KR102498034B1

KR102498034B1 - 전자 부재의 제거 방법 및 그 장치

Info

Publication number: KR102498034B1
Application number: KR1020227013988A
Authority: KR
Inventors: 가즈히로 스기야마; 아키라 사토; 고키 후쿠다
Original assignee: 가부시키가이샤 원더 퓨쳐 코포레이션
Priority date: 2019-12-04
Filing date: 2019-12-04
Publication date: 2023-02-10
Also published as: TW202139806A; JP7128994B2; KR20220112748A; CN114762466A; JPWO2021111538A1; TWI808356B; WO2021111538A1

Abstract

금속 단자 면적이 협소한 경우에도, 전자 부재를 회로 기판으로부터 제거할 수 있는 기술을 제공한다. 회로 기판(10)에 복수의 전자 부품(20)이 솔더(30)를 개재해서 접합되어 있다. 본 장치는, 중공(51)을 갖는 흡착 노즐(50)을 포함하고, 흡착 노즐 선단에서 전자 부재(20)를 흡착하는 흡착 수단(60)과, 흡착 노즐 하부에 설치되는 발열체(71)를 포함하고, 발열체(71)를 전자기 유도 가열에 의해 가열하는 가열 수단(70)과, 발열체(71)가 발하는 열을 흡착 노즐(50) 선단에 전도시키는 전도 수단(50)을 구비한다. 발열체(71)로부터 노즐(50)을 통해서, 전자 부품(20) 및 솔더(30)에 전도된다. 이것에 의해, 솔더(30)가 용융하여, 회로측 단자(12)와 전자 부품측 단자(21)의 접합은 해제된다. 한편, 전자 부품(20)과 노즐(50)의 흡착 상태는 유지되어 있고, 노즐(50)을 회로 기판(10)으로부터 멀리하면, 전자 부재(20)를 회로 기판(10)으로부터 제거할 수 있다.

Description

전자 부재의 제거 방법 및 그 장치

본 발명은 전자기 유도 가열에 의해 기판에 실장된 전자 부품을 제거하는 기술에 관한 것이다.

전자 기기에 있어서, 반도체 등 전자 부품을 회로 기판에 실장할 때에, 솔더 접합된다. 솔더 접합은, 접합 대상 사이에 솔더가 배치된 후, 솔더가 가열되어 용융함에 의해서, 행해지고 있다.

기판에는 복수의 전자 부품이 실장되어 있다. 이상이 있거나, 고장난 경우, 정상적인 전자 부품에의 영향을 피하면서, 당해 전자 부품만을 제거한다.

예를 들면, 당해 전자 부품에 열풍을 공급해서, 솔더를 용융하여, 당해 전자 부품을 기판으로부터 제거한다(예를 들면 특허문헌 1).

그런데, 최근, 전자 부품의 소형화가 진행되고 있다. 예를 들면, 모니터의 고화소화에 수반하여, 100㎛ 이하의 마이크로 LED가 이용된다. 인접하는 소형 전자 부품에의 영향을 피하면서, 제거 대상의 소형 전자 부품에만 충분한 열풍을 공급하는 것은 곤란하다.

또한, 열풍 공급에 의한 제거 기술은, 폴리아미드이미드나 폴리이미드 등의 내열성 수지로 이루어지는 기판에의 적용은 가능하지만, 열가소성 수지나 지(紙)나 포(布) 등 비내열성 재료로 이루어지는 기판에의 적용이 곤란하다. 또, 비내열성의 열가소성 수지의 예로서, ABS 수지, 아크릴, 폴리카보네이트, 폴리에스테르, 폴리부틸렌, 폴리우레탄, PET(폴리에틸렌테레프탈레이트) 등이 있다.

한편, 스폿적으로 가열하는 기술로서, 전자기 유도 가열이 있다. 전자기 유도 가열에 의해 기판에 실장된 전자 부품을 제거할 수도 있다(예를 들면 특허문헌 2).

도 7은, 전자기 유도 가열의 기본 원리에 따른 개념도이다. 전자기 유도 가열 장치는, 유도 코일과 전원과 제어 장치로 구성된다.

유도 코일에 교류 전류를 흘려보내면, 강도가 변화하는 자력선이 발생한다. 그 근처에 전기를 통하는 물질(구체적으로는 접합 대상이고, 통상은 금속으로 형성된다)을 두면 이 변화하는 자력선의 영향을 받아서, 금속 중에 와전류가 흐른다. 금속에는 통상 전기 저항이 있기 때문에, 금속에 전류가 흐르면, 줄열이 발생해서, 금속이 자기 발열한다. 이 현상을 유도 가열이라 한다.

전자기 유도에 의한 발열량 Q는 다음의 식으로 표시된다. Q=(V2/R)×t[V=인가 전압:R=저항:t=시간]

전자기 유도 가열에서는, 금속만 발열하기 때문에, 주변의 수지 부분이 열손상을 받을 우려는 적다. 또한, 전자 부품에의 열영향도 거의 없어, 전자 부품이 열손상을 받을 우려는 적다.

전자기 유도 가열에서는, 금속만 발열하기 때문에, 적은 에너지로 또한 단시간에 접합할 수 있다. 1회의 접합에 요하는 시간은 수∼십수 초이다.

전자기 유도 가열에서는, 균일 자장 내이면, 소정의 줄열이 얻어지기 때문에, 접합 정밀도가 높다. 또한, 균일 자장 내이면, 복수의 접합을 한 번에 할 수 있다.

전자기 유도 가열에서는, 제어 장치에 의해 전원 출력량 및 출력 시간의 제어가 용이하다. 그 결과, 가열 온도 및 가열 시간의 제어도 용이하다. 원하는 온도 프로파일을 설정할 수 있다.

회로 기판측의 금속 단자가 발열하고, 열이 솔더에 전달되어, 솔더가 용융한다. 제거 시에도 접합 시와 마찬가지로 솔더를 용융시킨다.

전자기 유도 가열에서는, 전원 출력을 조정함에 의해 자력 제어도 용이하다. 이것에 의해, 인접하는 전자 부품에의 영향을 피하면서, 제거 대상의 전자 부품에 대응하는 회로 기판측의 금속 단자만을 가열할 수 있다.

이상에 의해, 전자기 유도 가열에 의해 회로 기판에 실장된 전자 부품을 제거하는 방법에서는, 전자 부품의 소형화에 대응할 수 있다. 또한, 비내열성 재료로 이루어지는 기판에의 적용도 가능하다.

일본국 특개2004-186491호 공보 일본국 특개2001-044616호 공보

상기한 바와 같이, 전자기 유도 가열에 의해 기판에 실장된 전자 부품을 제거하는 방법에 의하면, 전자 부품의 소형화에 대응할 수 있다.

그러나, 전자 부품의 소형화를 더 진행하면, 발열 대상인 금속 단자의 면적도 협소해진다. 특히, 소정의 에어리어에 다수의 전자 부품이 배열되는 경우나, 전자 부품이 다수의 단자를 갖는 경우(예를 들면, 볼 그리드 어레이(BGA)나 칩 사이즈 패키지(CSP))에는, 금속 단자 면적은 더 협소해진다. 그 결과, 저항 R이 커져서, 충분한 발열량을 확보할 수 없어진다(상기 이론식의 분모가 커진다).

상기 이론식에 의거하면, 인가 전압 V를 증가시키거나, 인가 시간 t를 증가시킴에 의해, 발열량 Q를 확보할 수 있다.

한편, 실제로 시작(試作) 모델에서 검증해보면, 금속 단자 면적이 1㎜×1㎜ 정도 이하로 되면, 솔더의 종류에 따라서는, 발열 불량 등의 문제가 산견되고, 금속 단자 면적이 500㎛×500㎛ 정도 이하에서는 문제가 현저해졌다. 전자기 유도 가열에서는, 인가 전압이나 인가 시간을 정밀하게 조정할 수 있음에도 불구하고, 인가 전압이나 인가 시간을 조정해도 문제 해소에 한계가 있었다.

그런데, 솔더의 종류에는 몇 가지가 있으며, 일반적으로는, 고온 솔더(예를 들면, SnAgCu계 솔더, 융점 220℃ 정도)부터 저온 솔더(예를 들면, SnBi 솔더, 융점 140℃ 정도)까지가 이용되고 있다. 가령, 저온 솔더에 의한 솔더 접합을 대상으로 했다고 해도, 상기 문제는 발생한다.

또, 마이크로 LED에 대응하는 회로측 단자의 사이즈는, 25㎛×25㎛∼50㎛×50㎛ 정도이고, 문제 있는 마이크로 LED만을 제거하는 방법은 확립되어 있지 않다. 본원 발명자는, 장래적으로 이 정도의 사이즈의 전자 부품의 제거에의 적용을 시야에 두고 있으며, 상기 문제가 현재화(顯在化)될 가능성이 높다.

본 발명은 상기 과제를 해결하는 것이며, 금속 단자 면적이 협소한 경우에도 대응 가능한 전자 부재의 제거 기술을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 과제를 해결하는 본 발명은, 솔더 접합에 의해 회로 기판에 실장된 전자 부재를 상기 회로 기판으로부터 제거하는 장치이다. 당해 장치는, 중공을 갖는 흡착 노즐을 포함하고, 상기 흡착 노즐 선단에서 상기 전자 부재를 흡착하는 흡착 수단과, 상기 흡착 노즐 하부에 설치되는 발열체를 포함하고, 상기 발열체를 전자기 유도 가열에 의해 가열하는 가열 수단과, 상기 발열체가 발하는 열을 상기 흡착 노즐 선단에 전도시키는 전도 수단을 구비한다.

가열 수단에 의해 발생한 열은 전도 수단을 통해서 전자 부품 및 솔더에 전해져, 솔더가 용융한다. 그동안, 흡착 수단에 의해 노즐과 전자 부품의 흡착 상태가 유지된다. 금속 단자 면적이 협소하여 발열량이 부족한 경우에도, 발열체가 발열한다. 이것에 의해, 솔더 접합에 의해 회로 기판에 실장된 전자 부재를 회로 기판으로부터 제거할 수 있다.

상기 발명에 있어서 바람직하게는, 상기 발열체는, 상기 회로 기판의 단자보다 크다.

이것에 의해, 금속 단자 면적이 협소하여 발열량이 부족한 경우에도, 발열체가 확실히 발열한다.

상기 발명에 있어서 바람직하게는, 상기 회로 기판의 단자 사이즈는, 500×500㎛ 이하이다. 보다 바람직하게는 250㎛×250㎛ 이하, 더 바람직하게는 100㎛×100㎛ 이하이다.

단자 사이즈가 1㎜×1㎜ 이하로 되는 경우, 전자기 유도 가열에 있어서의 발열량 부족 등의 문제가 산견되고, 500×500㎛ 이하로 되면 문제가 현저해진다. 협소해질수록 발열량 부족으로 된다. 본 발명에 따르면, 금속 단자 면적이 협소한 경우에도 제거 가능하다.

상기 발명에 있어서 바람직하게는, 상기 발열체에 외장되는 페라이트 코어를 더 구비한다.

이것에 의해, 발열체의 발열량이 증가함과 함께, 금속 단자의 발열량도 증가한다. 상승 효과에 의해, 확실히 솔더는 용융한다.

상기 과제를 해결하는 본 발명은, 솔더 접합에 의해 회로 기판에 실장된 전자 부재를 상기 회로 기판으로부터 제거하는 방법이다. 상기 장치를 이용하여, 상기 가열 수단에 의해 상기 발열체를 가열하고, 상기 전도 수단에 의해 상기 발열체가 발하는 열을 상기 흡착 노즐 선단에 전도시켜서, 솔더를 용융하고, 상기 흡착 수단에 의해 상기 흡착 노즐 선단에서 상기 전자 부재를 흡착하여, 회로 기판에 솔더 접합에 의해 실장된 전자 부재를 상기 회로 기판으로부터 제거한다.

금속 단자 면적이 협소하여 발열량이 부족한 경우에도, 발열체가 발열한다. 이것에 의해, 솔더 접합에 의해 회로 기판에 실장된 전자 부재를 회로 기판으로부터 제거할 수 있다.

상기 과제를 해결하는 본 발명은, 솔더 접합에 의해 회로 기판에 실장된 전자 부재를 상기 회로 기판으로부터 제거하는 장치이다. 당해 장치는, 중공을 갖고, 금속으로 형성되는 흡착 노즐을 포함하고, 상기 흡착 노즐 선단에서 상기 전자 부재를 흡착하는 흡착 수단과, 상기 흡착 노즐 선단을 전자기 유도 가열에 의해 가열하는 가열 수단을 구비한다.

금속 단자 면적이 협소하여 발열량이 부족한 경우에도, 금속제 노즐이 발열한다. 이것에 의해, 솔더 접합에 의해 회로 기판에 실장된 전자 부재를 회로 기판으로부터 제거할 수 있다.

상기 과제를 해결하는 본 발명은, 솔더 접합에 의해 회로 기판에 실장된 전자 부재를 상기 회로 기판으로부터 제거하는 장치이다. 당해 장치는, 중공을 갖고, 페라이트에 의해 형성되는 흡착 노즐을 포함하고, 상기 흡착 노즐 선단에서 상기 전자 부재를 흡착하는 흡착 수단과, 상기 흡착 노즐 선단에 장착되는 발열체를 포함하고, 상기 발열체를 전자기 유도 가열에 의해 가열하는 가열 수단을 구비한다.

상기 과제를 해결하는 본 발명은, 솔더 접합에 의해 회로 기판에 실장된 전자 부재를 상기 회로 기판으로부터 제거하는 방법이다. 상기 장치를 이용하여, 상기 가열 수단에 의해 상기 흡착 노즐 선단을 가열하여, 솔더를 용융하고, 상기 흡착 수단에 의해 상기 흡착 노즐 선단에서 상기 전자 부재를 흡착하여, 회로 기판에 솔더 접합에 의해 실장된 전자 부재를 상기 회로 기판으로부터 제거한다.

금속 단자 면적이 협소하여 발열량이 부족한 경우에도, 노즐 선단이 발열한다. 이것에 의해, 솔더 접합에 의해 회로 기판에 실장된 전자 부재를 회로 기판으로부터 제거할 수 있다.

상기 과제를 해결하는 본 발명은, 열용융 가능한 수단에 의해 회로 기판에 실장된 전자 부재를 상기 회로 기판으로부터 제거하는 장치이다. 당해 장치는, 중공을 갖는 흡착 노즐을 포함하고, 상기 흡착 노즐 선단에서 상기 전자 부재를 흡착하는 흡착 수단과, 상기 흡착 노즐 하부에 설치되는 발열체를 포함하고, 상기 발열체를 전자기 유도 가열에 의해 가열하는 가열 수단과, 상기 발열체가 발하는 열을 상기 흡착 노즐 선단에 전도시키는 전도 수단을 구비한다.

본원은, 솔더 접합 이외에도, 열용융 가능한 수단에 의한 접합을 해제하는데 적용할 수 있다. 예를 들면, AFC(이방도전막) 접합이나 도전접착제에 의한 접합을 해제해서, 전자 부재를 회로 기판으로부터 제거할 수 있다.

본 발명에 따르면, 금속 단자 면적이 협소한 경우에도, 전자 부재를 회로 기판으로부터 제거할 수 있다.

도 1은, 제1 실시형태에 따른 장치 개요(사시도).
도 2는, 제1 실시형태에 따른 장치 개요(단면도).
도 3은, 제1 실시형태에 따른 동작 설명도.
도 4는, 제2 실시형태에 따른 동작 설명도.
도 5는, 제3 실시형태에 따른 장치 개요(단면도).
도 6은, 제4 실시형태에 따른 장치 개요(단면도).
도 7은, 전자기 유도의 기본 원리.

<제1 실시형태 구성>

도 1은 제1 실시형태에 따른 장치 개요의 사시도이고, 도 2는 단면도이다.

장치는, 노즐(50)과, 흡인 장치(60)와, 가열 장치(70)와, 제어 장치(80)로 구성되어 있다(도 3 참조).

노즐(50)의 주요부(또는 전부)는, 고내열성 또한 고열전도성의 재질에 의해 구성된다. 예를 들면, 세라믹스, 루비, 사파이어, 다이아몬드 등을 들 수 있다. 또, 2019년 현재, 세라믹스에 있어서, 최소 구멍 직경 10㎛의 세라믹스 가공 정밀도가 있어, 본원 발명은 충분히 실현 가능하다.

노즐(50)은 중공(51)을 갖는다. 중공(51) 일단에서 전자 부품을 흡착하고, 중공(51) 타단은 흡인 장치(60)에 연속하고 있다. 이것에 의해, 노즐(50)은 중공(51)을 통해 흡착 가능해진다. 또, 미소 전자 부품에 대응하도록, 노즐(50)의 선단은 추형(錐形) 형상으로 끝이 가는 것이 바람직하다.

노즐(50) 하부에는 발열체(71)가 노즐(50)을 휘감도록 설치되어 있다. 발열체(71)는 일반적으로 금속 재료로 이루어진다. 금속 재료로서 금, 은, 구리, 알루미늄, 니켈, 크롬 등이 있다. 발열체(71)의 노즐(50) 하부에의 배치 방법으로서는, 증착이나 도금에 의한 것, 통상(筒狀)의 발열체(71)에 노즐(50)을 끼워 맞추는 것을 예시할 수 있다.

노즐(50)의 외주에는 코일(72)이 배치된다. 반대로 말하면, 코일 내부 공간에 노즐(50)이 배치된다. 발열체(71)와 코일(72)과 전원(도 7 참조)은 가열 장치(가열 수단)(70)를 구성한다. 전원으로부터 코일(72)에 전류를 공급하면, 자계가 발생하고, 자계 범위에 있는 발열체(71)가 발열한다.

<제1 실시형태 동작>

도 3은 제1 실시형태에 따른 동작 설명도이다. 단, 도 1, 도 2에 있어서는, 노즐 몸통 부분에 발열체(71)가 설치되어 있는 것에 대하여, 도 3에 있어서는, 노즐 추형 부분에 발열체(71)가 설치되어 있는 점에서, 약간 변경되어 있다. 솔더에 보다 가까워지도록 노즐 추형 부분에 발열체(71)가 설치되어 있는 것이 바람직하지만, 노즐 추형 부분에 발열체(71)를 설치하는 가공이 어려운 경우는 노즐 몸통 부분에 발열체(71)를 설치해도 된다. 동작 원리는 공통이다.

회로 기판(10)에 전자 부품(예를 들면 LED)(20)이 복수 실장된다. 구체적으로는, 회로 기판(10)에는 배선 회로(11)(도시 생략)와 회로측 단자(12)가 형성되어 있다. 전자 부품(20)은 전자 부품측 단자(22)를 갖는다. 회로측 단자(12)와 전자 부품측 단자(22)는, 솔더(30)를 개재해서 접합되어 있다.

복수의 전자 부품 중 하나의 전자 부품에 이상이 있거나 고장난 경우, 이웃하는 정상적인 전자 부품에의 영향을 피하면서, 당해 전자 부품만을 제거하는 동작에 대하여 설명한다.

본 장치에서는, 제어 장치(80)에 의해, 흡인 장치(60)와 가열 장치(70)가 연동한다.

흡인 장치(60)가 작동하면, 노즐 중공(51) 내에 음압이 발생한다. 이 상태에서 노즐(50)을 전자 부품(20)에 근접시키면, 노즐(50) 선단이 전자 부품(20) 표면에 접착한다. 여기에서 흡인 장치(60)와 노즐 중공(51)과 노즐(50) 선단은 흡착 수단을 구성한다.

한편, 코일(72)에 교류 전류를 흘려보내면, 강도가 변화하는 자력선이 발생한다. 그 근처에 전기를 통하는 물질(본원에서는 금속제 발열체(71))을 두면 이 변화하는 자력선의 영향을 받아서, 금속 중에 와전류가 흐른다. 금속에는 통상 전기 저항이 있기 때문에, 금속에 전류가 흐르면, 줄열이 발생해서, 금속(발열체(71))이 자기 발열한다. 이 현상을 전자기 유도 가열이라 한다.

가열 장치(70)에 의해 발생한 열은, 발열체(71)로부터 열전도성이 우수한 노즐(50)을 통해서, 전자 부품(20) 및 솔더(30)에 전도된다. 노즐(50) 자체가 전도 수단을 구성한다.

이것에 의해, 솔더(30)가 용융하여, 회로측 단자(12)와 전자 부품측 단자(21)의 접합은 해제된다. 한편, 전자 부품(20)과 노즐(50)의 흡착 상태는 유지되어 있고, 노즐(50)을 회로 기판(10)으로부터 멀리하면, 전자 부재(20)를 회로 기판(10)으로부터 제거할 수 있다. 또한, 흡인 장치(60)가 작동 정지하면, 전자 부품(20)과 노즐(50)의 흡착 상태는 해제되어, 전자 부품(20)을 회수할 수 있다.

<비고>

그런데, 본원 과제는, 단자(12) 면적이 협소하여, 단자(12)에 의한 충분한 발열량을 확보할 수 없는 것이다. 그러나, 전자기 유도 가열에 의해 단자(12)가 전혀 자기 발열하지 않는 것은 아니다. 단자(12)에 있어서의 발열도 솔더(30)에 전도된다. 따라서, 단자(12)도 금속으로 이루어지는 것이 바람직하다.

한편, 단자(12) 자신의 발열을 전혀 기대하지 않는 경우는, 도전성 폴리머, 도전성 카본 등이어도 된다. 또한, 단자(12)의 사이즈에 비해서 배선은 더 얇아, 전자기 유도 가열에 기여하지 않기 때문에, 고려하지 않는다.

또, 배선 및 단자(12)는 도전성 재료에 의해 형성되어 있다. 일반적으로는, 금, 은, 구리, 알루미늄, 니켈, 크롬 등을 포함하는 금속계 재료이다. 배선 및 단자(12)는, 일반적인 종래 방법(인쇄, 에칭, 금속 증착, 도금, 은염 등)에 의해서, 형성된다.

<제1 실시형태 사이즈의 검토>

본원 과제는, 단자(12) 면적이 협소한 경우, 단자(12)에 의한 충분한 발열량을 확보할 수 없는 것이다. 따라서, 각 사이즈의 상호 관계는 매우 중요하다. 이하, 제1 실시형태에 있어서의 각 사이즈에 대하여 개설(槪說)한다.

실제로 시작 모델에서 검증해보면, 금속 단자 면적이 1㎜×1㎜ 정도 이하로 되면, 솔더의 종류에 따라서는, 발열 불량 등의 문제가 산견되고, 금속 단자 면적이 500㎛×500㎛ 정도 이하에서는 문제가 현저해졌다. 또한, 본원 발명자는, 장래적으로 금속 단자 면적 25㎛×25㎛∼50㎛×50㎛ 정도의 전자 부품(예를 들면 마이크로 LED)의 제거를 검토하고 있다.

따라서, 금속 단자 면적은 1㎜×1㎜ 이하, 바람직하게는 500㎛×500㎛ 이하, 보다 바람직하게는 250㎛×250㎛ 이하, 더 바람직하게는 100㎛×100㎛ 이하이다.

일례로서, 금속 단자 면적 250㎛×250㎛, 4개의 단자를 갖는 1㎜×1㎜ 정도의 전자 부품에 대하여, 각 사이즈의 상호 관계에 대하여 설명한다.

회로 기판(10)에는 복수의 전자 부품(20)이 실장되어 있다. 전자 부품 간격은, 전자 부품 사이즈에 상당한다. 상기 예에서는 1㎜ 간격으로 한다.

여기에서, 노즐 직경이 3㎜(≒전자 부품 사이즈+양옆 간격) 이상으로 되면, 이웃하는 전자 부품에의 영향이 발생할 우려가 있다. 따라서 노즐 직경이 3㎜(≒전자 부품 사이즈+양옆 간격) 미만인 것이 바람직하다. 한편, 노즐(50) 선단과 전자 부품(20)의 접촉을 통해서 열전도가 발생하기 때문에, 노즐 직경이 1㎜ 정도(전자 부품 사이즈 상당) 또는 그 이상인 것이 바람직하다. 흡인 구멍(중공(51))의 직경은 100∼200㎛ 정도가 바람직하다.

노즐 직경을 1㎜로 하면, 발열체(71)의 둘레 방향 길이는 3㎜ 정도로 된다. 발열체(71)의 축 방향 길이 2.5㎜(금속 단자 사이즈의 10배 정도)로 하면, 발열체 면적은 금속 단자 면적의 120배로 되어, 충분한 면적을 확보할 수 있다. 즉, 발열체(71)는 금속 단자(12)보다 충분히 크다.

다른 예로서, 금속 단자 면적 50㎛×50㎛, 4개의 단자를 갖는 200㎛×200㎛ 정도의 전자 부품에 대하여, 각 사이즈의 상호 관계에 대하여 설명한다.

회로 기판(10)에는 복수의 전자 부품(20)이 실장되어 있다. 전자 부품 간격은, 전자 부품 사이즈에 상당한다. 상기 예에서는 200㎛ 간격으로 한다.

여기에서, 노즐 직경이 600㎛(≒전자 부품 사이즈+양옆 간격) 이상으로 되면, 이웃하는 전자 부품에의 영향이 발생할 우려가 있다. 따라서 노즐 직경이 600㎛(≒전자 부품 사이즈+양옆 간격) 미만인 것이 바람직하다. 한편, 노즐(50) 선단과 전자 부품(20)의 접촉을 통해서 열전도가 발생하기 때문에, 노즐 직경이 200㎛ 정도(전자 부품 사이즈 상당) 또는 그 이상인 것이 바람직하다. 흡인 구멍(중공(51))의 직경은 20∼40㎛ 정도가 바람직하다. 또, 2019년 현재, 세라믹스에 있어서, 최소 구멍 직경 10㎛의 세라믹스 가공 정밀도가 있어, 본원 발명은 충분히 실현 가능하다.

노즐 직경을 300㎛로 하면, 발열체(71)의 둘레 방향 길이는 0.9㎜ 정도로 된다. 발열체(71)의 축 방향 길이 1.2㎜(금속 단자 사이즈의 24배 정도)로 하면, 발열체 면적은 금속 단자 면적의 432배로 되어, 충분한 면적을 확보할 수 있다. 즉, 발열체(71)는 금속 단자(12)보다 충분히 크다.

<제1 실시형태 효과>

흡착 노즐(50)에도 설치된 발열체(71)에 의한 가열에 의해, 회로측의 금속 단자(12) 면적이 협소한 경우에도, 전자 부재(20)를 회로 기판(10)으로부터 제거할 수 있다. 그때, 이웃하는 전자 부재에 영향을 주지 않는다.

<제2 실시형태>

도 4는, 제2 실시형태에 따른 동작 설명도이다. 아울러서, 개략 구성에 대해서도 설명한다. 제2 실시형태는 제1 실시형태의 변형예이다.

즉, 노즐(50) 및 발열체(71) 주위에 페라이트 코어(73)가 외장되어 있다. 여기에서, 발열체(71)와, 코일(72)과, 페라이트 코어(73)와, 전원(도 7 참조)은 가열 장치(가열 수단)(70)를 구성한다.

전원으로부터 코일(72)에 전류를 공급하면, 자계가 발생하고, 페라이트 코어(73)를 따라서 자계는 집속한다. 그 결과, 발열체(71)에 의한 발열량이 증가한다. 또한, 금속 단자(12)에 의한 발열량도 증가한다. 이 상승 효과에 의해, 확실히 솔더(30)는 용융한다.

흡인 장치(60)와 가열 장치(70)의 연동에 의해, 전자 부재(20)를 회로 기판(10)으로부터 제거하는 동작에 대해서는, 제1 실시형태와 마찬가지이다.

<제3 실시형태>

도 5는, 제3 실시형태에 따른 장치 개요의 단면도이다. 제1 및 제2 실시형태에서는, 미소 구멍의 중공(51)을 확보하기 위하여, 노즐 주요부에 가공 정밀도가 높은 세라믹스 등을 이용했다. 이것에 대하여, 제3 실시형태에서는, 노즐(55)의 주요부(또는 전부)가 금속에 의해 구성된다.

세라믹스와 동(同) 레벨의 금속 가공 정밀도가 얻어지는 경우나, 제1 및 제2 실시형태 정도의 미소 구멍이 요구되지 않는 경우는, 제3 실시형태의 적용이 가능하다.

여기에서, 금속제 노즐(55)과, 코일(72)과 전원(도 7 참조)은 가열 장치(가열 수단)(70)를 구성한다. 전원으로부터 코일(72)에 전류를 공급하면, 자계가 발생하고, 자계 범위에 있는 금속제 노즐(55)이 발열한다. 노즐(55)에 의해 발생한 열은, 노즐(55) 선단을 통해서, 전자 부품(20) 및 솔더(30)에 전도된다. 이것에 의해, 솔더(30)는 용융한다.

<제4 실시형태>

도 6은, 제4 실시형태에 따른 장치 개요의 단면도이다. 제2 실시형태에 따른 기술사상과 제3 실시형태에 따른 기술사상을 조합한 것이다.

즉, 노즐(56)의 주요부는 페라이트 코어에 의해 구성된다. 노즐(56)의 선단에는, 금속제의 발열 어태치먼트(74)가 끼워 맞춰져 있다.

발열 어태치먼트(74)는 삽입부와 접촉부를 갖는다. 발열 어태치먼트(74) 삽입부는 중공(51)에 삽입된다. 발열 어태치먼트(74) 접촉부는 노즐 선단 위치에 있어서 전자 부품과 접촉 가능하다.

여기에서, 페라이트 코어제 노즐(56)과, 코일(72)과, 발열 어태치먼트(74)와, 전원(도 7 참조)은 가열 장치(가열 수단)(70)를 구성한다. 전원으로부터 코일(72)에 전류를 공급하면, 자계가 발생하고, 페라이트 코어(56)를 따라서 자계는 집속한다. 자계 범위에 있는 발열 어태치먼트(74)가 발열한다. 발열 어태치먼트(74)에 의해 발생한 열은, 전자 부품(20) 및 솔더(30)에 전도된다. 이것에 의해, 솔더(30)는 용융한다.

<그 외>

10 : 회로 기판 11 : 배선 회로
12 : 회로측 단자 20 : 전자 부품
22 : 전자 부품측 단자 30 : 솔더
50 : 노즐(세라믹스제) 51 : 중공
55 : 노즐(금속제) 56 : 노즐(페라이트 코어제)
60 : 흡인 장치 70 : 가열 장치
71 : 발열체 72 : 코일
73 : 페라이트 코어 74 : 발열 어태치먼트
80 : 제어 장치

Claims

회로 기판에 복수의 전자 부재가 전자 부품 간격 1㎜ 이하로 실장되어 있고, 솔더 접합에 의해 회로 기판의 500×500㎛ 이하의 사이즈의 단자에 실장된 전자 부재를 상기 회로 기판으로부터 제거하는 장치로서,
직경 200㎛ 이하의 중공을 갖는 흡착 노즐을 포함하고, 상기 흡착 노즐 선단에서 상기 전자 부재를 흡착하는 흡착 수단과,
상기 흡착 노즐 하부에 설치되는 발열체를 포함하고, 전자기 유도 가열에 의해, 상기 발열체를 가열함과 함께, 상기 회로 기판의 단자를 가열하는 가열 수단과,
상기 발열체가 발하는 열을 상기 흡착 노즐 선단에 전도시키는 전도 수단
을 구비하는 것을 특징으로 하는 장치.
제1항에 있어서,
상기 발열체는, 상기 회로 기판의 단자보다 큰
것을 특징으로 하는 장치.
삭제
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 발열체에 외장되는 페라이트 코어
를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 장치.
제1항 또는 제2항에 기재된 장치를 이용하여,
상기 가열 수단에 의해 상기 발열체를 가열함과 함께, 상기 회로 기판의 단자를 가열하고,
상기 전도 수단에 의해 상기 발열체가 발하는 열을 상기 흡착 노즐 선단에 전도시켜서, 솔더를 용융하고,
상기 흡착 수단에 의해 상기 흡착 노즐 선단에서 상기 전자 부재를 흡착하여, 회로 기판에 솔더 접합에 의해 실장된 전자 부재를 상기 회로 기판으로부터 제거하는
것을 특징으로 하는 전자 부재의 제거 방법.
회로 기판에 복수의 전자 부재가 전자 부품 간격 1㎜ 이하로 실장되어 있고, 솔더 접합에 의해 회로 기판의 500×500㎛ 이하의 사이즈의 단자에 실장된 전자 부재를 상기 회로 기판으로부터 제거하는 장치로서,
직경 200㎛ 이하의 중공을 갖고, 금속으로 형성되는 흡착 노즐을 포함하고, 상기 흡착 노즐 선단에서 상기 전자 부재를 흡착하는 흡착 수단과,
전자기 유도 가열에 의해, 상기 흡착 노즐 선단을 가열함과 함께, 상기 회로 기판의 단자를 가열하는 가열 수단
을 구비하는 것을 특징으로 하는 장치.
회로 기판에 복수의 전자 부재가 전자 부품 간격 1㎜ 이하로 실장되어 있고, 솔더 접합에 의해 회로 기판의 500×500㎛ 이하의 사이즈의 단자에 실장된 전자 부재를 상기 회로 기판으로부터 제거하는 장치로서,
직경 200㎛ 이하의 중공을 갖고, 페라이트에 의해 형성되는 흡착 노즐을 포함하고, 상기 흡착 노즐 선단에서 상기 전자 부재를 흡착하는 흡착 수단과,
상기 흡착 노즐 선단에 장착되는 발열체를 포함하고, 전자기 유도 가열에 의해, 상기 발열체를 가열함과 함께, 상기 회로 기판의 단자를 가열하는 가열 수단
을 구비하는 것을 특징으로 하는 장치.
제6항 또는 제7항에 기재된 장치를 이용하여,
상기 가열 수단에 의해 상기 흡착 노즐 선단을 가열함과 함께, 상기 회로 기판의 단자를 가열하여, 솔더를 용융하고,
상기 흡착 수단에 의해 상기 흡착 노즐 선단에서 상기 전자 부재를 흡착하여, 회로 기판에 솔더 접합에 의해 실장된 전자 부재를 상기 회로 기판으로부터 제거하는
것을 특징으로 하는 전자 부재의 제거 방법.
회로 기판에 복수의 전자 부재가 전자 부품 간격 1㎜ 이하로 실장되어 있고, 열용융 가능한 수단에 의해 회로 기판의 500×500㎛ 이하의 사이즈의 단자에 실장된 전자 부재를 상기 회로 기판으로부터 제거하는 장치로서,
직경 200㎛ 이하의 중공을 갖는 흡착 노즐을 포함하고, 상기 흡착 노즐 선단에서 상기 전자 부재를 흡착하는 흡착 수단과,
상기 흡착 노즐 하부에 설치되는 발열체를 포함하고, 전자기 유도 가열에 의해, 상기 발열체를 가열함과 함께, 상기 회로 기판의 단자를 가열하는 가열 수단과,
상기 발열체가 발하는 열을 상기 흡착 노즐 선단에 전도시키는 전도 수단
을 구비하는 것을 특징으로 하는 장치.