JPH11314084A - 回路基板の処理方法とその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 プリント配線基板等に半田付け実装した各種
電子部品を取り外し、基板と半田と電子部品とを分別回
収する。 【解決手段】 はんだを滴下させる篩目部１１と電子部
品を落下させる落下穴１２とを先端部に備えた樋１と、
該樋１を加振する加振手段と、前記樋１を加熱する加熱
炉１０とを備え、振動を伴って移動中の回路基板を加熱
し、前記回路基板に付着した半田、実装した電子部品の
少なくとも一方を分離し分別回収する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、廃棄または再生す
る回路基板（プリント配線基板、立体配線基板等。）の
処理方法とその装置に関し、詳しくはプリント配線基板
等に半田付け実装した各種電子部品を取り外し、基板と
半田と電子部品とを分別回収する方法とその装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】資源の有効活用、地球環境保全を目的と
して廃棄テレビジョン等の各種電子機器は、解体し構成
材料毎に分別再生（リサイクル）処理される。各種電子
機器を構成するプリント配線基板の処理方法としては例
えば特開平８−１４３８２３号公報において、回転する
ドラム内にプリント配線基板を収容し、該ドラムの周囲
より加熱して、前記プリント配線基板より電子部品と半
田を分離、回収する方法が提案されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記特開平８
−１４３８２３号公報はバッチ処理であり、２４時間連
続、無人運転が困難であった。

【０００４】本発明はプリント配線基板すなわち半田付
け部の加熱を短時間で行い、効率よく電子部品を取り外
し、電子部品と半田と基板の分別回収を自動化すること
を目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めに本発明は、振動樋内を移動する回路基板を加熱し、
前記回路基板に付着した半田、実装した電子部品を分離
し、半田、電子部品、基板をそれぞれ分別回収する回路
基板の処理方法とした。また、樋と、該樋を斜め上方に
加振する手段と、前記樋を加熱する手段とを備えた回路
基板の処理装置とした。前記加熱手段を電熱炉または高
周波加熱炉とした。

【０００６】また、プリント配線基板の一方の主面を切
削する切削加工手段を、回転体の主面に立設した支軸に
打撃体を回動可能に取り付け、前記回転体を高速回転さ
せ前記打撃体を臨界衝撃速度（約５０ｍ／秒（１８０ｋ
ｍ／時））以上の速度で前記回路用基板の主面または前
記部品の少なくとも一方に衝突させる構成とした。

【０００７】本発明に用いる被切削物（ワーク）の切削
原理は、臨界衝撃速度（ｃｒｉｔｉｃａｌ ｉｎｐａｃ
ｔ ｖｅｌｏｃｉｔｙ）以上の高速引っ張り力を加える
と塑性波が発生し，着力端で直ちに破断がおきる塑性波
理論、または高速圧縮力を加えると塑性波が発生し非常
に大きな応力が瞬間発生し，着力端は小さな歪で破壊す
る（脆くなることと類似の現象）という理論を用いた。
詳しくは、従来の切れ刃を備えたツールに代え、金属な
どの硬質固体からなる打撃体を被切削物（ワーク／回路
用基板）に超高速、高頻度で衝突させ、該衝突エネルギ
ーにより塑性波を発生させ、瞬時に衝突部位を破壊し除
去する原理に基ずく。即ち、高速円運動（約５０ｍ／ｓ
ｅｃ（１８０Ｋｍ／ｈ）以上の速度）する打撃体がワー
クに衝突し，反射（反発）する時、衝撃を伴って発生す
る高速圧縮、または摩擦による高速引っ張り、高速せん
断等により打撃体とワークの衝突部位及びその近傍のご
く限られた範囲でワーク表面を微粒子状または微細片に
瞬時に破砕（破壊）する原理に基づく切削方法とした。

【０００８】塑性波を発生させるため打撃体がワークに
衝突する速度を約５０ｍ／ｓｅｃ（１８０Ｋｍ／ｈ）〜
３００ｍ／ｓｅｃ（１，０８０Ｋｍ／ｈ）の範囲とし
た。円板の周速に換算すると、直径１００ｍｍの円板が
回転数１０，０００ｒｐｍ〜６０，０００ｒｐｍで回転
するのに相当する。樹脂成型品やプリント配線基板等の
切削の場合、打撃体（硬質固体）を前記約５０ｍ／秒
（１８０ｋｍ／時）以上の速度で，かつ約１５０回／秒
の頻度以上でワークに衝突させワークの表面を破砕する
構成とした。また、機械構造用炭素鋼や冷間圧延鋼板な
どの金属、ガラス等の切削の場合、打撃体を約１５０ｍ
／秒（５４０ｋｍ／時）以上の速度で，かつ約１，８０
０回／秒の頻度以上でワークに衝突させワーク表面を破
砕する構成とした。

【０００９】前記打撃体を支承する支軸と，前記打撃体
の貫通穴との嵌合隙間を２ｍｍ以上、好適には嵌合隙間
を５〜１０ｍｍ程度とした。前記嵌合隙間は打撃体の衝
突速度の増大に対応して大きく設定する必要がある。な
お、本発明における嵌合隙間は、一般的に軸と軸受との
嵌合状態を規定するＪＩＳ規格のスキマ数値よりはるか
に大きく２桁〜３桁上回るものである。

【００１０】このように本発明の切削原理は従来の切削
原理とは異なる。従来の切削原理は切削工具（ツール）
の切れ刃部を低速（最大約１０ｍ／ｓｅｃ程度以下）で
ワークに衝突させ、ワークが弾性変形を経て塑性変形か
ら破壊へと順次変形し、ワーク表面の比較的広い範囲が
破壊するものである。また、本発明における打撃体は従
来の切削工具（ツール）のような鋭利な切れ刃部を備え
るものでない。

【００１１】本発明は上記構成により、電子部品の取り
外しと、取り外した部品と半田と基板との分別回収を簡
単な設備で効率よく自動化できる。その結果、リサイク
ル率が向上し、環境保全、資源の有効活用に役立つ。ま
た、切削過程でワークの異材質混在、例えば、フェノー
ル樹脂基板、ガラスエポキシ基板、セラミックス基板、
金属基板等を考慮する必要性がない。

【００１２】

【発明の実施の形態】本発明における第１の発明は、振
動樋内を移動する回路基板を加熱し、前記回路基板に付
着した半田、実装した電子部品の少なくとも一方を分離
することを特徴とする回路基板の処理方法としたもの
で、電子部品の取り外しと基板、半田、電子部品の回収
を効率よく実施できる。

【００１３】さらに、第２の発明は、樋の底面に貫通穴
を設け、基板と基板以外とを分別回収することを特徴と
する第１の発明に記載の回路基板の処理方法としたもの
で、基板と基板以外とを効率よく分別回収できる。

【００１４】さらに、第３の発明は、樋の底面に篩目部
を設け、半田と半田以外とを分別回収することを特徴と
する第１の発明に記載の回路基板の処理方法としたもの
で、半田と半田以外とを効率よく分別回収できる。

【００１５】さらに、第４の発明は、樋の底面に貫通穴
と篩目部とを設け、基板と半田と電子部品とを分別回収
することを特徴とする第１の発明に記載の回路基板の処
理方法としたもので、基板と半田と電子部品とを効率よ
く分別回収できる。

【００１６】さらに、第５の発明は、振動方向に対し樋
を水平面内で所定角度傾けたことを特徴とする第１の発
明に記載の回路基板の処理方法としたもので、基板への
加振回数を増し加熱炉の長さを短縮できる。

【００１７】さらに、第６の発明は、樋と、該樋を斜め
上方に加振する加振手段と、前記樋を加熱する加熱手段
とを備えたことを特徴とする回路基板の処理装置とした
もので、電子部品の取り外しと基板、半田、電子部品の
回収を効率よく実施できる。

【００１８】さらに、第７の発明は、加熱手段を高周波
加熱手段としたことを特徴とする第６の発明に記載の回
路基板の処理装置としたもので、基板を短時間に急速に
加熱できる。

【００１９】さらに、第８の発明は、プリント配線基板
を立てて加振し搬送することを特徴とする第６の発明に
記載の回路基板の処理装置としたもので、基板からより
確実に、かつ効率的に半田と電子部品を分離する。

【００２０】さらに、第９の発明は、プリント配線基板
を多列に立てて加振し搬送することを特徴とする第６の
発明に記載の回路基板の処理装置としたもので、単位時
間当りの回路基板処理能力が向上する。

【００２１】さらに、第１０の発明は、回転する偏心板
とリンク機構により樋を加振し回路基板を搬送すること
を特徴とする第６の発明に記載の回路基板の処理装置と
したもので、処理対象のプリント基板サイズや量に応じ
て振幅、振動数等の加振条件を容易に設定できる。

【００２２】さらに、第１１の発明は、回路用基板また
は前記回路用基板に取り付けた部品の内、少なくとも一
方を切削加工する切削加工手段と、樋と、該樋を加振す
る加振手段と、前記樋を加熱する加熱手段とを備え、前
記切削加工手段は、回転体の主面に立設した支軸に打撃
体を回動可能に取り付け、前記回転体を高速回転させ前
記打撃体を臨界衝撃速度以上の速度で前記回路用基板ま
たは前記部品の少なくとも一方に衝突させるようにした
ことを特徴とする回路基板の処理装置としたもので、回
路用基板の種類を問わず主面を切削加工でき、実装部品
の取り外しを容易にする。

【００２３】

【実施例】以下、本発明の一実施例における回路基板の
処理装置を図面とともに説明する。

【００２４】（実施例）図１は本発明の一実施例におけ
るプリント配線基板の処理装置を構成する振動・加熱装
置の概念の要部縦断面図を示す。図２は図１を構成する
樋の篩目部における側面方向からの要部断面図を示す。
（切断線Ｓ〜Ｓで切断） 図１に示す振動・加熱装置１００は、プリント配線基板
を受け入れ，案内移送する樋１と、該樋１を斜め上方に
加振し前記プリント配線基板をジャンプ〜落下を繰り返
しながら一方向に搬送する加振手段と、前記樋１の途中
に配置され，前記プリント配線基板を半田が溶融する所
定温度まで加熱する加熱炉１０とを備えてなる。加振手
段は前記樋１を搭載するプレート６と、該プレート６に
対し水平より約６０度斜めに傾いて２箇所に取り付く板
バネ２と、板バネ係止部７と、前記板バネ２を前後に揺
動（振動）させる手段たとえばリンク板３，偏心板４，
変速モータ５等とからなる。

【００２５】加熱炉１０は一般的な電熱炉または高周波
加熱炉の内、いずれか一方とした。勿論、この他の任意
の加熱手段を用いてよいことは言うまでもない。図２に
示す加熱炉１０は、断面形状が略矩形の樋１に合わせた
矩形の環状とし、樋１に対向する４箇所の内面側に電熱
ヒーター２０、たとえばニクロムヒータまたは遠赤外線
ヒータまたはＳｉＣ抵抗加熱棒等の内いずれか一つを配
置する構成とした。樋１を介しプリント配線基板を加熱
する温度は、電子部品の実装半田を溶融するのに十分な
摂氏約２００度から摂氏５００度の範囲、好的には摂氏
約２５０度〜３００度程度とした。

【００２６】プリント配線基板を加熱するもう一つの加
熱手段、高周波加熱装置の作動条件としては、１８０
Ｖ，２００Ａを１５００ヘルツ〜２０００ヘルツで、樋
上の移動区間中少なくとも１０秒から６０秒間作用させ
る構成とした。本発明に用いた高周波加熱装置の高周波
出力は最大６０ＫＷ，周波数設定範囲を０．５キロヘル
ツ〜２０キロヘルツ程度とした。出力や周波数の設定
は、取り扱うプリント配線基板のサイズと枚数とに対応
して適宜設定してよいことは言うまでもない。

【００２７】前記加振手段は重錘を兼ねたベース板８上
に取り付けられている。ベース板８下面には所定に防振
ゴム９が取り付き防振手段が講じられている。前記加熱
手段を前記ベース板８上に取り付ける場合は、防振ゴム
等を用いて加熱手段に振動が伝わらないよう配慮するこ
とが望ましい。

【００２８】樋１の一実施例の断面形状を図２に示す。
この場合の樋１は断面形状が概略矩形の還状をなす筒状
体をなし、底板部分を緩やかな傾斜を持ったＶ字状とし
た。これはプリント配線基板から溶融滴下した半田を樋
１の底板中央部に集めることを目的とする。なお、樋１
は図１に示すごとく、プリント配線基板の進行方向の右
端部近傍に溶融半田を回収する篩目部１１と、電子部品
の落下穴１２とを備えてなる。この構成により基板、半
田、電子部品をそれぞれ分別回収できる。勿論、前記篩
目部１１を省き、半田と電子部品とを同一の回収箱に落
下させるようにしてもよい。

【００２９】篩目部１１は半田を樋外へ回収する一方
で，電子部品を通過可能にする為、例えば、図５に示す
ごとく直径０．５ｍｍ〜１ｍｍ程度の微細孔をマトリク
ス状に配設するか、幅０．５ｍｍ〜１ｍｍ程度のスリッ
トを設けるか、図６のように金属線を所定に織ったメッ
シュ状の金網を取り付ける構成とした。電子部品の落下
穴１２は抵抗、コンデンサ等の比較的小さなディスクリ
ート部品とチップ部品等を落下させ、一方、フライバッ
クトランスや大型の電解コンデンサ、電子部品を搭載し
ていた基板等を通過させるのに適した寸法構成とした。

【００３０】なお当然のことながら、プレート６には前
記篩目部１１と落下穴１２とにそれぞれ対応して貫通穴
１３、１４が穿設され、下部には半田回収箱１６と電子
部品回収箱（図示せず。）とが設置されている。また、
樋１の終端下部には基板の回収箱１５が設置されてい
る。

【００３１】本実施例において、樋１すなわちプリント
配線基板を斜め上方約３０度方向に加振する手段は前述
のごとく、プレート６に約６０度傾いて取り付く２枚の
板バネ２と、該板バネ２を前後に揺動させるリンク板
３，偏心板４，変速モータ５等で実施される。当然のこ
とながら、偏心板４は変速モータ５の回転軸に取り付い
ている。樋１の加振条件としては、振幅が数ｍｍ〜数十
ｍｍ、振動数が数十ヘルツから２０００ヘルツ程度とし
た。加振条件はプリント配線基板のサイズや処理枚数に
応じて適宜設定される。

【００３２】本発明の実施例において、樋１の長手方向
の軸心（長軸）と該樋１を取り付けるプレート６の振動
方向とは一致させるのが一般的である。しかし、図４に
示すように振動方向に対し、樋を水平面内で所定角度だ
け開いた（傾けた）構成としてもよい。振動方向と樋の
長軸とを所定の開き角度に設定することにより、樋内の
プリント配線基板の進行速度が遅延され、プリント配線
基板への衝撃力が増加する。これは、プリント配線基板
が上方にジャンプすると共に樋の側面に衝突するのと、
ジャンプ方向と樋の通路方向とが異なっていることに起
因する。

【００３３】図３は本発明のもう一つの実施例における
樋１０Ａの断面形状を示す。この場合の樋は半円形をな
すもので、プリント基板から分離した溶融半田と電子部
品を樋の底部に集積させ樋先端部へ移動させる。また、
プリント配線基板と樋との間に必ず隙間を設けることが
できる。

【００３４】なお当然のことながら、樋の断面形状は上
記２種類に限るものでない。Ｕ字状、Ｗ字状、波形等の
凹形状、または底板が山形や波形の凸形状など任意の形
状に設定してよいことは言うまでもない。さらに、回路
基板の搬送形態も任意である。プリント基板が自然に安
定する概略水平状や、少し傾いた斜め状に送ることの他
に、基板を概略立てた状態で、かつ、独立した多列で同
時搬送するようにしてもよい。（図７参照。） 次にプリント配線基板から半田と電子部品を分離する過
程について説明する。まず、リサイクルすべきプリント
配線基板がベルトコンベア２０１等（図１６、図１７）
によって樋１の一方の側（図１における左側）の基板投
入口より順次投入される。樋１は常時、加振されている
と共に途中区間において半田溶融可能な雰囲気温度以上
に加熱されている。従って、投入されたプリント配線基
板は一定方向に加振され、前方斜め上方にジャンプ、落
下を繰り返しながら衝撃を与えられ、かつ樋長手方向の
先端に向かって移動する。そして、樋内の移動途中で加
熱され、電子部品を接着していた半田が溶融し、プリン
ト配線基板から電子部品が取り外される。また、溶融半
田も樋底面に滴下し樋長手方向の先端に向かって移動す
る。樋１の先端近傍には前記篩目部１１と落下穴１２と
が設けられており、半田と電子部品と基板とはそれぞれ
所定に分別回収される。

【００３５】なお、上記実施例において加振手段として
モーターと，モーターに取り付く偏心板と，リンク板
と，板バネとを用いた例を述べたが、前記板バネに代え
リンク機構を用いるようにしてもよい。また、図１の実
施例に代えて、一般的な電磁振動機構を用いるようにし
てもよい。

【００３６】さらに、プリント配線基板の一方の主面側
（例えば、裏面側）に折り曲げた電子部品のリード線や
ジャンパー線、カシメたハトメ等を予め切削除去してお
き、該プリント配線基板を樋内に投入するようにしても
よい。

【００３７】図１７に回路用基板の主面または回路用基
板本に取り付けた部品を切削する切削装置６００の一例
を示す。以下、切削装置６００と該切削装置６００を構
成する切削ユニット４００について説明する。

【００３８】図８は本発明の一実施例における切削装置
を構成する切削ユニットの断面図、図９は図８を切断線
Ｓ１ーＳ１から見た断面図、図１０は図８の切削ユニッ
トを用いて回路用基板の一方の主面または部品の内、少
なくとも一方を切削している状態の断面図、図１１は図
８の切削ユニットを構成する打撃体の正面図、図１２は
図１１を切断線Ｓ３ーＳ３で切断した断面図、図１３，
１４は図８を構成するもう一つの打撃体の正面図、図１
５は本発明の一実施例における回路用基板の処理装置を
構成する切削装置の断面図、図１６は本発明の一実施例
における回路用基板の処理装置の概念の要部平面図、図
１７は本発明の一実施例における切削装置の概念の要部
断面図、図１８は本発明の説明に用いる回路用基板（プ
リント配線基板）の要部断面図、図１９はプリント配線
基板の一方の主面を切削加工した状態の要部断面図、図
２０は本発明の一実施例における切削装置を構成する枠
型プレートの平面図を示す。

【００３９】図１６、図１７において、回路用基板の処
理装置２００は、回路用基板（プリント配線基板）３０
０を搬送するコンベア２０１（回路用基板搬送手段）
と、回路用基板３００をコンベア２０１から持ち上げ、
回路用基板３００の周縁部を挟持、固定する手段と、前
記回路用基板３００の主面または前記回路用基板３００
にとりつけた各種回路用部品の少なくとも一方を切削加
工する切削装置６００（切削加工手段）と、前記回路用
基板３００をはんだ溶融温度以上に加熱する加熱炉１０
（加熱手段）と、前記回路用基板３００を一方向にジャ
ンプさせながら搬送する加振手段とからなる。

【００４０】なお、図１６、図１７において符号１００
は振動・加熱装置、２５０は枠型プレート、２５１は固
定プレート、２０５は切削装置６００の駆動モータ、２
０６は駆動ネジを示す。

【００４１】前記切削装置６００は、回転体の主面に立
設した支軸に打撃体を回動可能に取り付け、前記回転体
を高速回転させ前記打撃体を臨界衝撃速度以上の速度で
前記回路用基板の主面または前記部品の少なくとも一方
に衝突させるようにしたことを特徴とする。また、本発
明装置は上記切削装置６００を２箇所以上の複数箇所配
置し、それぞれの切削装置がプリント配線基板の異なる
主面位置、または異なる主面位置に搭載した部品を切削
するよう構成した。さらに、図１６に示すように、パル
スモータ等の駆動モータ２０５とボールネジ等の駆動ネ
ジ２０６とにより切削装置６００を矢印Ｙ方向に前後駆
動し、切削位置を任意に変更可能とした。また、矢印Ｘ
方向に左右駆動する構成とすることにより、切削装置６
００は水平面内の任意の場所へ移動できる。

【００４２】なお、削装置６００を１箇所のみとしてよ
い。その場合、プリント配線基板３００のほぼ全域を切
削可能とするため、削装置６００を順次、プリント配線
基板３００の幅方向に移動させることが必要である。即
ち、プリント配線基板３００がコンベア２０１によって
搬送される方向と直角な方向（矢印Ｙ方向）に順次、ピ
ッチ送り（トラバース）すればよい。

【００４３】次に、切削装置６００と、該切削装置６０
０を構成する切削ユニット４００について説明する。本
発明における切削ユニット４００は、図８〜図１０に示
すように、主面が対向した一対の円板（回転体）１０
１，１０１間に支軸１０３を架設し，該支軸１０３に打
撃体５００を回動可能に取り付け、前記一対の円板（回
転体）１０１、１０１を高速回転させ、前記打撃体５０
０（硬質固体）を約５０ｍ／秒（１８０ｋｍ／時）以上
の速度で，かつ約１６７回/秒（毎秒１０，０００/６０
回）以上の打撃頻度でプリント配線基板３００の主面ま
たは部品の内、少なくとも一方に衝突させる構成とし
た。なお、回転数は電源電圧の変動、その他の理由等で
±１０％程度のバラツキを許容する。

【００４４】打撃体５００の被切削物（ワーク／本発明
における回路用基板または回路用部品）に対する衝突速
度は当然のことながら、前記一対の円板（回転体）の回
転数に対応する。本実施例では一対の円板（回転体）の
回転数を１０，０００〜６０，０００ｒｐｍ（周速１８
０〜１０８０ｋｍ／ｈ）という高速回転領域を用いた。
該回転数領域により、打撃体５００は衝撃力の向上と空
冷効果と加工硬化を得られ、打撃体５００の寿命向上等
が図れる。

【００４５】図８に示す切削ユニット４００では、円筒
面に４箇所の四角形突起を備えた十字型の打撃体５００
を円板１０１の主面に等間隔に４カ所配置した。前記四
角形突起が従来工具の切刃部３に相当し、ワークを打撃
する。図８からも明らかなように打撃体５００の外周の
一部（切刃部３）を前記円板１０１の外周より外方に位
置させている。打撃体５００を円板１０１の主面に等間
隔に４箇所配置しているので、ワークの打撃頻度は（１
万回転／分）×４箇所＝４万回／分以上となる。

【００４６】図８において、支軸１０４と打撃体５００
との嵌合隙間１０４を７ｍｍ程度とした。該嵌合隙間１
０４を設けることにより、回転体１０１が高速回転して
いるにもかかわらず、打撃体５００の切刃部３、支軸１
０３に与える衝撃を和らげ、支軸など切削ユニット４０
０の破損を防止する。

【００４７】なお、前記打撃体の外形は前記十字型の他
に任意に設定してよい。例えば、複数の角部を備えた多
角形（正三角形、正四角形、長方形、正五角形、正六角
形等）、または円盤形などとしてよい。図６と図７に円
盤形と正六角形の打撃体の例を示す。さらに、前記回転
体の形状についても円板型の他に、正多角形など任意の
形状としてよい。しかし、当然のことながら回転体の回
転バランスが取れていることが必要である。

【００４８】次に、回転体と打撃体の各部寸法と材質の
一実施例を記す。図８に示す切削ユニットの場合、円板
１０１の直径は１００ｍｍ，板厚５ｍｍ，材質は機械構
造用炭素鋼、支軸１０３は直径１０ｍｍ，材質は機械構
造用炭素鋼または炭素工具鋼（ＪＩＳ規格記号／ＳＫ
２）、打撃体５００の切刃部頂部間距離Ｌは約４０ｍ
ｍ，貫通穴２の直径は１７ｍｍ，切刃部の幅寸法ｗは約
１５ｍｍ，切刃部の厚さ寸法ｔは約５ｍｍ，材質は機械
構造用炭素鋼（Ｓ４５Ｃ）、または炭素工具鋼（ＳＫ
２）、高速度工具鋼（ＳＫＨ２）、ＮｉーＣｒ鋼（ＳＮ
Ｃ６３１）、ＮｉーＣｒーＭｏ鋼（ＳＮＣＭ４２０）、
ＣｒーＭｏ鋼（ＳＣＭ４３０）、クロム鋼（ＳＣｒ４３
０）、機械構造用マンガン鋼（ＳＭｎ４３３）等の内、
いずれか一つとした。

【００４９】図１０に示す切削実施例では、円板１０１
を３０，０００ｒｐｍで矢印１０７方向に回転させ、打
撃体５００がワーク（０．８ｍｍ厚さの金属基板）１０
５の主面に衝突する衝突速度を１５７ｍ／秒（５６５ｋ
ｍ／時）程度、切削移動速度を５０ｍｍ／秒、切削方向
１０８とした。なお、この場合の打撃頻度は（３万回転
／分）×４箇所＝１２万回／分となる。主軸１０２が３
０，０００ｒｐｍで高速回転するので打撃体５００に大
きな遠心力が働く。該遠心力が打撃体５００の切刃部３
とワーク１０５の衝突面及びその近傍の限られた範囲で
衝撃を伴って高速圧縮力が発生し、ワーク１０５は瞬時
に，かつ高速で破砕される。切削屑は微小粒状となる。
鋭利な切刃部がなくても切削できることを実験により確
認している。

【００５０】なお、ガラス基板、セラミックス基板につ
いても上記加工条件で切削加工できた。また、回路用樹
脂配線基板、樹脂成型品等のプラスチックを、円板１０
１の回転数１０，０００ｒｐｍ、打撃体の打撃回数１万
回／分（回転体に取り付けた打撃体の数は１つ）、切削
移動速度を５０ｍｍ／Ｓで加工できることも実験確認し
た。

【００５１】上記実施例において、打撃体の打撃速度が
約５０ｍ／秒（１８０ｋｍ／時）以上で，打撃回数が約
１６７回/秒（毎秒１０，０００/６０回）以上の頻度で
あれば、ワークに対応して任意に設定してよいことは言
うまでもない。また、打撃体の材質は硬質の固体であれ
ば金属部材以外にも任意に設定してよいことも同様であ
る。さらに、打撃体の数は２以上の複数であってもよい
し、１つのみであってもよい。さらに、回転体は主面が
対向した一対に代え片側のみであってもよい。前記回転
体の駆動は一般的なスピンドルモータ等を用いて高速回
転させればよい。

【００５２】本発明装置を構成する打撃体５００は従来
の切削ツールのように鋭利な切れ刃部を備えるものでな
い。本発明における切削原理は従来の常識を超えるもの
で、打撃体５００に従来の切削ツールよりはるかに大き
な速度を与えることにより、鋭利な切刃部が無くても金
属、樹脂、ガラス、セラミックスなど脆性部材まで切削
を可能にする。

【００５３】図１５は本発明装置を構成する切削装置６
００の断面図を示す。切削装置６００は前記切削ユニッ
ト４００を一つの軸上に多数取り付けたものである。従
って、切削原理や切削加工条件等は図３の切削例と同様
とした。図１５において、符号６００は切削装置、６０
１は円板（回転体）、６０２は主軸、６０３は支軸、６
０４は嵌合隙間、６０５と６０６はスペーサ、４００は
切削ユニットを示す。

【００５４】図１５の切削装置６００は、主面が対向し
た一対の回転体６０１，６０１間に支軸６０３を架設
し，該支軸６０３に打撃体５００を回動可能に取り付け
てなる切削ユニット４００を複数用意し、前記切削ユニ
ット４００を同一主軸６０２に所定間隔毎に取り付け、
前記主軸６０２を高速回転させ前記各打撃体５００を約
５０ｍ／秒（１８０ｋｍ／時）以上の速度で被切削物
（ワーク）に衝突させるようにしたことを特徴とする。

【００５５】配列する切削ユニット４００の数や配設ピ
ッチ、回転体６０１に配設する打撃体５００の数、打撃
体５００の打撃速度などは加工対象物に対応して任意に
設定すればよい。なお、主軸６０２の支持軸受け構造は
片持ち支持、両端支持など任意に設定すればよい。プリ
ント配線基板３００を搬送するコンベア２０１は矢印一
定方向に間欠駆動される。

【００５６】プリント配線基板３００の一例の要部断面
を図１８に示す。図１８ではプリント配線基板３００の
一方の主面に回路用部品のリード線付部品（アキシャル
リード部品）３０１とリード線付部品（ラジアルリード
部品）３０２を、もう一方の主面にチップ部品３０３を
取り付けた例を示す。なお、部品はこの他、抵抗、コン
デンサ、トランジスタ、ＩＣ，ＬＳＩ（集積回路）、フ
ライバックトランス、シールドケース付きチューナー、
放熱板、コネクタ、ジャンパー線、スルーホール用ハト
メ等任意の回路構成部材としてよい。切削装置６００は
プリント配線基板の一方の主面、主面側に突出したリー
ド線、折り曲げた（クリンチした）リード線、チップ部
品などを切削加工し、はんだ付け部のはんだが振動・加
熱装置１００で溶融、加振した際、自然にプリント配線
基板から離脱（落下）するよう構成している。図１９に
プリント配線基板３００の一方の主面側を切削加工した
状態の要部断面図を示す。

【００５７】本発明装置は、切削装置６００の下部に枠
状の固定プレート２５１を配置し、上昇，下降する枠型
プレート２５０との間でプリント配線基板３００を挟持
する。該構成によりプリント配線基板３００は周縁部を
挟持、固定され、切削過程で大きく撓んだり、切削残し
を生じない。

【００５８】枠型プレート２５０の一例の平面図を図２
０に示す。枠型プレート２５０は図示しないモータ駆
動、または流体を用いたシリンダ駆動などによりコンベ
ア２０１によって搬送されてきたプリント配線基板３０
０を所定位置まで持ち上げる。

【００５９】次に、回路用基板３００の一方の主面側を
切削する動作について簡単に説明する。まず、コンベア
２０１によってプリント配線基板３００が切削装置６０
０の下部に搬送され停止する。次に、枠型プレート２５
０がプリント配線基板３００を持ち上げ、上昇し、固定
プレート２５１との間に挟持する。続いて、第１の切削
装置６００が所定に回転しながらプリント配線基板３０
０の長手方向に切削移動し（図１７において、左から右
方向へ移動、または右から左方向へ移動（図１６の矢印
Ｘ方向））、プリント配線基板３００の一方の主面また
は取り付けた部品の内、少なくとも一方の第１の部位を
切削する。その後、プリント配線基板３００は下降し、
所定ピッチだけ搬送され第２の切削装置位置の下部に搬
送される。以下、前記と同様の動作でプリント配線基板
３００の第２の部位が切削加工される。なお、必要に応
じ、プリント配線基板３００の未切削部位に第３、第４
の切削加工が施される。（図示せず。）プリント配線基
板３００のほぼ全域にわたって切削加工を終えた後、プ
リント配線基板３００は再びコンベア２０１によって振
動・加熱装置１００の樋１上方まで搬送され、樋１内に
落下する。その後の処理は前述の通りである。

【００６０】なお、上記実施例において、前記枠体プレ
ートと固定プレートについても任意の枠形状としてよ
い。さらに、枠体プレートと固定プレートとを、それぞ
れ流体シリンダによって駆動する四つの可動辺で構成
し、プリント配線基板に応じて枠形状の変更が可能な枠
体としてもよい。（図示せず。） テレビジョン受信機などにおいて、プリント配線基板は
シャーシーレールと呼ばれる枠状部材上に搭載、固定さ
れている。前記シャーシーレールは樹脂成型品または金
属部材等で形成される。このようなプリント配線基板の
リサイクル処理は枠状部材を付属したままで処理すれば
よい。前記切削装置６００は枠状部材ごとプリント配線
基板の主面または部品の少なくとも一方を切削処理す
る。

【００６１】

【発明の効果】以上のように、本発明の方法と装置によ
れば、プリント配線基板から電子部品と半田とを短時間
に能率よく取り外しできる。また、解体後の分別再生処
理を容易にする。その結果、リサイクル率が向上し、環
境保全、資源の有効活用に役立つ。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例におけるプリント配線基の板
処理装置の構成概念図

【図２】図１を切断線Ｓ〜Ｓで切断した要部断面図

【図３】本発明のもう一つの実施例における樋の要部断
面図

【図４】本発明の一実施例における振動方向と樋配置の
関係を説明する平面図

【図５】本発明の一実施例における篩目部の要部平面図

【図６】本発明の一実施例における篩目部の要部平面図

【図７】本発明のもう一つ実施例における樋の要部断面
図

【図８】本発明の切削装置を構成する切削ユニットの断
面図

【図９】図８を切断線Ｓ１ーＳ１から見た断面図

【図１０】図８の切削ユニットを用いて回路用基板また
は部品の内、少なくとも一方を切削している状態の断面
図

【図１１】図８の切削ユニットを構成する打撃体の正面
図

【図１２】図１１を切断線Ｓ３ーＳ３で切断した断面図

【図１３】図８を構成するもう一つの打撃体の正面図

【図１４】図１を構成するもう一つの打撃体の正面図

【図１５】本発明の一実施例における回路用基板の処理
装置を構成する切削装置の要部断面図

【図１６】本発明の一実施例における回路用基板の処理
装置の概念の要部平面図

【図１７】本発明の一実施例における回路用基板の処理
装置の概念の要部断面図

【図１８】本発明の説明に用いる回路用基板（プリント
配線基板）の要部断面図

【図１９】図１８の回路用基板（プリント配線基板）の
一方の主面側を切削加工した状態の要部断面図

【図２０】本発明の一実施例における切削装置を構成す
る枠型プレートの平面図

【符号の説明】

１、１Ａ、１Ｂ 樋 ２ 板バネ（またはリンク板） ３ リンク板 ４ 偏心板 ５ 変速モータ ６、６Ａ プレート ７ 板バネ係止部 ８ ベース板 ９ 防振ゴム １０、１０Ａ 加熱炉（電熱または高周波誘導加熱装
置） １１、１１Ａ 篩目部 １２ 落下穴 １３、１４、１３Ａ 貫通穴 １４ 取付板 １５、１６ 回収箱 ２０ ヒータ １００ 振動・加熱装置 １０１、６０１ 円板（回転体） １０２ 貫通穴 １０３、６０３ 支軸 １０４、６０４ 隙間 １０７ 回転方向 １０８ 切削方向（移動方向） ２００ 回路用基板の処理装置 ２０１ コンベア（回路用基板搬送手段） ２０２ コンベア（離脱部品搬送手段） ２０３ 加熱炉 ２０４ ヒーター ２０５ 駆動モーター ２０６ 駆動ネジ ２５０ 枠型プレート ２５１ 固定プレート ３００ 回路用基板（プリント配線基板） ３０１ リード線付部品（アキシャルリード部品） ３０２ リード線付部品（ラジアルリード部品） ３０３ チップ部品 ３０４ はんだ（半田） ４００ 切削ユニット ５００、５００Ａ、５００Ｂ 打撃体 ５０２、５０２Ａ、５０２Ｂ 穴（貫通穴） ５０３、５０３Ａ、５０３Ｂ 切刃部 ６００ 切削装置 ６０２ 主軸 ６０５、６０６ スペーサ

Claims (26)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 振動樋内を移動する回路基板を加熱し、
   前記回路基板に付着した半田、実装した電子部品の少な
   くとも一方を分離することを特徴とする回路基板の処理
   方法。
2. 【請求項２】 樋の底面をＶ字状、円弧状、凹状のいず
   れか一つとしたことを特徴とする請求項１記載のプリン
   ト配線基板の処理方法。
3. 【請求項３】 回路基板をプリント配線基板、立体配線
   基板の少なくとも一方としたことを特徴とする請求項１
   記載の回路基板の処理方法。
4. 【請求項４】 樋の底面に貫通穴を設け、基板と基板以
   外とを分別回収することを特徴とする請求項１記載の回
   路基板の処理方法。
5. 【請求項５】 樋の底面に篩目部を設け、半田と半田以
   外とを分別回収することを特徴とする請求項１記載の回
   路基板の処理方法。
6. 【請求項６】 樋の底面に貫通穴と篩目部とを設け、基
   板と半田と電子部品とを分別回収することを特徴とする
   請求項１記載の回路基板の処理方法。
7. 【請求項７】 振動方向に対し樋を水平面内で所定角度
   傾けたことを特徴とする請求項１記載の回路基板の処理
   方法。
8. 【請求項８】 プリント配線基板を立てて加振し搬送す
   ることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一つに記載
   の回路基板の処理方法。
9. 【請求項９】 樋と、該樋を加振する加振手段と、前記
   樋を加熱する加熱手段とを備えたことを特徴とする回路
   基板の処理装置。
10. 【請求項１０】 樋を斜め上方に加振することを特徴と
    する請求項９記載の回路基板の処理装置。
11. 【請求項１１】 振動方向に対し樋を水平面内で所定角
    度傾けたことを特徴とする請求項１０記載の回路基板の
    処理装置。
12. 【請求項１２】 樋の底面をＶ字状、円弧状、凹状のい
    ずれか一方としたことを特徴とする請求項１０記載の回
    路基板の処理装置。
13. 【請求項１３】 樋の底面に貫通穴を設け、基板と基板
    以外とを分別回収することを特徴とする請求項１０記載
    の回路基板の処理装置。
14. 【請求項１４】 樋の底面に篩目部を設け、半田と半田
    以外とを分別回収することを特徴とする請求項１０記載
    の回路基板の処理装置。
15. 【請求項１５】 樋の底面に貫通穴と篩目部とを設け、
    基板と半田と電子部品とを分別回収することを特徴とす
    る請求項１０記載の回路基板の処理装置。
16. 【請求項１６】 加熱手段を高周波加熱手段としたこと
    を特徴とする請求項１０記載の回路基板の処理装置。
17. 【請求項１７】 プリント配線基板を立てて加振し搬送
    することを特徴とする請求項１０記載の回路基板の処理
    装置。
18. 【請求項１８】 プリント配線基板を多列に立てて加振
    し搬送することを特徴とする請求項１０記載の回路基板
    の処理装置。
19. 【請求項１９】 回転する偏心板とリンク機構により樋
    を加振し回路基板を搬送することを特徴とする請求項１
    ０記載の回路基板の処理装置。
20. 【請求項２０】 回路用基板または前記回路用基板に取
    り付けた部品の内、少なくとも一方を切削加工する切削
    加工手段と、樋と、該樋を加振する加振手段と、前記樋
    を加熱する加熱手段とを備え、前記切削加工手段は、回
    転体の主面に立設した支軸に打撃体を回動可能に取り付
    け、前記回転体を高速回転させ前記打撃体を臨界衝撃速
    度以上の速度で前記回路用基板または前記部品の少なく
    とも一方に衝突させるようにしたことを特徴とする回路
    基板の処理装置。
21. 【請求項２１】 臨界衝撃速度を約５０ｍ／秒（１８０
    ｋｍ／時）以上としたことを特徴とする請求項２０記載
    の回路用基板の処理装置。
22. 【請求項２２】 支軸と打撃体との嵌合隙間を５〜１０
    ｍｍ程度としたことを特徴とする請求項２１記載の回路
    用基板の処理装置。
23. 【請求項２３】 切削加工手段を水平面内の任意方向に
    移動可能としたことを特徴とする請求項２２記載の回路
    用基板から部品を取り外す装置。
24. 【請求項２４】 打撃体を回転体の主面に等間隔に複数
    配置したことを特徴とする請求項２２記載の回路用基板
    の処理装置。
25. 【請求項２５】 切削加工手段の下部に、回路用基板を
    挟持する一対の枠体を備え、前記一対の枠体の一方が前
    記回路用基板を基板搬送手段から持ち上げるようにした
    ことを特徴とする請求項２４記載の回路用基板の処理装
    置。
26. 【請求項２６】 打撃体の外形を複数の角部を備えた多
    角形、複数の角部を備えた十字型、円盤形の内いずれか
    一つとしたことを特徴とする請求項２０〜２５のいずれ
    かに記載の回路用基板の処理装置。