KR100286727B1 - 인쇄배선기판으로부터부품을분리하는장치및그분리방법 - Google Patents

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마사또시 이지
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가네꼬 히사시
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Abstract

분리 장치는 부품 장착면에 평행한 방향으로 인쇄 배선 기판 상에 장착된 부품들에 전단력을 가하는 분리 유니트를 포함한다. 특히, 분리 유니트는 회전 롤러들 사이에 제공된 미리 선택된 공간과 함께 상호 평행하게 배열된 한 쌍의 회전 롤러들을 구비한다. 이러한 구조에 의해, 부품 장착 인쇄 배선 기판이 공간으로 도입될 때 전단력이 부품들에 가해지고 부품들을 효율적으로 분리하는 데 도움을 준다.

Description

인쇄 배선 기판으로부터 부품을 분리하는 장치 및 그 분리 방법{APPARATUS FOR SEPARATING PARTS FROM A PRINTED WIRING BOARD AND SEPARATING METHOD THEREOF}
본 발명은 부품들이 장착된 인쇄 배선 기판으로부터 부품을 분리하는 장치와 그 분리 방법에 관한 것이다.
종래에는, 부품들이 장착된 인쇄 배선 기판으로부터 부품들을 분리하는 방법에 관한 다양한 제안예들이 제공되어 왔다. 여기서, 부품들이 장착되는 상기 인쇄 배선 기판을 이후에는 부품 장착 인쇄 배선 기판(part mounted printed wiring board)으로 명명할 것이다. 상기 분리 방법은 드라이버 또는 커팅 플라이어와 같은 공구를 이용하여 부품들을 수작업으로 제거하는 방법과, 납땜 용융 후에 핀셋을 이용하여 부품들을 수작업으로 분리하는 방법을 포함한다. 대안으로서, 특정 장치를 이용하여 특정 부품만을 분리하는 방법(일본 실용신안 공개 소59-2143호에 개시됨, 이하에서 종래 인용예로 언급됨)이 개시되어 있다. 이러한 방법들은 주로 고장난 부품을 일반 부품으로 교체하는 것에 관한 것이고, 일반적으로 부품 장착 인쇄 배선 기판의 품질 관리 공정에서 부품 수리 방법(method of repairing the part)으로 불리운다.
부품 장착 인쇄 배선 기판을 재활용하기 위해 인쇄 배선 기판으로부터 부품들을 분리하고 그 부품들을 분리식으로 회수하는 것이 바람직하다. 그에 의해, 부품들이 종종 금 또는 은을 포함하고 있으므로, 정련에 의해 부품들이 금 자원 또는 은 자원으로 재활용될 수 있다. 또한, 인쇄 배선 기판이 구리를 포함하고 있으므로 구리 자원으로 재활용될 수 있다.
일반적으로, 부품 장착 인쇄 배선 기판 자체는 금, 은 및 구리와 같은 상업용 금속을 저함량으로 함유하고 있다. 따라서, 대부분의 부품 장착 인쇄 배선 기판들은 폐기 비용보다 정련 비용이 더 많이 들기 때문에 폐기된다.
그러나, 부품들이 저비용으로서 인쇄 배선 기판으로부터 효율적으로 분리될 수 있다면, 이러한 금속들의 함량은 개선될 수 있다. 그에 따라, 부품 장착 인쇄 배선 기판은 정련 비용이 감소되므로 정련 자원으로서 유용하게 이용될 수 있다.
따라서, 부품 장착 인쇄 배선 기판을 재활용하기 위해 인쇄 배선 기판으로부터 부품들을 분리하는 것이 중요하다. 그러나, 전술한 수작업 분리 방법 및 종래의 인용예에서는 모든 부품을 동시에 효율적으로 분리하는 것이 불가능하다. 또한, 종래의 인용예들이 인쇄 배선 기판으로부터 단지 특정 부품만을 효율적으로 분리할 수 있을 지라도, 다양한 인쇄 회로 인쇄 배선 기판으로부터 동시에 모든 부품들을 분리하는 것은 어렵다.
한편, 납땜을 용융시켜 부품 장착 인쇄 배선 기판을 가열함에 의해 부품을 분리하는 방법이 제안되었다. 그러나, 이 방법은 큰 치수의 대규모의 가열로를 요한다. 결과적으로, 제조 비용이 불가피하게 높아진다.
또한, 상기 금속들을 회수하기 위해 부품 장착 인쇄 배선 기판을 전체적으로 연마하는 물리적 방법에 대해서도 제안되었다. 그러나, 금속들이 접지 물질로 확산되므로, 금속들을 효율적으로 회수하는 것은 어렵다.
전술한 바와 같이, 상기의 종래 방법에서는 부품 장착 인쇄 배선 기판을 재활용하기 위해 부품 장착 인쇄 배선 기판으로부터 부품들을 효율적으로 분리하는 것은 어렵다.
그러므로, 본 발명의 목적은 적은 비용으로 부품 장착 인쇄 배선 기판으로부터 부품들을 효율적으로 분리할 수 있는 분리 장치와 그 분리 방법을 제공하는 것이다.
본 발명에 의하면, 분리 장치는 부품 장착면에 평행한 방향으로 부품들에 전단력을 가하는 분리 유니트를 포함한다. 특히, 분리 유니트는 한 쌍의 회전 롤러를 구비한다. 회전 롤러는 회전 축들이 상호 평행하도록 서로 대향되어 있다. 또한, 미리 선택된 공간이 회전 롤더들 사이에 형성되어 있다.
그러한 구조에 의해, 부품 장착 인쇄 배선 기판이 상기 공간으로 삽입될 때에 전단력이 부품들에 가해진다.
이러한 경우에, (부품들이 없는) 인쇄 배선 기판은 제1 두께를 갖고, 부품장착 인쇄 배선 기판은 제2 두께를 갖는다. 여기서, 상기 공간은 제1 두께보다는 크고 제2 두께보다는 작도록 선택된다.
따라서, 인쇄 배선 기판들로부터 부품들을 분리하기 위해 부품 장착면에 평행한 방향으로 부품들에 전단력이 가해진다. 부품들 및 인쇄 배선 기판들은 재활용되도록 분리식으로 회수된다.
도1은 본 발명의 제1 실시예에 의한 분리 장치를 도시하는 도면.
도2는 본 발명의 제2 실시예에 의한 분리 장치를 도시하는 도면.
도3은 본 발명의 제3 실시예에 의한 분리 장치를 도시하는 도면.
도4는 제1 실시예 및 제3 실시예에서 회전 롤러의 표면 형상을 도시하는 도면.
도5는 제1 실시예 및 제3 실시예에서 회전 롤러의 또 다른 표면 형상을 도시하는 도면.
도6은 제1 실시예 및 제3 실시예에서 회전 롤러의 또 다른 표면 형상을 도시하는 도면.
도7은 제1 실시예 및 제3 실시예에서 회전 롤러의 또 다른 표면 형상을 도시하는 도면.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
1a, 1b : 회전 롤러
2a, 2b : 회전 축
3 : 공간
4 : 부품 장착 인쇄 배선 기판
5 : 부품
6 : 인쇄 배선 기판
10 : 분리 장치
40 : 비균일부
42 : 비균일부 사이의 거리
{본 발명의 원리}
본 발명의 더 나은 이해를 위해 본 발명의 원리가 먼저 설명된다.
일반적으로 인쇄 배선 기판 상에는 다양한 부품들이 장착된다. 여기서, 부품들이 장착되는 인쇄 배선 기판은 전술한 바와 같이 부품 장착 인쇄 배선 기판으로 명명된다. 이러한 경우에, 장착 부품들은 주로 제1, 제2 및 제3형 부품들로 분류된다.
여기서, 제1형 부품들은 나사를 이용하여 인쇄 배선 기판에 부착되며 나사 고정형 부품들로 명명될 수 있고, 제2형 부품들은 인쇄 배선 기판 내의 구멍으로 삽입되고 납땜을 이용하여 접속되는 리드(lead)를 구비하여 구멍 접속형 부품들로 명명될 수 있다. 반면에, 제3형 부품들은 납땜 또는 접착제에 의해 인쇄 배선 기판에 부착되며 표면 장착형 부품들로 명명될 수 있다.
나사의 접속력과 동등하거나 더 큰 외력이 제1형 부품들에 가해질 때 제1형 부품들에서 나사를 부숨으로써, 각각의 부품들이 인쇄 배선 기판으로부터 분리될 수 있다. 이러한 경우에, 부품들을 부수기에 충분한 외력이 가해지는 한, 외력이나사의 접속력보다 적을 때에도 각각의 부품들이 또한 분리될 수 있다. 좌우간, 제1형 부품들은 외력이 나사의 접속력보다 더 적을 때에도 인쇄 배선 기판으로부터 분리될 수 있다.
이러한 경우에, 나사와 같은 부품들의 파편은 인쇄 배선 기판 상에 잔류할 수도 있다. 그러나, 제1형 부품들이 부서지거나 또는 인쇄 배선 기판 상에 일부가 잔류하는 때에도 어떠한 문제점이 유발되지 않는다. 이것은 부품들 및 인쇄 배선 기판이 금속 자원으로서 재활용될 수 있다는 것을 의미한다.
제2형 부품들은 제2형 부품들의 리드를 절삭하거나 제2형 부품들을 부수어서 분리될 수 있다. 이러한 경우에, 제2형 부품들의 리드 또는 파편들은 제1형 부품들과 유사하게 인쇄 배선 기판 상에 부분적으로 잔류할 수 있다. 그러나, 제1형 부품들에는 어떠한 문제점도 발생되지 않았고, 따라서 제2형 부품들도 금속 자원으로서 재활용되고 제공될 수 있다.
또한, 제3형 부품들은 납땜 또는 접착제의 접속력과 동등하거나 더 큰 외력을 제공함으로써 분리될 수 있다. 특히, 이 외력은 인쇄 배선 기판의 부품 장착면에 수직 방향 또는 평행한 방향으로 상기 3가지 유형의 부품들 상에 가해진다.
여하튼, 나사 및 리드가 부품 장착면에 수직 방향으로 배치되므로, 나사 및 후방부를 절단하거나 부품들을 분리하기 위해 장착면에 평행한 힘을 가하는 것이 요구된다.
이러한 경우를 고려해 볼 때, 외력은 전단력, 충격력 및 진동력을 포함할 수 있다. 실지로, 충격력의 경우에 그 충격 에너지를 부품 분리를 위한 에너지로 효율적으로 변환하는 것이 어렵다. 즉, 에너지는 부품들 중 어느 하나에 충격력이 가해진 후에 소실되고 인쇄 배선 기판으로부터 다른 부품들을 분리하는 데 충분하지 못하다. 마찬가지로, 진동력의 경우에도 부품들을 분리하기에 충분한 힘으로 공급하는 것이 어렵다.
반면에, 부품들에 전단력을 가해서 유발되는 에너지 손실은 충격력 또는 진동력에 비해 매우 작다. 결과적으로, 전단력은 인쇄 배선 기판으로부터 부품들을 분리하는 데 적당하다. 특히, 나사 및 리드들이 용이하게 절단될 수 있거나, 부품들에 전단력을 가함으로써 동시에 인쇄 배선 기판으로부터 용이하게 제거될 수 있다.
전단력을 가하는 데 있어서 한 쌍의 회전 롤러를 구비한 기구가 효과적이다. 회전 롤러들은 그 회전 축들이 상호 평행하도록 서로 대향되어 있다. 이러한 경우에, 회전 축들이 부품 장착면에 평행하도록 회전 롤러들 사이의 공간으로 부품 장착 인쇄 배선 기판을 삽입시킴으로써 전단력이 부품들에 제공된다.
결과적으로, 나사 및 리드들은 절단되거나 또는 부품들이 인쇄 배선 기판으로부터 제거 또는 분리된다. 그에 의해, 부품들이 인쇄 배선 기판으로부터 분리될 수 있다. 이러한 경우에, 부품 장착 인쇄 배선 기판이 회전 롤러들 사이의 공간으로 반복적으로 삽입되면 부품들의 분리 효율이 더욱 개선된다. 더욱이, 복수의 분리부를 제공함으로써 그 분리 효율이 더욱 향상된다.
또한, 회전 롤러의 표면 상에 복수의 비균일부를 형성함으로써 전단력이 부품들에 효율적으로 가해질 수 있다. 여기서, 회전 롤러들의 회전 방향은 부품 장착 인쇄 배선 기판의 삽입 방향과 실질적으로 동일하다. 그러나, 회전 롤러들의 회전 속도는 상호 동일할 수도 있고 또는 다소의 차이를 보일 수도 있다.
회전 롤러들 사이의 공간은 인쇄 배선 기판 자체의 두께보다 다소 크고 부품 장착 인쇄 배선 기판의 두께보다 더 작도록 구성되는 것이 바람직하다. 그 공간이 인쇄 배선 기판과 동등하거나 더 작을 때, 인쇄 배선 기판 자체가 부서진다. 이러한 것은 인쇄 배선 기판으로부터 부품들을 분리하는 것을 어렵게 만든다. 반면에, 그 공간이 부품 장착 인쇄 배선 기판의 두께와 동등하거나 더 클 때, 부품들에 대한 분리 또는 부서짐 모두가 발생되지 않는다.
본 발명에 의하면, 전단력이 부품 장착면에 평행한 방향으로 부품들에 가해지기 때문에, 부품들이 저비용으로 부품 장착 인쇄 배선 기판으로부터 효율적으로 분리될 수 있다. 또한, 본 발명이 수작업 분리 공정을 요하지 않으므로, 종래의 수작업 분리 방법들에 비해 분리 효율이 상당히 향상될 수 있다. 또한, 다양한 종류의 부품들이 본 발명에 의해 동시에 분리될 수 있다. 따라서, 분리 효율이 보다 개선될 수 있다. 결과적으로, 부품 장착 인쇄 배선 기판은 효율적으로 재활용될 수 있다.
[실시예]
첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대해 설명된다.
(제1 실시예)
도1을 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 의한 분리 장치(10)는 한 쌍의 회전 롤러(1a, 1b)를 포함한다. 회전 롤러(1a, 1b)는 상호 대향되도록 제공된다.회전 롤러(1a)는 회전 축(2a)을 구비하고, 회전 롤러(1b)는 회전 축(2a)에 평행한 회전 축(2b)을 구비한다. 또한, 회전 롤러(1a, 1b) 사이에 미리 선택된 공간(3)이 보유된다.
그러한 구조에 의해, 부품 장착 인쇄 배선 기판(4)이 공간(3)으로 삽입되거나 도입된다. 여기서, 복수의 부품(5)들은 부품 장착 인쇄 배선 기판(4)의 인쇄 배선 기판(6) 상에 장착된다. 이러한 경우에, 인쇄 배선 기판(6)은 제1 두께(L1)를 갖고, 부품 장착 인쇄 배선 기판(4)은 제2 두께(L2)를 갖는다. 이러한 상황 하에서, 공간(3)은 제1 두께(L1)보다 더 크고 제2 두께(L2)보다 더 작도록 설계된다.
또한, 회전 롤러(1a)는 회전 축(2a)을 중심으로 제1 방향(7a) 또는 시계 방향으로 회전하고, 회전 롤러(1b)는 회전 축(2b)을 중심으로 제2 방향(7b) 또는 반시계 방향으로 회전한다. 여기서, 제1 및 제2 회전 방향(7a, 7b)은 부품 장착 인쇄 배선 기판(4)의 삽입 또는 공급 방향(A)이다.
그러한 상태 하에서, 부품 장착 인쇄 배선 기판(4)은 삽입 방향(A)으로 공간(3)으로 삽입된다. 따라서, 부품 장착면에 평행한 방향으로 전단력이 부품(5)에 가해진다. 결과적으로, 도1에 도시된 바와 같이 부품(5)들이 인쇄 배선 기판(6)으로부터 분리된다. 그러므로, 제1 실시예에서 부품(5)들의 분리가 수행된다.
이러한 경우에, 각각의 회전 롤러(1a, 1b)는 도4에 도시된 바와 같이 표면 상에 복수의 비균일부(40)를 구비할 수 있다. 비균일부(40)는 인쇄 배선 기판(6)으로부터 부품(5)들을 효율적으로 분리하도록 형성된다. 각각의 비균일부(40)는도4에 도시된 바와 같이 사다리꼴 단면 형상을 갖는다.
그 대신에, 각각의 회전 롤러(1a, 1b)는 도5에 도시된 바와 같이 표면 상에 복수의 비균일부(50)를 구비한다. 비균일부(50)는 인쇄 배선 기판(6)으로부터 부품(5)들을 효율적으로 분리하도록 형성된다. 각각의 비균일부(50)는 도5에 도시된 바와 같이 삼각형 단면 형상을 갖는다.
대안으로서, 각각의 회전 롤러(1a, 1b)는 도5에 도시된 바와 같이 표면 상에 복수의 비균일부(60)를 구비한다. 비균일부(60)는 인쇄 배선 기판(6)으로부터 부품(5)들을 효율적으로 분리하도록 형성된다. 각각의 비균일부(60)는 도6에 도시된 바와 같이 직사각형 단면 형상을 갖는다. 도4 내지 도6에서 비균일부(40, 50, 60)의 각각의 높이가 1 mm 내지 30 mm 내에 있고, 비균일부(40, 50, 60) 사이의 각각의 거리(42, 52, 62)도 또한 1 mm 내지 30 mm 사이의 범위 내에 있는 것으로 기술할 수 있다. 이러한 경우에, 각각의 비균일부(60) 사이의 형상은 정사각형 단면일 수도 있다.
또한, 각각의 회전 롤러(1a, 1b)는 도7에 도시된 바와 같이 실질적으로 평평한 표면을 구비할 수 있다.
(제2 실시예)
도2를 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 의한 분리 장치는 그 분리 장치가 벨트 컨베이어를 구비하는 점을 제외하고는 제1 실시예와 유사하다.
도2에 도시된 바와 같이, 분리 장치(20)는 한 쌍의 회전 롤러(21a, 21b) 및 벨트 컨베이어(22)를 포함한다. 회전 롤러(21a, 21b)는 상호 평행하게 배열된다.특히, 회전 롤러(21a)는 회전 축(23a)을 구비하고, 회전 롤러(21b)는 회전 축(23b)을 구비한다. 이러한 경우에, 회전 축(23a, 23b)은 상호 평행하다. 또한, 회전 롤러(21a, 21b) 사이에 미리 선택된 공간(24)이 보유된다.
반면에, 벨트 컨베이어(22)는 회전 롤러(21a, 21b)에 인접해서 배열된다. 복수의 부품 장착 인쇄 배선 기판(25)은 벨트 컨베이어(22)의 벨트(22a) 상에 배치되고, 회전 롤러(21a, 21b)를 향해 운반된다. 여기서, 복수의 부품(26)들은 각각의 부품 장착 인쇄 배선 기판(25)의 인쇄 배선 기판(27) 상에 장착된다.
벨트 컨베이어(22)는 실질적으로 부품 장착 인쇄 배선 기판(25)을 회전 롤러(21a, 21b)로 이송한다. 그러한 구조에 의해, 부품 장착 인쇄 배선 기판(25)은 공간(24)으로 연속적으로 삽입된다.
또한, 회전 롤러(21a)는 회전 축(23a)을 중심으로 제1 방향(28a)으로 회전되고, 회전 롤러(21b)는 회전 축(23b)을 중심으로 제2 방향(28b)으로 회전된다. 여기서, 제1 및 제2 회전 방향(28a, 28b)은 부품 장착 인쇄 배선 기판(25)의 삽입 또는 공급 방향(A)으로서 상기 도면의 좌측부로부터 우측부로 각각의 부품 장착 인쇄 배선 기판을 공급한다.
그러한 상태에서, 부품 장착 인쇄 배선 기판(25)은 벨트 컨베이어(22)에 의해 삽입 방향(A)으로 공간(24)에 삽입된다. 따라서, 부품 장착면에 평행한 방향으로 전단력이 부품(26)에 가해진다. 결과적으로, 도2에 도시된 바와 같이 부품(26)들이 인쇄 배선 기판(27)으로부터 분리된다. 그러므로, 제2 실시예에서 부품(26)들의 분리가 수행된다.
(제3 실시예)
도3을 참조하면, 본 발명의 제3 실시예에 의한 분리 장치는 그 분리 장치가 한 쌍의 회전 롤러 대신에 단일의 회전 롤러(31)를 구비하는 점을 제외하고는 제2 실시예와 유사하다.
도3에 도시된 바와 같이, 분리 장치(30)는 회전 롤러(31)와 벨트 컨베이어(32)를 포함한다. 회전 롤러(31)는 회전 롤러(31)와 벨트 컨베이어(32) 사이에 보유된 미리 선택된 공간(34)과 함께 벨트 컨베이어(32) 상의 소정의 위치에 배열된다. 이러한 경우에, 회전 롤러(31)는 회전 축(33)을 구비하고, 회전 축(33)을 중심으로 회전 방향(38)으로 회전한다.
반면에, 복수의 부품 장착 인쇄 배선 기판(35)은 벨트 컨베이어(32)의 벨트(32a) 상에 배치된다. 여기서, 복수의 부품(36)은 부품 장착 인쇄 배선 기판(35) 내의 인쇄 배선 기판(37) 상에 장착된다. 벨트 컨베이어(32)는 회전 롤러(31)를 향해 부품 장착 인쇄 배선 기판을 순차적으로 이송한다. 그러한 구조에 의해, 부품 장착 인쇄 배선 기판(35)은 공간(34)으로 순차적으로 공급된다. 이러한 경우에, 회전 방향(38)은 부품 장착 인쇄 배선 기판(35)의 삽입 방향(A)으로 향한다.
그러한 상태하에서, 부품 장착 인쇄 배선 기판(35)은 벨트 컨베이어(32)에 의해 삽입 방향(A)으로 공간(34)에 삽입된다. 따라서, 부품 장착면에 평행한 방향으로 전단력이 부품(36)에 가해진다. 결과적으로, 도3에 도시된 바와 같이 부품(36)들이 인쇄 배선 기판(37)으로부터 분리된다. 그러므로, 제3 실시예에서부품(36)들의 분리가 수행된다.
[예]
다음으로, 본 발명에 의한 실시예들과 비교예들이 도1을 참조하여 설명될 것이다.
이러한 예들에서, 인쇄 배선 기판(6)은 구리 패턴을 갖는 유리 섬유 보강 에폭시 수지로 제조되었다. 또한, 부품(5)들은 부품 장착 인쇄 배선 기판(4)의 인쇄 배선 기판(6) 상에 장착되었다. 이러한 경우, 인쇄 배선 기판(6)의 두께(L1)는 1.6 mm로 설정되었다.
제1형 부품들, 제2형 부품들 및 제3형 부품들은 인쇄 배선 기판(6) 상의 부품(5)들로서 조립되었다. 특히, 16개의 리드 핀을 구비하고 신호를 입력 및 출력하는 2개의 커넥터들은 제1형 부품들로 이용되었다. 커넥터들은 2 mm의 직경을 갖는 나사와 납땜을 이용하여 인쇄 배선 기판(6) 상에 장착되었다.
제2형 부품으로서 10개의 DIPs(dual in-line package)와 10개의 저항기가 납땜을 이용하여 인쇄 배선 기판(6)에 부착되었다. 각각의 DIPs는 240개의 리드 핀을 갖고, 10개의 저항기의 각각은 2개의 리드 핀을 갖는다.
또한, 10개의 QEPs(quad flat package)와 50개의 칩 저항기가 제3형 부품으로서 조립되었다. 각각의 QEPs는 64개의 리드 핀을 구비한다. QEP는 납땜에 의해 인쇄 배선 기판(6) 상에 고정되었고, 칩 저항기는 접착제 및 납땜에 의해 인쇄 배선 기판(6) 상에 장착되었다. 이러한 경우에, 부품 장착 인쇄 배선 기판(4)은 15 mm의 두께였다.
이어서, 제1 및 제2 예와 제1 내지 제3 비교예에 대해 설명된다. 이러한 경우에, 표1에 나타난 바와 같이 부품(5)의 분리율에 의해 부품(5)들의 분리 특성이 평가되었다. 여기서, 각각의 분리율은 모든 부품(5)의 총중량에 대해 분리되고 회수된 부품들의 중량 비율을 가리킨다.
표1
예 비교예
1st 2nd 1st 2nd 3rd 4th
부품들의 분리율(중량 %) 86 92 - 12 6 0
이러한 예들에서, 도1에 도시된 (롤 분쇄기로서 조작 가능한) 회전 롤러(1a, 1b)는 분리 장치로 이용되었고 고크롬 주철에 의해 형성되었다. 대안으로서, 회전 롤러(1a, 1b)를 형성하기 위해 내마모성을 갖는 또 다른 재료가 이용될 수 있다. 또한, 회전 롤러(1) 상에 커버를 부착하는 것도 가능하다. 또한, 용접에 의해 약 5 mm 이하로 회전 롤러(1)의 각각의 표면 상에 텅스텐 카바이드가 부착될 수 있다.
회전 롤러(1a, 1b)(즉, 롤 분쇄기)의 회전 축(2a, 2b)은 제1 예에서 부품 장착 인쇄 배선 기판(4)의 부품 장착면에 평행하게 배열되었다. 이러한 상태에서, 부품 장착 인쇄 배선 기판은 회전 롤러(1a, 1b) 사이의 공간에(3)에 삽입되었다.
인쇄 배선 기판(6) 상에 장착된 부품(5)의 두께와 인쇄 배선 기판(6)의 두께(L1)에 따라 공간(3)이 조절될 수 있을 지라도, 그 공간(3)은 인쇄 배선 기판들 중 전형적인 하나에 의해 양호하게 조절될 수 있다. 특히, 공간(3)은 인쇄 배선 기판(6)의 두께(L1)보다 더 넓고 부품 장착 인쇄 배선 기판(4)의 두께(L2)보다 더 좁은 폭을 가질 수 있다. 이것은 두께(L1, L2) 사이에 중간 두께가 바람직할 수 있다는 것을 나타낸다.
제1 예에서 각각의 회전 롤러(1)의 직경은 150 mm 이었고, 그 길이는 200 mm였다. 또한, 공간(3)의 폭은 10 mm 이었고, 회전 롤러(1a, 1b)의 회전 방향(7a, 7b)은 부품 장착 인쇄 배선 기판(4)을 삽입 방향(A)으로 가이드하도록 각각 시계 및 반시계 방향으로 설정되었다. 게다가, 각각의 회전 롤러(1a, 1b)의 회전 속도는 50 rpm으로 설정되었다. 일반적으로, 회전 롤러(1)의 직경을 50 내지 1000 mm로, 그 길이를 100 내지 3000 mm로, 회전 속도를 5 내지 500 rpm으로 설정하는 것이 바람직하다. 제1 예에서, 분리율은 표1에 나타난 바와 같이 86% 이었다.
제2 예에서, 제1 예가 동일 상태로 2번 반복되었다. 즉, 부품 장착 인쇄 배선 기판(6)은 공간(3)으로 반복 삽입되었다. 제2 예에서, 분리율은 표1에 나타난 바와 같이 92% 이었다.
제1 비교예는 제1 예와 관련하여 언급된 구조와 유사한 장치를 이용하여 수행되었고, 다만 그 공간(3)이 인쇄 배선 기판(6)의 두께(L1)와 동일한 1.6 mm로 설정되는 점에서 달랐다. 나머지 다른 상태들은 제1 예와 동일하였다. 제1 비교예에서, 인쇄 배선 기판(6) 자체가 부서졌다.
제2 비교예에서, 해머를 이용하여 부품 장착면에 평행한 방향으로부터 부품들에 충격력이 가해졌다. 이러한 경우에, 공지된 차피(charpy) 충격 시험 장치가 해머로서 이용되었다. 여기서, 해머의 중량은 2.2 kg로 설정되었고, 해머의 회전축과 충격 지점 사이의 거리는 36 cm로 설정되었다. 또한, 해머의 브링잉 각(bringing angle)은 90도로 선택되었다. 제2 비교예에서, 분리율은 표1에 나타난 바와 같이 12% 이었다.
제3 비교예에서, 해머를 이용하여 부품 장착면에 수직 방향으로부터 충격력이 가해졌다. 여기서, 이용된 장치 및 상태는 제2 비교예와 동일하였다. 제3 비교예에서, 분리율은 표1에 나타난 바와 같이 6% 이었다.
제4 비교예에서, 공지된 세이커(shaker)를 이용하여 부품 장착면에 평행한 방향으로 진동력이 가해졌다. 이러한 경우에, 진동력의 최대 가속은 40 G로 설정되었다. 제4 비교예에서, 분리율은 표1에 나타난 바와 같이 0% 이었다.
예들 및 비교예들로부터 명백히 알 수 있는 바와 같이, 제1 및 제2 예에 따라 부품들은 부품 장착 인쇄 배선 기판(4)으로부터 동시에 효율적으로 분리될 수 있다. 또한, 제2 내지 제4 비교예들과 제1 예를 비교함으로써 부품 장착면에 평행한 전단력이 부품들을 분리하는 외력으로 적합하다는 것이 확인된다. 이러한 경우에, 부품 장착면에 수직인 전단력은 부품 장착면에 평행한 전단력과 비교되었다. 수직력은 부품들이 파지되는 상태에서 부품들을 당김으로써 실시되었다. 그러나, 그러한 수직력을 복수의 부품들에 동시에 가하는 데에는 어려움이 따랐다.
또한, 제1 예와 제1 비교예를 비교함으로써, 양호하게는 공간(3)이 인쇄 배선 기판(6)의 두께(L1)보다 더 크게 설정된 것이 확인된다. 이것은 공간(3)이 제1 비교예와 유사하게 인쇄 배선 기판(6)이 두께(L1)와 동일할 때에 인쇄 배선 기판(6) 자체가 부서지기 때문이다.
또한, 제1 예와 제2 예를 비교함으로써, 분리 공정을 반복함에 의해 분리율이 개선된다는 것이 판명된다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 분리 장치와 분리 방법에 의하면, 적은 비용으로 부품 장착 인쇄 배선 기판으로부터 부품들을 효율적으로 분리할 수 있고, 그 분리된 부품들을 회수하여 재활용할 수 있다. 또한, 분리 공정을 반복함으로써 분리율이 개선된다.

Claims (13)

  1. 부품들이 장착되고 부품 장착면을 구비한 인쇄 배선 기판으로부터 부품들을 분리하는 장치에 있어서,
    상기 부품들을 분리하기 위해 부품 장착면에 평행한 방향으로 부품들에 전단력을 가하는 분리 유니트를 포함하며,
    상기 분리 유니트는 한 쌍의 회전 롤러들을 포함하고, 상기 회전 롤러들은 회전 롤러들의 회전 축이 상호 평행하도록 상호 대향되어 있고, 회전 롤러들 사이의 미리 선택된 공간을 구비하며,
    부품들이 없는 인쇄 배선 기판은 제1 두께를 갖고 부품들이 있는 인쇄 배선 기판은 제2 두께를 가지며, 상기 공간은 제1 두께보다는 크고 제2 두께보다는 작게 선택되는 것을 특징으로 하는 장치.
  2. 제1항에 있어서, 회전 축이 부품 장착면에 평행하도록 인쇄 배선 기판이 상기 공간으로 삽입될 때 전단력이 부품들에 가해지는 것을 특징으로 하는 장치.
  3. 제1항에 있어서, 각각의 회전 롤러들은 그 표면 상에 복수의 비균일부를 구비하는 것을 특징으로 하는 장치.
  4. 제1항에 있어서, 각각의 회전 롤러들은 실질적으로 평평한 면을 구비하는 것을 특징으로 하는 장치.
  5. 부품들이 장착되고 부품 장착면을 구비한 인쇄 배선 기판으로부터 부품들을 분리하는 장치에 있어서,
    인쇄 배선 기판을 제1 방향으로 이송하는 벨트 컨베이어와,
    상기 벨트 컨베이어 상의 소정 위치에 제공되고 회전 축을 갖는 회전 롤러를 포함하고,
    상기 회전 롤러는 전단력이 부품 장착면에 평행한 방향으로 부품들에 가해지도록 배열되며,
    미리 선택된 공간이 상기 회전 롤러와 상기 벨트 컨베이어 사이에 개재되고,
    상기 회전 축은 부품 장착면에 평행하고,
    인쇄 배선 기판이 상기 공간으로 삽입될 때 전단력이 부품들에 가해지며,
    부품들이 없는 인쇄 배선 기판은 제1 두께를 갖고, 부품들이 있는 인쇄 배선 기판은 제2 두께를 가지고,
    상기 공간은 제1 두께보다는 크고 제2 두께보다는 작은 것을 특징으로 하는 장치.
  6. 제5항에 있어서, 상기 회전 롤러는 소정의 회전 방향을 갖고,
    회전 방향은 제1 방향과 실질적으로 동일한 것을 특징으로 하는 장치.
  7. 제5항에 있어서, 상기 회전 롤러는 그 표면 상에 복수의 비균일부를 구비하는 것을 특징으로 하는 장치.
  8. 제5항에 있어서, 상기 회전 롤러는 실질적으로 평평한 면을 구비하는 것을 특징으로 하는 장치.
  9. 부품들이 장착되고 부품 장착면을 갖는 인쇄 배선 기판으로부터 부품들을 분리하는 장치에 있어서,
    인쇄 배선 기판을 소정 방향으로 이송하는 벨트 컨베이어와,
    상기 벨트 컨베이어에 인접하여 제공되고 회전 축을 각각 갖는 한 쌍의 회전 롤러를 포함하고,
    상기 회전 롤러는 전단력이 부품 장착면에 평행한 방향으로 부품들에 가해지도록 배열되며,
    상기 회전 롤러들은 회전 축들이 상호 평행하도록 서로 대향되어 있고 회전 롤러들 사이의 미리 선택된 공간을 구비하며,
    부품들이 없는 인쇄 배선 기판은 제1 두께를 갖고, 부품들이 있는 인쇄 배선 기판은 제2 두께를 가지며,
    상기 공간은 제1 두께보다는 크고 제2 두께보다는 작은 것을 특징으로 하는 장치.
  10. 제9항에 있어서, 회전축들이 부품 장착면에 평행하도록 인쇄 배선 기판이 상기 공간으로 삽입될 때 전단력이 부품들에 가해지는 것을 특징으로 하는 장치.
  11. 제9항에 있어서, 각각의 회전 롤러들은 그 표면 상에 복수의 비균일부를 구비하는 것을 특징으로 하는 장치.
  12. 제9항에 있어서, 각각의 회전 롤러들은 실질적으로 평평한 면을 갖는 것을 특징으로 하는 장치.
  13. 부품들이 장착되고 부품 장착면을 각각 구비한 복수의 인쇄 배선 기판으로부터 복수의 부품을 분리하는 방법에 있어서,
    인쇄 배선 기판들로부터 부품들을 분리하기 위해 부품들을 가열함이 없이 부품 장착면에 평행한 방향으로 부품들에 전단력을 가하는 단계와,
    부품들 및 인쇄 배선 기판들을 재활용하도록 분리된 부품들과 분리된 인쇄 배선 기판들을 분리식으로 회수하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
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