって、
一端に挿入部を有すると共に他端に分岐された吸熱フィンを有する伝熱部の前記挿入部を前記対象部品に挿入装着する工程と、
前記伝熱部を加熱室内に配設された複数の加熱手段で加熱することにより前記端子リードを加熱し、はんだを溶融する工程と、
前記対象部品を前記基板から離間させる工程とを有し、
前記複数の加熱手段にそれぞれ制御装置を接続し、該制御装置により前記加熱手段の加熱温度の制御を行うことを特徴とする対象部品の取り外し方法。
対象部品本体から延出した端子リードをはんだ付けすることにより基板に実装された対象部品を、前記基板から取り外すときに用いられる取り外し治具であって、
一端に前記対象部品に挿入される挿入部を有すると共に他端に分岐された吸熱フィンを有した伝熱部と、
加熱室内に配設されており、前記伝熱部を加熱する複数の加熱手段と、
前記複数の加熱手段にそれぞれ接続され、前記加熱手段の加熱温度の制御を行う複数の制御装置とを有することを特徴とする取り外し治具。
請求項２記載の取り外し治具において、
前記加熱手段の平面形状は、前記対象部品本体の平面形状と略等しい形状とされていることを特徴とする取り外し治具。
請求項２又は３記載の取り外し治具において、
前記挿入部を前記対象部品本体に挿入装着した際、前記吸熱フィンが装着されるフィン装着室が前記対象部品から離間するよう構成したことを特徴とする取り外し治具。