JP4788604B2

JP4788604B2 - 電子部品外し・リペア装置

Info

Publication number: JP4788604B2
Application number: JP2007003982A
Authority: JP
Inventors: 隆松本; 努阪本; 文男吉川; 芳文遊喜; 健三井津
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2007-01-12
Filing date: 2007-01-12
Publication date: 2011-10-05
Anticipated expiration: 2027-01-12
Also published as: JP2008172039A

Description

本発明は、電子部品実装基板の局所加熱による部品リペア(交換)に関するものである。

最近の電子部品実装した基板において、実装密度の向上及び部品形状の多様化がある。
部品をリペアする場合、部品の耐熱性等を考慮すると従来の温風式局所加熱ヒータでは条
件的に限界がある。また、ガスや液体(ミスト)の吹付け、あるいは直接、鏝で加熱する方
法では、近傍に性能に影響を及ぼす実装部品がある場合などに適用できない場合がある。
また、外す場合、直接、機構が接触する方式では、実装部品間の隙間が極めて狭い場合に
は、部品を固定したり掴めないなどの問題がある。

特開２０００−３１５８５９号公報

解決しようとする問題点は、外す対象である電子部品の近傍に隙間無く耐熱性が同等以
下の部品が実装されている場合（表裏両面実装を含む）、目的部品の接続部のみを溶融さ
せて近傍の部品に影響を与えることなく、電子部品を外すことが従来技術では困難である
。

本発明は、局所加熱源としてレーザ等の光ビームを使用し、目的接合パターン（ランド
形状）に応じて開口部を有する遮光マスクを通して接合部のみへ下から照射することによ
って、接合部を溶融せしめ、さらに部品自体の重力によって落下することにより、外しを
可能とする。また、部品位置のずれを検知し、ビーム照射を遮断する手段により、過剰加
熱を回避することができる。

実装密度の高い基板において、周辺の他の部品への影響を与えずに非接触で部品を取り
外しを可能とする。また、局所加熱が可能であるので、他の部品への影響を与えずにリペ
アを可能とする。

本発明では、遮光マスク（接合部のパターン開口仕様）を通じて下方より光ビームを局
所的に照射する構造である。また、光ビームに対し、反射特性を有する保持カゴを設置す
ることによって自重落下する部品の受け構造を有する。

図１は、本発明装置実施例である。基板４には、電子部品２が隙間無く表裏にはんだ接
合部３で基板上に実装されている。電子部品１は、不良部品であり、交換が必要なもので
あり、両隣は、同じはんだ材で同じ寸法の電子部品２が実装されている。不良部品１のみ
を基板から外すには、部品１のはんだ接合部３のみを局所的に溶融させて外す必要がある
。この場合、図１に示すように、下からビーム径の広い光ビーム７を、出射光学系８を透
過後、基板実装パターンと同じ開口をもつ遮光マスク６を通じて部品１のはんだ実装部へ
のみ照射を行う。接合部は一定時間後、溶融し、部品１は、自重で下へ落下する。

光ビームは、照射面積（ビーム径）を大きくできるキセノンランプや、はんだに対して
吸収・溶融に関し、実績のあるＹＡＧレーザや波長１μｍ付近の半導体レーザが適してい
る。

落下した部品１は、受けカゴ５で受け、保持される。カゴは、光ビームに対して反射率
の高い金属を原料としており、光ビーム波長が１μｍ前後の近赤外では金、銀、銅などが
反射率９５％程度である。また、カゴの材料の金属線径は、φ１０μｍ以下であり、光ビ
ームの透過の際のエネルギ損失は、無視できるほど小さいので照射に対する影響は少ない
。また、外す対象である部品１の高さ位置を、測長用レーザ９をハーフミラー１０で光ビ
ーム７と同軸化し、部品１に照射し、反射光により、高さ位置を測長センサ１１で監視す
る。部品１のはんだ接合部が溶融し、部品１の高さ位置が変動したことをセンサ１１が検
知すると、光ビーム発振機コントローラ１２へ変動検出と同時にビーム照射を遮断するよ
うに信号が送られ、ただちに照射は遮断され、必要以上のビーム照射を防止できるように
している。このようにして、基板や他の実装部品にダメージを加えることなく、不良部品
１のみを外すことができる。下へ落下させる際、自重で落下するので、外すためのメカ機
構は不要であり、非接触であるので、真下へ落下し、周囲に干渉するなど悪影響を与える
心配がない。

一般的に電子部品を実装した基板の部品リペアに適用可能である。特に、実装密度が高
く、耐熱性が低い等の性能維持に条件が必要な部品が不良部品の周辺に実装された実装基
板のリペアにおいて適用性が高い。

本発明による光ビームを利用した電子部品外し方式の概念図。

符号の説明

１…電子部品（外す対象であり不良品）、２…電子部品（良品）、３…はんだ接合部、
４…基板、５…金属製カゴ、６…遮光マスク、７…光ビーム、８…出射光学系、９…測長
検出用レーザ光、１０…ハーフミラー、１１…部品位置ずれ検出センサ、１２…光ビーム
発振機コントローラ。

Claims

基板にはんだ接合で実装されている電子部品を基板から外す電子部品外し・リペア装置において、
光ビーム加熱源と電子部品のはんだ接合部のパターンに応じた開口部を有する遮光マスクを備え、電子部品のはんだ接合部に対し、下方から光ビームを遮光マスクの開口部を通して電子部品のはんだ接合部のみに局所的に照射する構造及び機構を有し、電子部品のはんだ接合部の溶融によって電子部品を落下させて捕集可能とした電子部品外し・リペア装置。
下方より光ビーム照射中に電子部品が下方に変位したときに変位検出センサで検知して光ビーム照射を遮断し、基板の異常加熱を防止できる機能を有したことを特徴とする請求項１記載の電子部品外し・リペア装置。