JP5862003B2 - 電子部品接合装置および電子部品接合方法 - Google Patents

電子部品接合装置および電子部品接合方法 Download PDF

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Description

本発明は、電子部品接合装置および電子部品接合方法に関する。
プリント基板に実装される電子部品であるIC、LSI等は、近年BGA(Ball Grid Array)タイプのものが多く用いられている。このBGAは、電子部品の下面に多数の端子がマトリクス状に配置され、各端子に半球状のハンダ材が設けられてなる。このBGAタイプの電子部品の実装は、電子部品を含めプリント基板全体に熱を加えることによって行われる。
近年のプリント基板は、電子部品の実装密度が高くなる傾向があり、電子部品同士の間隔が狭くなっている。また、プリント基板上に実装後の電子部品に不良等があったとき、この電子部品をプリント基板から取り外すリペア作業が行われる。このリペア作業時に、プリント基板から電子部品を取り外すための加熱方法としては、ホットエアを吹き付ける方法や、電子部品にヒータを接触させる方法等がある(たとえば、下記特許文献1〜4参照。)。
特開2003−258026号公報 特開平10−32384号公報 特開2009−141012号公報 特開2006−286798号公報
しかしながら、上述した従来技術のうち、ホットエアを吹き付ける方法では、ホットエアを電子部品の上部に吹き付けるため、ホットエアが隣接する他の電子部品を暖めてしまう問題があった。たとえば、特許文献1の技術では、外壁を設けているが、この外壁とプリント基板の隙間からホットエアが周囲に流れ出し、隣接する他の電子部品を不必要に暖めてしまう。また、ヒータを電子部品に接触させる方法では、電子部品全体を均一に加熱することができず、必要以上に熱が加わる箇所と、加熱が不足する箇所が生じ、プリント基板から電子部品を簡単に取り外せない問題が生じた。
BGAタイプの電子部品として、上面のリッド(ヒートスプレッダ)と、下面のサブストレート(基板)との間に空間が形成された内部構造を有するものがある。このタイプの電子部品は、中央に熱伝送率の良いコアが設けられ、リッドに接している構造であるため、上面から均一に熱を加えただけでは、熱伝送率の良いコアに熱が集中してリッド全面を均一に加熱することができない。
また、リッドの外周部の熱が中央のコアに向けて伝導するため、外周部の基板下面に設けられたBGAに対する熱が十分に伝わらない。特に、矩形状の電子部品の場合、4隅(4頂点)の部分の熱が最も逃げていることが測定により判った。これにより、リペア時に矩形状の電子部品の場合、4隅部分のBGAのハンダ材だけが溶融する温度まで上昇せず、電子部品の取り外しを容易に行えなかった。
開示の技術は、上述した問題点を解消するものであり、プリント基板上の所望する電子部品だけを均一に加熱できることを目的とする。
上述した課題を解決し、目的を達成するため、この電子部品接合装置は、プリント基板が載置される載置台と、前記プリント基板の上面に搭載された矩形状の電子部品の上面に接触自在であり、前記電子部品の大きさに対応する接触面を有する矩形状の加熱ヘッドと、加熱されたエアを噴出する前記加熱ヘッドの4つの頂点部分の噴出部と、前記噴出部より排出された前記エアを前記電子部品の4つの頂点部分に導く第1の流路と、前記加熱ヘッドの各辺から前記プリント基板に向けて所定高さを有し突出して設けられ、前記噴出部との間で前記第1の流路を規定する外壁と、前記外壁の辺中央部分に設けられる排気口と、を備え、前記電子部品の4つの頂点部分に達した前記エアを前記排気口に導く第2の流路が前記外壁によって規定されている。
開示の技術によれば、プリント基板上の所望する電子部品だけを均一に加熱できるという効果を奏する。
実施の形態にかかる電子部品接合装置のヘッドを示す斜視図である(その1)。 実施の形態にかかる電子部品接合装置のヘッドを示す斜視図である(その2)。 実施の形態にかかる電子部品接合装置のエアの流路を示す概要図である。 実施の形態にかかる電子部品接合装置のエアの流路を示す一部裁断側面図である。 実施の形態にかかる電子部品接合装置のエアの流路を示す断面図である。 実施の形態にかかる電子部品接合装置のエアの流路を示す斜視図である。 リペア工程を説明する側面図である(その1)。 リペア工程を説明する側面図である(その2)。 リペア工程を説明する側面図である(その3)。 リペア工程を説明する側面図である(その4)。 リペア工程を説明する側面図である(その5)。 実施の形態にかかる電子部品接合装置を用いたときの電子部品上の温度分布を示す図である。 実施の形態にかかる電子部品接合装置の他の構成例を示す側面図である。 実施の形態にかかる電子部品接合方法の工程を示すフローチャートである。
(実施の形態)
以下に添付図面を参照して、開示技術の好適な実施の形態を詳細に説明する。以下の説明では、この電子部品接合装置を用いてプリント基板から電子部品を取り外すリペア作業を例に説明する。
図1は、実施の形態にかかる電子部品接合装置のヘッドを示す斜視図である。図1は、ヘッド100を下面から見た図である。この図1は、エアの流路を主に記載したものであり、まずこの図1を用いてヘッドの概要を説明する。このヘッド100は、熱伝導性の良い金属製の材質を切削形成してなる。上面の天板101の下部には、加熱ヘッド102が設けられている。この加熱ヘッド102は内部に加熱源であるヒータ(不図示)が内蔵され、所定高さを有する。
加熱ヘッド102の下面は、実装する電子部品(不図示)の上面に接触する接触面103であり、接触面103は、電子部品の形状(幅および長さ)に対応した幅および長さを有する矩形状に形成されている。この加熱ヘッド102の内部には、エアの流路104が形成されている。
天板101の中央位置には、エアの吸入部101aが1箇所に開口形成されており、加熱ヘッド102の内部まで下方にエアを導く。加熱ヘッド102の内部には、中央位置から4頂点(4隅)に向けてそれぞれ同じ長さの流路104が形成されている。図面で示すように各流路104は、加熱ヘッド102の中央位置から噴出口105に向けて放射状に分散する形で設けられている。エアは、この流路104を通過する間にヒータの熱で加熱され、噴出口105からそれぞれ加熱されたエアを吹き出す。なお、上記のエアは、図示しない送風手段が吸入部101aに対し外部からエアを送り込むようになっている。
加熱ヘッド102の外周には、4辺にそれぞれ外壁110が設けられている。詳細は後述するが、外壁110は、4枚の板状の金属板からなり、加熱ヘッド102の接触面103から所定高さh1下方に突出した状態で加熱ヘッド102に取り付けられる。この外壁110の底面110dは、電子部品が搭載されたプリント基板の上面に接触可能である。外壁110の底面110dの接触時には、電子部品の下面に形成されたBGAのハンダ材を押す程度の高さに設定されており、この設定は、加熱ヘッド102に対する外壁110の取り付け高さを調整することにより行える。この外壁110により、噴出口105から排出される加熱されたエアが所望する(取り外す電子部品)以外の隣接する電子部品に吹き付けられることを防止する。
つぎに、噴出口105と外壁110との間から加熱したエアが吹き出すための構造と、最終的に外壁110から外部に排出されるエアの流路104との構造について以下に説明する。図2は、実施の形態にかかる電子部品接合装置のヘッドを示す斜視図である。図2は、図1に記載した4つの外壁110を取り外した状態である。この図2は、図1の概要図に比して各部を詳細に記載してある。
まず、図2を用いて噴出口105部分の構造を説明する。加熱ヘッド102の4つの頂点に噴出口105が開口形成されているが、各噴出口105の部分には、流路104に直交する段差部106を形成する。この段差部106により、開口部105が開口される位置は、4つの頂点から加熱ヘッド102の中央側に位置する。これにより、開口部105から吹き出される加熱されたエアは、厳密には4つの頂点から点状に吹き出されるのではなく、段差部106部分から所定の幅を有して吹き出される。
外壁110は、加熱ヘッド102の4つの辺の長さに対応した長さを有する4枚の板状の金属板で構成されている。この外壁110は、加熱ヘッド102の側壁102aに形成したネジ穴102bに外側からネジ120を用いて取り付けられる。このため、各外壁110には、ネジ120が貫通するネジ穴111が開口形成されている。このネジ穴111は、加熱ヘッド102に対する外壁110の取り付け位置(高さ位置)を調整するために高さ方向に長い長穴とされている。
そして、この外壁110の内面、すなわち、加熱ヘッド102に接する面には、外壁110の板の厚さが一段厚く形成された突起部112が設けられている。突起部112は、略カギ「L」形状に形成されており、この突起部112により、加熱ヘッド102の段差部106部分には、加熱ヘッド102の段差部106との間に直線状の排出溝113が位置する。排出溝113は下方に向けて形成されている。これにより、噴出口105から排出される加熱されたエアは、段差部106と排出溝113との間に形成された隙間を通って加熱ヘッド102の4つの頂点から吹き出される(エアの流れは後ほど詳述する)。
また、各外壁110の中央部には、外壁110の底面110dから所定高さh2の位置に排気口115が開口形成されている。所定高さh2は、外壁110の底面110dがプリント基板に接触したとき、このプリント基板に搭載された隣接する他の電子部品の高さより高い位置とする。これにより、加熱ヘッド102の下面(接触面103)と、4つの外壁110で囲まれて電子部品に吹き付けられた後の加熱されたエアは、排気口115部分を介して外部に排気され、直ちに上昇する。そして、この際、隣接する他の電子部品にこの加熱されたエアが吹きあたることを防止でき、隣接する他の電子部品を不必要に加熱することを防ぐことができる。
上述した外壁110は、加熱ヘッド102の4辺に対応して分割した4枚構成としたが、L字形状として2枚用いる構成の他に、予め四角(□)形状に形成した1枚で構成しても良い。外壁110を4枚用いた構成時には、4辺それぞれの高さを微調整できる。
また、図2に示すように、接触面103は、所定幅を有する環状に形成されており、電子部品の外周にだけ接触する。これにより、加熱ヘッド102は、接触面103が接触する外周側から電子部品を熱する。
(加熱されたエアの流路について)
図3は、実施の形態にかかる電子部品接合装置のエアの流路を示す概要図である。上面から見て加熱ヘッド102は電子部品の外径にほぼ一致している。エアの流れを太線の矢印(→)で示した。そして、吸入部101aから加熱ヘッド102の中心位置に吸入されたエアは、流路104により4方に分岐される。
エアは、主に流路104を通過する際に加熱ヘッド102内部のヒータにより加熱される。この加熱されたエアは、加熱ヘッドの4隅(4つの頂点)までそれぞれ同じ長さの流路104内を流れて噴出口105から排出される。この際、エアは、噴出口105に形成された段差部106と外壁110に形成された排出溝113との間の隙間から排出され電子部品の4つの頂点をそれぞれ加熱する。
さらに、噴出口105から排出された加熱のエアは、加熱ヘッド102の4辺を覆う外壁110にあたり、この外壁110の辺の方向に沿って流れ、電子部品302の側部(外周)、および電子部品302の側部(外周)のハンダ材を加熱する。加熱されたエアは、最終的には、外壁110に設けられた排気口115から外部に排出される。
上記エアの流路104をより詳細に説明する。図4は、実施の形態にかかる電子部品接合装置のエアの流路を示す一部裁断側面図である。図4では、外壁110の突起部112の厚さ部分で切断した状態を示している。また、図5は、実施の形態にかかる電子部品接合装置のエアの流路を示す断面図である。図5では、流路104に沿ってヘッド100全体を斜めに切断した状態を示している。
図4および図5には、載置台上に載置されたプリント基板301と、電子部品302を記載してある。電子部品302の下面には各電極位置にBGAのハンダ材(図では便宜上丸形状とした)303が設けられ、対応するプリント基板の電極にそれぞれハンダ付けされている。
そして、図5に示すように、ヘッド100の吸入部101aから加熱ヘッド102の中心位置に吸入されたエアは、4つの流路104により4方に分岐される。各流路104は、表面を粗面としてエアが接触する表面積を増やした断面としてある。これにより、加熱ヘッド102内部のヒータが発生する熱を、エアが流路104の部分を通過する期間中に効率よく加熱できる。流路104の粗面は、加熱ヘッド102の噴出口105側からタッピングにより雌ねじをねじ切り加工して形成することができる。
噴出口105から排出されたエアは、図5に示すように、噴出口105に形成された段差部106と外壁110に形成された排出溝113との間の隙間から排出され電子部品302の4つの頂点をそれぞれ加熱する。これにより、電子部品302を4隅(4つの頂点)から加熱することができる。この後、図4に示すように、噴出口105から排出された加熱されたエアは、加熱ヘッド102の4辺を覆う外壁110にあたり、この外壁110の辺の方向に沿って流れ、電子部品302の側部(外周)、および電子部品302の側部(外周)のハンダ材303を加熱する。加熱されたエアは、最終的には、外壁110に設けられた排気口115から外部に排出される。
図6は、実施の形態にかかる電子部品接合装置のエアの流路を示す斜視図である。図3〜図5に示した各部から見たエアの流路は、図6の斜視図にも示されており、加熱されたエアが加熱ヘッド102の4隅(4つの頂点)から吹き出した後、外壁110の辺に沿って流れ、排気口115から排出される状態が示されている。
(リペア工程について)
つぎに、プリント基板301のリペア工程について説明する。図7−1〜図7−5は、それぞれリペア工程を説明する側面図である。これらの図に示すように、ヘッド100は、載置台上に載置されたプリント基板301に対し上下動する駆動部700の下面に設けられている。ヘッド100は、上面に複数の支持アーム702が設けられ、この支持アーム702は、駆動部700に開口された支持溝700aに遊嵌されている。支持アーム702の上端部702aは、幅広な鍔部であり、支持溝700aからの支持アーム702の脱落を防止している。
はじめに、図7−1に示すように、プリント基板301上に搭載された電子部品のうち、取り外す所望の電子部品302の上部に駆動部700を位置させる。
つぎに、図7−2に示すように、駆動部700を下降させ、加熱ヘッド102の接触面103を電子部品302の上面に接触させる。接触面103が電子部品302の上面に接触したことを検知して、加熱ヘッド102に設けられたヒータを通電し加熱開始する。加熱ヘッド102の接触面103が電子部品302の上面に接触した状態では、図示のように、外壁110の底面110dは、プリント基板301の上面には接触していない。
これら外壁110の底面110dとプリント基板301の上面との間隔(隙間)は、たとえば100μmである。この隙間の部分は非常に狭いため、加熱されたエアは、大部分が排気口115から排出される。排気口115の高さは隣接する他の電子部品の高さより高く設定されているため、排気口115から排気される加熱されたエアによって隣接する他の電子部品を不必要に加熱することはない。
また、駆動部700は、加熱ヘッド102の接触面103が電子部品302の上面に接触した後にやや下降した位置で停止制御されるようになっており、支持アーム702は、支持溝700a内で遊動自在な状態となっている。この状態で、電子部品302の上面には、加熱ヘッド102の重量分が印加される。そして、加熱ヘッド102を加熱させることにより、接触面103を介して電子部品302が加熱される。接触面103は、図7−2に示すように、電子部品302の外周に接しており、電子部品302は外周から加熱される。
さらに、加熱ヘッド102が昇温途中の所定温度(たとえば200℃)に達したとき、ヘッド100にエアが吸入される。図3〜図6を用いて説明したように、エアは、ヘッド100の吸入部101aから吸入され、流路104を通過する間に加熱され、加熱ヘッド102の4隅(4つの頂点)から吹き出される。これにより、電子部品302は、はじめに4隅(4つの頂点)に加熱されたエアが吹き付けられる。
これにより、電子部品302は、4つの頂点から加熱することができる。この後、加熱されたエアは、外壁110に沿って流れ、電子部品302を側部から加熱する(エアの流路104は図3〜図6参照)。このように、加熱ヘッド102が加熱されている期間は、電子部品302上にヘッド100の自重が加わる。このため、図7−3に示すように、プリント基板301の加熱時変形が生じると、ヘッド100は、この変形に倣って追従する形で揺動する。
この後、図7−4に示すように、電子部品302に対し、加熱ヘッド102が所定温度(たとえば280℃)で加熱し、加えてエアの加熱を続けると、電子部品302底面に設けられたBGAのハンダ材303が溶融温度に達する(たとえば230℃)。図7−2に示すように、加熱ヘッド102の接触面103が電子部品302に接触してから、図7−4に示すように、ハンダ材303が溶融するまでの時間はたとえば8分である。ハンダ材303が溶融することにより、加熱ヘッド102の周囲に設けられた外壁110の底面110dがプリント基板301の上面に接触する。この状態において、加熱ヘッド102は、必要以上にハンダ材303を押しつぶさないようにする必要があり、予め加熱ヘッド102に取り付ける際、外壁110の高さ位置を調整しておく(図2参照)。
外壁110の底面110dがプリント基板301の上面に接触した後は、電子部品302に対して吹き付けられる加熱されたエアは、外壁110の排気口115から排気される。上述したが、排気口115の高さは隣接する他の電子部品の高さより高く設定しておくことにより、排気口115から排気される加熱されたエアによって隣接する他の電子部品を不必要に加熱することを防止できる(図2等参照)。
この後、図7−5に示すように、駆動部700はヘッド100を上昇させる。なお、駆動部700の制御部は、ハンダ材303の溶融時間(たとえば上記の8分)を計測するか、あるいは駆動部700に設けた歪みゲージ等の変位センサにより、ハンダ材303の溶融に基づくヘッド100の変位を検出する。この後、加熱ヘッド102内部のヒータによる加熱を停止させ、加熱ヘッド102の温度を下げる。これにより、供給されたエアに対する加熱が解かれ、エアの温度も下がっていく。そして、電子部品302の温度が所定温度まで下がった時点で駆動部700はヘッド100を上昇させ、リペアが終了する。
なお、図7−5では、電子部品302がプリント基板301上に載置されたままの状態として記載してあるが、治具を用いて取り外すことができる。これに限らず、ヘッド100には、電子部品302の上面まで達する上下に貫通した吸引口を設け、図7−5に示すヘッド100の上昇時に吸引口を介して電子部品302を吸引することにより、プリント基板301から電子部品302を取り外すことができる。
図8は、実施の形態にかかる電子部品接合装置を用いたときの電子部品上の温度分布を示す図である。電子部品302を上面から見て各箇所の温度を測定した。比較対象は、上述した実施形態で説明した加熱エアを電子部品302の4隅(4つの頂点)に吹き出す構成の場合と、この加熱エアを単に電子部品302の上面に吹き付ける構成(従来技術)の場合である。
図示のように、たとえば、従来技術では、電子部品302の4つの頂点のうち左上の温度が204.5℃であったのに対し、上記実施形態では、231.8℃に上昇させることができた。電子部品302の中央の温度と、隅の温度を比較すると、従来技術では、中央が244.2℃、左上が204.5℃であるため、39.7℃の温度差が生じていた。これに対し、上記実施の形態では、中央が252.5℃、左上が231.8℃であり、20.7℃の温度差まで縮めることができた。上記の実施形態では、左上だけに限らず、図示のように、他の頂点および辺の部分についても温度差を縮めることができた。
図9は、実施の形態にかかる電子部品接合装置の他の構成例を示す側面図である。図8にも示したが、電子部品302は、熱伝導率が良いコア302aが設けられた中央が最も温度が高くなる傾向がある。このため、上述した実施の形態の構成に加えて、プリント基板301の下面から電子部品302の中央部分を冷やす冷却部901を備えた構成としても良い。902は、プリント基板301全体を加熱するヒータである。冷却部901は、電子部品302の中央部分に位置するプリント基板301の下面の位置から冷却のエアを吹き付ける。これにより、電子部品302の加熱時に電子部品302の中央部を冷やすことができ、電子部品302全体を均一に加熱できるようになる。
図10は、実施の形態にかかる電子部品接合方法の工程を示すフローチャートである。はじめに、図示しない制御部は、駆動部700によりヘッド100を下降させる(ステップS1001)。これにより、加熱ヘッド102の接触面103を電子部品302の上面に接触させる(ステップS1002)。この後、制御部は、接触面103が電子部品302の上面に接触したことを検知して、加熱ヘッド102に設けられたヒータを加熱させる(ステップS1003)。
この後、加熱ヘッド102が昇温途中の所定温度(たとえば200℃)に達したとき、ヘッド100にエアを吸入する(ステップS1004)。エアは、ヘッド100の吸入部101aから吸入され、流路104を通過する間に加熱される、そして、加熱されたエアを電子部品302の頂点に吹き付ける(ステップS1005)。電子部品302に吹き付けた加熱されたエアは、外壁110の排気口115から排気される(ステップS1006)。
この後、駆動部700の制御部により、ハンダ材303の溶融時間(たとえば上記の8分)を計測するか、あるいは駆動部700に設けた歪みゲージ等の変位センサにより、ハンダ材303の溶融に基づくヘッド100の変位を検出する(ステップS1007)。これにより、加熱ヘッド102内部のヒータによる加熱を停止させ(ステップS1008)、加熱ヘッド102の温度を下げる。これにより、供給されたエアに対する加熱が解かれ、エアの温度も下がる。そして、電子部品302の温度が所定温度まで下がった時点で駆動部700はヘッド100を上昇させ(ステップS1009)、リペアを終了する。
以上説明した実施の形態によれば、矩形状に形成された電子部品では、4隅(4つの頂点)の温度が相対的に他の箇所より低くなりやすいが、加熱されたエアをはじめにこの頂点にそれぞれ吹き付けることにより、電子部品全体を均一に加熱でき、リペア作業を容易に遂行できるようになる。
また、加熱ヘッドのヒータを用いてエアを加熱する構成であるため、エアを加熱する他の加熱手段を用いる必要がなく、簡単な構造でヒータおよびエアによる加熱を行うことができるようになる。
また、加熱ヘッドは電子部品の上面の大きさとほぼ同様の外径であり、この加熱ヘッドの4辺に板状の外壁を設けただけの構成であるため、外壁を含めた外径は、電子部品のサイズより2mm程度大きいだけのサイズとなり、電子部品が狭間隔で配置されているプリント基板であっても所望する電子部品だけをリペアすることができる。
また、上記実施の形態では、電子部品を取り外す工程を例に説明したが、この電子部品接合装置は、この後に電子部品を取り付ける工程に対しても同様に適用することができる。すなわち、プリント基板301に対して所望の電子部品302を個別に取り付ける際に、電子部品302の隅(頂点)を他の部分と同程度の温度まで加熱できるため、プリント基板301に対して電子部品302下面のハンダ材303全体を温度にむらなく接合できるようになる。
以上説明したように、電子部品接合装置および電子部品接合方法によれば、ホットエアを用いてプリント基板上の所望する電子部品だけを均一に加熱でき、隣接する他の電子部品を不必要に加熱することがなく、これらを簡単な構造と製造方法によって実現することができる。
100 ヘッド
101a 吸入部
102 加熱ヘッド
103 接触面
104 流路
105 噴出口
106 段差部
110 外壁
110d 底面
112 突起部
113 排出溝
115 排気口
301 プリント基板
302 電子部品
302a コア
303 ハンダ材
700 駆動部
700a 支持溝
702 支持アーム
901 冷却部

Claims (9)

  1. プリント基板が載置される載置台と、
    前記プリント基板の上面に搭載された矩形状の電子部品の上面に接触自在であり、前記電子部品の大きさに対応する接触面を有する矩形状の加熱ヘッドと、
    加熱されたエアを噴出する前記加熱ヘッドの4つの頂点部分の噴出部と、
    前記噴出部より排出された前記エアを前記電子部品の4つの頂点部分に導く第1の流路と、
    前記加熱ヘッドの各辺から前記プリント基板に向けて所定高さを有し突出して設けられ、前記噴出部との間で前記第1の流路を規定する外壁と、
    前記外壁の辺中央部分に設けられる排気口と、を備え、
    前記電子部品の4つの頂点部分に達した前記エアを前記排気口に導く第2の流路が前記外壁によって規定されている
    とを特徴とする電子部品接合装置。
  2. 前記排気口は、前記プリント基板の上面に搭載された隣接する他の電子部品の高さより高い位置に開口されていることを特徴とする請求項1に記載の電子部品接合装置。
  3. 前記外壁は、板状に形成され、前記加熱ヘッドの各辺にそれぞれ取り付けられ高さ調整自在なことを特徴とする請求項1に記載の電子部品接合装置。
  4. 前記加熱ヘッドは、
    加熱源のヒータと、
    前記エアの吸入部と、
    前記加熱ヘッドに開口された前記噴出部と、
    前記吸入部から吸入された前記エアを前記ヒータで加熱し、記噴出部にそれぞれ導く第3の流路と、
    を有することを特徴とする請求項1〜3のいずれか一つに記載の電子部品接合装置。
  5. 前記第3の流路は、前記加熱ヘッド内部で粗い面を有するよう加工形成されたことを特徴とする請求項4に記載の電子部品接合装置。
  6. 前記吸入部は、前記加熱ヘッドの中央部に1箇所設けられ、
    前記第3の流路は、前記吸入部から放射状に前記噴出部に至る同じ長さであることを特徴とする請求項4または5に記載の電子部品接合装置。
  7. 前記加熱ヘッドの接触面は、前記加熱ヘッドの外周に環状に形成されたことを特徴とする請求項1〜6のいずれか一つに記載の電子部品接合装置。
  8. 前記電子部品に対する加熱時に高温となる箇所に対応し、前記プリント基板の裏面から前記電子部品を冷却する冷却部を備えたことを特徴とする請求項1〜7のいずれか一つに記載の電子部品接合装置。
  9. プリント基板の上面に搭載された矩形状の電子部品の上面に、前記電子部品の大きさに対応する接触面を有する加熱ヘッド接触させる工程と、
    前記加熱ヘッドを加熱する工程と、
    加熱されたエアを前記加熱ヘッドの4つの頂点部分から噴出させ、前記加熱ヘッドの各辺から前記プリント基板に向けて所定高さを有し突出して設けられた外壁により噴出部と前記外壁との間の第1の流路で前記エアを前記電子部品の4つの頂点部分に導く工程と、
    前記電子部品の4つの頂点部分に達した前記エアを、前記外壁によって規定された第2の流路を介して前記外壁の辺中央部分に設けられる排気口に導く工程と、
    を含むことを特徴とする電子部品接合方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI573062B (zh) * 2015-10-22 2017-03-01 恆顥科技股份有限公司 觸控面板及其製造方法
TWM518459U (zh) * 2015-11-05 2016-03-01 和碩聯合科技股份有限公司 遮蔽板拆裝設備

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4552300A (en) * 1983-05-09 1985-11-12 Pace, Incorporated Method and apparatus for soldering and desoldering leadless semiconductor modules for printed wiring boards
US4805827A (en) * 1985-10-23 1989-02-21 Pace Incorporated Method of soldering with heated fluid and device therefor
JPS63318133A (ja) * 1987-06-22 1988-12-27 Hitachi Ltd 電子回路素子の取外し装置
JP3144052B2 (ja) * 1992-05-26 2001-03-07 富士通株式会社 電子部品のリプレース装置およびその方法
US5419481A (en) * 1993-09-21 1995-05-30 Air-Vac Engineering Company, Inc. Process and apparatus for attaching/deataching land grid array components
WO1997039611A1 (fr) * 1996-04-16 1997-10-23 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Procede et dispositif servant a enlever un composant de circuit integre
JP3690896B2 (ja) * 1996-04-16 2005-08-31 松下電器産業株式会社 Ic部品の剥離方法および剥離装置
JPH1032384A (ja) * 1996-07-15 1998-02-03 Hitachi Ltd 放熱フィン付き表面実装部品の取外し方法及びその装置
DE29621604U1 (de) * 1996-12-12 1998-01-02 Cooper Tools Gmbh Löt-/Entlötvorrichtung
US6220503B1 (en) * 1999-02-02 2001-04-24 International Business Machines Corporation Rework and underfill nozzle for electronic components
US6503336B1 (en) * 2001-03-21 2003-01-07 Emc Corporation Techniques for modifying a circuit board using a flow through nozzle
JP3611035B2 (ja) * 2002-03-07 2005-01-19 日本電気株式会社 半導体チップのリペア方法とリペアツール
US7357288B2 (en) * 2003-07-17 2008-04-15 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Component connecting apparatus
US7732059B2 (en) * 2004-12-03 2010-06-08 Alcoa Inc. Heat exchanger tubing by continuous extrusion
JP4786226B2 (ja) * 2005-06-07 2011-10-05 富士通株式会社 加熱装置
JP4970292B2 (ja) * 2008-01-08 2012-07-04 富士通株式会社 電子部品のリペア方法、リペア装置および配線板ユニット

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