JP2001044616A - 電子部品、プリント配線板、及びプリント配線板に電子部品を着脱する方法 - Google Patents
電子部品、プリント配線板、及びプリント配線板に電子部品を着脱する方法Info
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- JP2001044616A JP2001044616A JP11218609A JP21860999A JP2001044616A JP 2001044616 A JP2001044616 A JP 2001044616A JP 11218609 A JP11218609 A JP 11218609A JP 21860999 A JP21860999 A JP 21860999A JP 2001044616 A JP2001044616 A JP 2001044616A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 リサイクルに好適な電磁誘導加熱を利用した
着脱可能な電子部品を提供する。 【解決手段】 電磁誘導加熱は、選択加熱、高速立ち上
がり加熱、非接触加熱が可能であり、電磁誘導加熱をプ
リント配線板への電子部品の着脱に適用することにより
リサイクル化ができる。電子部品７のリード２の表面に
電磁誘導加熱可能な被電磁誘導加熱部材１を設ける。該
被電磁誘導加熱部材１の表面に付着させたはんだ３を、
電磁誘導コイル６から電磁波を照射して被電磁誘導加熱
部材を加熱して融解し、プリント配線板５のランド４と
はんだ付する。はんだ付した電子部品のはんだ付部を電
磁誘導加熱するだけで電子部品をプリント配線板から容
易に取り外すこともできる。
着脱可能な電子部品を提供する。 【解決手段】 電磁誘導加熱は、選択加熱、高速立ち上
がり加熱、非接触加熱が可能であり、電磁誘導加熱をプ
リント配線板への電子部品の着脱に適用することにより
リサイクル化ができる。電子部品７のリード２の表面に
電磁誘導加熱可能な被電磁誘導加熱部材１を設ける。該
被電磁誘導加熱部材１の表面に付着させたはんだ３を、
電磁誘導コイル６から電磁波を照射して被電磁誘導加熱
部材を加熱して融解し、プリント配線板５のランド４と
はんだ付する。はんだ付した電子部品のはんだ付部を電
磁誘導加熱するだけで電子部品をプリント配線板から容
易に取り外すこともできる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、プリント配線板、
電子部品、及びプリント配線板に電子部品を着脱する方
法に関する。
電子部品、及びプリント配線板に電子部品を着脱する方
法に関する。
【０００２】
【発明の背景及び従来の技術】工業生産物が膨大な量に
なった現在において、製造業は環境問題を考慮してリサ
イクル可能な製品を供給する方向を検討している。これ
は、製造業にとってリサイクル可能な製品の供給が収益
に結びつく期待を反映している。電子部品を装着したプ
リント配線板は、電気製品や乗用車などで多用されてお
り、生活必需品の中に深く浸透している。
なった現在において、製造業は環境問題を考慮してリサ
イクル可能な製品を供給する方向を検討している。これ
は、製造業にとってリサイクル可能な製品の供給が収益
に結びつく期待を反映している。電子部品を装着したプ
リント配線板は、電気製品や乗用車などで多用されてお
り、生活必需品の中に深く浸透している。
【０００３】プリント配線板も例外ではなく、他製品と
同様に回収されて適正に処理され、資源として再利用さ
れるべき対象である。このためには、電子部品をプリン
ト配線板に着脱（取り付け、取り外し）する方法に関し
ても、従来のコスト優先主義から修正を加える必要があ
る。すなわち、将来においても膨大な数の電子部品が使
用されることは明白であるので、電子部品の構造が現在
の形態から変化させて、プリント配線板に電子部品を着
脱する方法を簡便にし、リサイクル環境を確立する必要
性が急務である。
同様に回収されて適正に処理され、資源として再利用さ
れるべき対象である。このためには、電子部品をプリン
ト配線板に着脱（取り付け、取り外し）する方法に関し
ても、従来のコスト優先主義から修正を加える必要があ
る。すなわち、将来においても膨大な数の電子部品が使
用されることは明白であるので、電子部品の構造が現在
の形態から変化させて、プリント配線板に電子部品を着
脱する方法を簡便にし、リサイクル環境を確立する必要
性が急務である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従来、電子部品をプリ
ント配線板に装着方法としてはんだ付する方法と導電性
ペーストで接着する方法が知られているが、コストと信
頼性を優先しリサイクルに配慮した着脱方法に問題が残
っている。したがって、プリント配線板に装着された電
子部品をプリント基板から簡便に取り外すことも考慮し
て、電子部品の構造を再考し、新たな電子部品、プリン
ト配線板、及びプリント配線板に装着する電子部品の着
脱方法の開発が望まれている。さらに、環境汚染を考慮
し鉛を含むはんだを使用しない接続方法が嘱望されてい
る。本発明は、プリント配線に装着する電子部品の着脱
を容易にでき、リサイクルに好適なプリント配線板に装
着する電子部品の着脱方法、該着脱方法に適用できるリ
ードやランド等の接続端子を備えた電子部品及びプリン
ト配線板、鉛を含むはんだを使用しない接続方法を提案
するものである。
ント配線板に装着方法としてはんだ付する方法と導電性
ペーストで接着する方法が知られているが、コストと信
頼性を優先しリサイクルに配慮した着脱方法に問題が残
っている。したがって、プリント配線板に装着された電
子部品をプリント基板から簡便に取り外すことも考慮し
て、電子部品の構造を再考し、新たな電子部品、プリン
ト配線板、及びプリント配線板に装着する電子部品の着
脱方法の開発が望まれている。さらに、環境汚染を考慮
し鉛を含むはんだを使用しない接続方法が嘱望されてい
る。本発明は、プリント配線に装着する電子部品の着脱
を容易にでき、リサイクルに好適なプリント配線板に装
着する電子部品の着脱方法、該着脱方法に適用できるリ
ードやランド等の接続端子を備えた電子部品及びプリン
ト配線板、鉛を含むはんだを使用しない接続方法を提案
するものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明の電子部品又はプ
リント配線板は、その接続端子に被電磁誘導加熱部材を
設けたことを特徴とする。例えば、はんだ付によるプリ
ント配線板に電子部品を装着する際、被電磁誘導加熱部
材の電磁誘導加熱によりはんだが融解して電子部品とプ
リント配線板のはんだ付がなされる。
リント配線板は、その接続端子に被電磁誘導加熱部材を
設けたことを特徴とする。例えば、はんだ付によるプリ
ント配線板に電子部品を装着する際、被電磁誘導加熱部
材の電磁誘導加熱によりはんだが融解して電子部品とプ
リント配線板のはんだ付がなされる。
【０００６】
【発明の実施の形態】本発明は、プリント配線板に装着
する電子部品の着脱時の加熱に電磁誘導加熱を用いるの
で、以下電磁誘導加熱について説明する。電磁誘導加熱
は、誘導コイルに数Ｋｚ〜数十ＫＨｚ、例えば３０Ｋｚ
の高周波電流を流して高周波で変化する磁力線を構成す
る。該磁力線が変化する空間に磁性材料を配置すると、
誘導された渦電流が流れる。該渦電流が高周波で変化し
て前記磁性材料と接触した導電性材料中を流れると、ジ
ュール熱によって導電性材料が高温になる。
する電子部品の着脱時の加熱に電磁誘導加熱を用いるの
で、以下電磁誘導加熱について説明する。電磁誘導加熱
は、誘導コイルに数Ｋｚ〜数十ＫＨｚ、例えば３０Ｋｚ
の高周波電流を流して高周波で変化する磁力線を構成す
る。該磁力線が変化する空間に磁性材料を配置すると、
誘導された渦電流が流れる。該渦電流が高周波で変化し
て前記磁性材料と接触した導電性材料中を流れると、ジ
ュール熱によって導電性材料が高温になる。
【０００７】この電磁誘導加熱も最近の集積回路技術の
進歩により、高周波大電力を供給できるＩＧＢＴ（Insu
lated gate bipolar transistor)が開発され、安価な電
磁誘導加熱装置を作製することが可能となっており、電
子部品のプリント配線板への着脱（取り付け、取り外
し）にも電磁誘導加熱を適用してリサイクルに貢献する
時代にきている。
進歩により、高周波大電力を供給できるＩＧＢＴ（Insu
lated gate bipolar transistor)が開発され、安価な電
磁誘導加熱装置を作製することが可能となっており、電
子部品のプリント配線板への着脱（取り付け、取り外
し）にも電磁誘導加熱を適用してリサイクルに貢献する
時代にきている。
【０００８】電磁誘導加熱には次のような長所がある。 （１）選択加熱が可能である。（２）高速立ち上がり加
熱が可能である。（３）非接触加熱である。これらの長
所をプリント配線板に装着する電子部品の着脱にも利用
すべきである。前記選択加熱は、電磁誘導電流が流れる
領域だけが局部的に加熱され、電子部品のプリント配線
板への部分的取り付け及びプリント配線板に装着された
電子部品の取り外しに有効である。特に、はんだ付時
に、はんだ付領域だけが加熱されて電子部品本体の温度
上昇が抑えられるので、電子部品の高温劣化を回避する
ことができ、短時間ではんだ付けが完了する。
熱が可能である。（３）非接触加熱である。これらの長
所をプリント配線板に装着する電子部品の着脱にも利用
すべきである。前記選択加熱は、電磁誘導電流が流れる
領域だけが局部的に加熱され、電子部品のプリント配線
板への部分的取り付け及びプリント配線板に装着された
電子部品の取り外しに有効である。特に、はんだ付時
に、はんだ付領域だけが加熱されて電子部品本体の温度
上昇が抑えられるので、電子部品の高温劣化を回避する
ことができ、短時間ではんだ付けが完了する。
【０００９】前記高速立ち上がり加熱は、半導体部品な
どの電子部品の高温劣化を抑えて信頼性を向上させるた
めに必要である。さらに、最近の環境問題からの要請
で、はんだ付に鉛をできる限り使用しない方が望ましい
ことになっている。通常、プリント配線板に電子部品を
はんだ付する際に使用するはんだは、スズ６３％と鉛３
７％で共晶点になり、共晶点になると融点が１８３℃と
なって低くなる。一方、鉛の使用料を減少すると融点が
上昇する。高融点のはんだを使用して電子部品をプリン
ト配線板に取り付けるには、はんだ付時の温度上昇が短
時間の加熱で行われなければならない。電磁誘導加熱は
温度上昇の立ち上がりが速い加熱方法であるので、電磁
誘導加熱を用いると、電子部品の高温劣化を抑えて高融
点のはんだを使用したはんだ付が可能となる。逆に、電
子部品をプリント配線板から取り外す場合にも有効であ
る。
どの電子部品の高温劣化を抑えて信頼性を向上させるた
めに必要である。さらに、最近の環境問題からの要請
で、はんだ付に鉛をできる限り使用しない方が望ましい
ことになっている。通常、プリント配線板に電子部品を
はんだ付する際に使用するはんだは、スズ６３％と鉛３
７％で共晶点になり、共晶点になると融点が１８３℃と
なって低くなる。一方、鉛の使用料を減少すると融点が
上昇する。高融点のはんだを使用して電子部品をプリン
ト配線板に取り付けるには、はんだ付時の温度上昇が短
時間の加熱で行われなければならない。電磁誘導加熱は
温度上昇の立ち上がりが速い加熱方法であるので、電磁
誘導加熱を用いると、電子部品の高温劣化を抑えて高融
点のはんだを使用したはんだ付が可能となる。逆に、電
子部品をプリント配線板から取り外す場合にも有効であ
る。
【００１０】また、非接触加熱は、電子部品装着に極め
て有効である。特に電子部品が小型化すると、超音波に
よる接触接続よりも利用範囲が広がる。さらに、電子部
品をプリント配線板から取り外す際には接触加熱法では
接触した部品を個別にプリント配線板から離脱させるプ
ロセスを繰り返さなければならない。ところが非接触加
熱と部分加熱を利用すると、プリント配線板に装着され
ている部品の全てを一度に取り外すことが可能となり、
リサイクル化の決め手となる。
て有効である。特に電子部品が小型化すると、超音波に
よる接触接続よりも利用範囲が広がる。さらに、電子部
品をプリント配線板から取り外す際には接触加熱法では
接触した部品を個別にプリント配線板から離脱させるプ
ロセスを繰り返さなければならない。ところが非接触加
熱と部分加熱を利用すると、プリント配線板に装着され
ている部品の全てを一度に取り外すことが可能となり、
リサイクル化の決め手となる。
【００１１】電子部品をプリント配線板に装着するため
に加熱したい部分は限定されており、電子部品がプリン
ト配線板に接触する領域のみ加熱すれば、それだけで充
分である。したがって、加熱領域は、図２に示すよう
に、２つの領域に限定され、電子部品７においては、プ
リント配線板５との接触面１Ａのみ、プリント配線板５
においては、電子部品７とのランド４の接触面４Ａのみ
となる。したがって、はんだあるいは導電性ペーストを
付着する必要がある領域は、前記接触面１Ａの領域及び
接触面４Ａの領域の２つの領域だけである。なお、図示
の被電磁誘導加熱部材１については後述する。
に加熱したい部分は限定されており、電子部品がプリン
ト配線板に接触する領域のみ加熱すれば、それだけで充
分である。したがって、加熱領域は、図２に示すよう
に、２つの領域に限定され、電子部品７においては、プ
リント配線板５との接触面１Ａのみ、プリント配線板５
においては、電子部品７とのランド４の接触面４Ａのみ
となる。したがって、はんだあるいは導電性ペーストを
付着する必要がある領域は、前記接触面１Ａの領域及び
接触面４Ａの領域の２つの領域だけである。なお、図示
の被電磁誘導加熱部材１については後述する。
【００１２】例えば、はんだ付作業を行うには、前記接
触面１Ａの領域と接触面４Ａの領域のみの温度をはんだ
融解温度よりも少し高くすれば良い。しかも前記１Ａの
領域及び４Ａ領域は接合されるので、前記１Ａの領域の
表面と４Ａの領域の表面さえ温度が上昇すれば、他の領
域の温度が上昇しなくても何ら支障がなく、むしろ前記
２つの領域以外の温度上昇はできる限りない方がはんだ
付の結果は良好になる。以上から結論として、はんだ付
作業を最も効率的に行うには、前記電磁誘導加熱の利点
である選択加熱、高速立ち上がり加熱、及び非接触加熱
を有効に利用することによりリサイクル、環境問題に有
効に対応することが可能になる。
触面１Ａの領域と接触面４Ａの領域のみの温度をはんだ
融解温度よりも少し高くすれば良い。しかも前記１Ａの
領域及び４Ａ領域は接合されるので、前記１Ａの領域の
表面と４Ａの領域の表面さえ温度が上昇すれば、他の領
域の温度が上昇しなくても何ら支障がなく、むしろ前記
２つの領域以外の温度上昇はできる限りない方がはんだ
付の結果は良好になる。以上から結論として、はんだ付
作業を最も効率的に行うには、前記電磁誘導加熱の利点
である選択加熱、高速立ち上がり加熱、及び非接触加熱
を有効に利用することによりリサイクル、環境問題に有
効に対応することが可能になる。
【００１３】特に、選択加熱領域を前記１Ａの領域と４
Ａの領域に限定するには、電子部品７の１Ａの領域及び
プリント配線板の４Ａの領域の構造と材料の選択が最も
重要である。通常状態では、前記各領域は金属の地肌が
露呈しているわけでなく、メッキ処理が施されている。
したがって、前記１Ａの領域の表面と４Ａの領域の表面
だけに電磁誘導加熱に反応して温度上昇がある物質を塗
布、あるいはメッキ処理により設ければ電子部品の着脱
が可能である。
Ａの領域に限定するには、電子部品７の１Ａの領域及び
プリント配線板の４Ａの領域の構造と材料の選択が最も
重要である。通常状態では、前記各領域は金属の地肌が
露呈しているわけでなく、メッキ処理が施されている。
したがって、前記１Ａの領域の表面と４Ａの領域の表面
だけに電磁誘導加熱に反応して温度上昇がある物質を塗
布、あるいはメッキ処理により設ければ電子部品の着脱
が可能である。
【００１４】以下、本発明の第１の実施の形態を図１を
参照しながら説明する。図１に示すように、電子部品
７、例えば半導体集積回路のバンプなどの金属リード２
の表面に高周波磁界を受けて誘導電流が流れて加熱され
る被電磁誘導加熱部材１が積層して設けられている。ま
た、該被電磁誘導加熱部材１の表面には、はんだ３、例
えば高融点はんだがメッキなどで施されている。一方、
プリント配線板５には、はんだ付金属領域、例えばラン
ド４が形成されている。
参照しながら説明する。図１に示すように、電子部品
７、例えば半導体集積回路のバンプなどの金属リード２
の表面に高周波磁界を受けて誘導電流が流れて加熱され
る被電磁誘導加熱部材１が積層して設けられている。ま
た、該被電磁誘導加熱部材１の表面には、はんだ３、例
えば高融点はんだがメッキなどで施されている。一方、
プリント配線板５には、はんだ付金属領域、例えばラン
ド４が形成されている。
【００１５】さらに、プリント配線板５の下側に電磁誘
導コイル６が配置されており、該電磁誘導コイル６は、
ＩＧＢＴで構成された発振器（図示せず）に接続されて
おり、該発振器の発振周波数に基づく電磁波が前記電磁
誘導コイル６からはんだ付部に向けて照射される。前記
電磁誘導コイル６に高周波電流を流すと、誘導電流が流
れて加熱されるのは前記被電磁誘導加熱部材１だけであ
り、その他の部分は電磁誘導加熱が発生しない。そし
て、電子部品７の金属リード２、はんだ３、及びプリン
ト配線板５の回路上のはんだ付金属領域であるランド４
には、前記被電磁誘導加熱部材１の熱が伝導して温度上
昇が起きる。その結果、温度上昇がはんだ３の融解温度
よりも高くなると、はんだ３が融解してはんだ付が行わ
れる。これによって、電子部品７の金属リード２とプリ
ント配線板５のランド４とが電気的に接続される。
導コイル６が配置されており、該電磁誘導コイル６は、
ＩＧＢＴで構成された発振器（図示せず）に接続されて
おり、該発振器の発振周波数に基づく電磁波が前記電磁
誘導コイル６からはんだ付部に向けて照射される。前記
電磁誘導コイル６に高周波電流を流すと、誘導電流が流
れて加熱されるのは前記被電磁誘導加熱部材１だけであ
り、その他の部分は電磁誘導加熱が発生しない。そし
て、電子部品７の金属リード２、はんだ３、及びプリン
ト配線板５の回路上のはんだ付金属領域であるランド４
には、前記被電磁誘導加熱部材１の熱が伝導して温度上
昇が起きる。その結果、温度上昇がはんだ３の融解温度
よりも高くなると、はんだ３が融解してはんだ付が行わ
れる。これによって、電子部品７の金属リード２とプリ
ント配線板５のランド４とが電気的に接続される。
【００１６】逆に、プリント配線板５に接続された電子
部品７を取り外すには、プリント配線板７を逆さまにし
て取り外すべき電子部品を下にして、そこを電磁誘導加
熱を行うと、はんだ３が溶融して電子部品７が落下し、
プリント配線板７から取り外される。なお、前記はんだ
付箇所は、通常、複数箇所存在するが、他のはんだ付箇
所の図示は省略してある。前記実施の形態では電子部品
７側に被電磁誘導加熱部材１を設けたが、被電磁誘導加
熱部材１をプリント配線板５のランド４の表面に設けて
プリント配線板の接続端子を構成し、はんだ付時に被電
磁誘導加熱部材の表面にはんだを印刷するか、予めはん
だメッキを施しても良い。以上は、被電磁誘導加熱部材
１である磁性部材と導電性部材であるリード２を積層し
た例で説明したが、以下、他の実施の形態について説明
する。
部品７を取り外すには、プリント配線板７を逆さまにし
て取り外すべき電子部品を下にして、そこを電磁誘導加
熱を行うと、はんだ３が溶融して電子部品７が落下し、
プリント配線板７から取り外される。なお、前記はんだ
付箇所は、通常、複数箇所存在するが、他のはんだ付箇
所の図示は省略してある。前記実施の形態では電子部品
７側に被電磁誘導加熱部材１を設けたが、被電磁誘導加
熱部材１をプリント配線板５のランド４の表面に設けて
プリント配線板の接続端子を構成し、はんだ付時に被電
磁誘導加熱部材の表面にはんだを印刷するか、予めはん
だメッキを施しても良い。以上は、被電磁誘導加熱部材
１である磁性部材と導電性部材であるリード２を積層し
た例で説明したが、以下、他の実施の形態について説明
する。
【００１７】磁力線が通ってそこに渦電流が流れること
により加熱され且つ電子部品又はプリント配線板の接続
端子として機能する被電磁誘導加熱部材の材料として、
磁性材料であり且つ導電性材料であるという条件を満た
す必要がある。以下、前記条件を満たす材料を「導電性
磁性材」という。前記条件を満たしながら、数ＫＨｚ〜
数十ＫＨｚで磁性特性を示し且つ導電性を有する導電性
磁性材として、鉄系の磁性材料に銅系の導電性料を混合
して作製する。
により加熱され且つ電子部品又はプリント配線板の接続
端子として機能する被電磁誘導加熱部材の材料として、
磁性材料であり且つ導電性材料であるという条件を満た
す必要がある。以下、前記条件を満たす材料を「導電性
磁性材」という。前記条件を満たしながら、数ＫＨｚ〜
数十ＫＨｚで磁性特性を示し且つ導電性を有する導電性
磁性材として、鉄系の磁性材料に銅系の導電性料を混合
して作製する。
【００１８】以下、前記導電性磁性材の一例を具体的に
説明すると、電子部品の通常のリード、バンプなどの接
続端子は、銅、アルミニウム等の導電性材で構成されて
いるが、本発明では導電性磁性材をバンプ、リード等の
接続端子とするので、電気的に良導電性の銅、アルミニ
ウム、金、銀のいずれかに鉄、クロム、ニッケル、など
の磁性材を混合して導電性磁性材を構成し、該導電性磁
性材を接続端子として使用する。そして、図３に示すよ
うに、前記導電性磁性材よりなる接続端子、例えば電子
部品７のリードを導電性磁性材よりなるリード８を設
け、その表面にはんだ３を付着するかはんだメッキを行
う。また、前記導電性磁性材をプリント配線板のランド
に適用して該ランドにはんだを印刷して実施することも
可能である。
説明すると、電子部品の通常のリード、バンプなどの接
続端子は、銅、アルミニウム等の導電性材で構成されて
いるが、本発明では導電性磁性材をバンプ、リード等の
接続端子とするので、電気的に良導電性の銅、アルミニ
ウム、金、銀のいずれかに鉄、クロム、ニッケル、など
の磁性材を混合して導電性磁性材を構成し、該導電性磁
性材を接続端子として使用する。そして、図３に示すよ
うに、前記導電性磁性材よりなる接続端子、例えば電子
部品７のリードを導電性磁性材よりなるリード８を設
け、その表面にはんだ３を付着するかはんだメッキを行
う。また、前記導電性磁性材をプリント配線板のランド
に適用して該ランドにはんだを印刷して実施することも
可能である。
【００１９】以上説明したように、リード、バンプ、ラ
ンド等の接続端子と被電磁誘導加熱部材を分離する必要
はなく、リード部が長い場合は、加熱されるのははんだ
付部だけで良いので、はんだ付部に導電性磁性材料を配
置し、リード又はバンプと接続された構造のものでよ
い。また、電子部品のはんだ付部から延長するリード部
材を同一の導電性磁性材料で一体に構成しても良い。さ
らに、プリント配線板においても配線パターン及びラン
ドを同一の導電性磁性材料で一体に形成してプリント配
線板を構成しても良い。
ンド等の接続端子と被電磁誘導加熱部材を分離する必要
はなく、リード部が長い場合は、加熱されるのははんだ
付部だけで良いので、はんだ付部に導電性磁性材料を配
置し、リード又はバンプと接続された構造のものでよ
い。また、電子部品のはんだ付部から延長するリード部
材を同一の導電性磁性材料で一体に構成しても良い。さ
らに、プリント配線板においても配線パターン及びラン
ドを同一の導電性磁性材料で一体に形成してプリント配
線板を構成しても良い。
【００２０】前記実施の形態では、前記被電磁誘導加熱
部材１を直接接続端子に使用したが、前記被電磁誘導加
熱部材は電気抵抗が比較的大きい導電性磁性材料によっ
て作製されざるを得ない。一方、電子部品７とプリント
配線板７上のランド４との電気的接続には、できる限り
接続部の電気抵抗を小さくすることが望ましい。従っ
て、電子部品７からランド７への電気抵抗が小さい導電
物質で接続する必要がある。
部材１を直接接続端子に使用したが、前記被電磁誘導加
熱部材は電気抵抗が比較的大きい導電性磁性材料によっ
て作製されざるを得ない。一方、電子部品７とプリント
配線板７上のランド４との電気的接続には、できる限り
接続部の電気抵抗を小さくすることが望ましい。従っ
て、電子部品７からランド７への電気抵抗が小さい導電
物質で接続する必要がある。
【００２１】特に、高周波回路やオーディオ回路を構成
する場合には、回路電流が流れる領域に磁性材料や高抵
抗材料が用いられると特性を向上させることが困難にな
るので、図４に示すように、電子部品のリード２を内側
にＬ字状に折り曲げて、上面に被電磁誘導加熱部材１を
設け、下面にはんだ３をメッキなどで付着する。また、
リード２を外側にＬ字状に折り曲げて上面に被電磁誘導
加熱部材を設け、下面にはんだをメッキなどで付着す
る。このように、はんだ付部において被電磁誘導加熱部
材が回路を形成しないようにする。以上のような構成
で、プリント配線板５の下側に設けた電磁誘導コイル６
から電磁波を被電磁誘導加熱部材に向けて照射すること
により、回路に電磁誘導加熱部材を含むことなくプリン
ト配線板５のランド４と電子部品のリード２とのはんだ
付を直接行うことができる。
する場合には、回路電流が流れる領域に磁性材料や高抵
抗材料が用いられると特性を向上させることが困難にな
るので、図４に示すように、電子部品のリード２を内側
にＬ字状に折り曲げて、上面に被電磁誘導加熱部材１を
設け、下面にはんだ３をメッキなどで付着する。また、
リード２を外側にＬ字状に折り曲げて上面に被電磁誘導
加熱部材を設け、下面にはんだをメッキなどで付着す
る。このように、はんだ付部において被電磁誘導加熱部
材が回路を形成しないようにする。以上のような構成
で、プリント配線板５の下側に設けた電磁誘導コイル６
から電磁波を被電磁誘導加熱部材に向けて照射すること
により、回路に電磁誘導加熱部材を含むことなくプリン
ト配線板５のランド４と電子部品のリード２とのはんだ
付を直接行うことができる。
【００２２】以上、はんだとして鉛を含むはんだを前提
として説明したが、環境問題への配慮から鉛を使用しな
いはんだ付が好ましいとされている。鉛を使用しない場
合には、Ｓｎ−Ｐｂはんだ合金に代わって、Ｓｎ−Ａ
ｇ、Ｓｎ−Ｂｉ、Ｓｎ−Ｚｎ、Ｓｎ−Ｃｕなどが次期は
んだの有力材料として注目されており、その他の合金と
Ｓｎとを組み合わせたはんだ材料も研究されている。
として説明したが、環境問題への配慮から鉛を使用しな
いはんだ付が好ましいとされている。鉛を使用しない場
合には、Ｓｎ−Ｐｂはんだ合金に代わって、Ｓｎ−Ａ
ｇ、Ｓｎ−Ｂｉ、Ｓｎ−Ｚｎ、Ｓｎ−Ｃｕなどが次期は
んだの有力材料として注目されており、その他の合金と
Ｓｎとを組み合わせたはんだ材料も研究されている。
【００２３】そこで、鉛を使用せず、電磁誘導加熱によ
るはんだ付が可能なはんだを提案する。はんだ材料とし
て、導電性材料であるＳｎ−Ｃｕ合金、Ｓｎ−Ｚｎ合
金、Ｓｎ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ａｇのいずれかを選択し、磁性
材料であるＦｅ、Ｎｉ、Ｃｏのいずれかを選択すること
により、選択された導電性材料と磁性材料を混合して電
磁誘導加熱の可能なはんだを構成する。この場合には前
記電磁誘導加熱部材１が不要になる。以下、前記はんだ
を「電磁誘導加熱はんだ」と呼称する。この電磁誘導加
熱はんだは、電気的に良好な導電性材料と磁性材料を混
合した合金であり、従来のＳｎ−ＰＢはんだよりも融点
が高くなるので急速加熱が必要になるが、前記したよう
に電磁誘導加熱は急速加熱に最適である。しかも、融点
の高いはんだを使用しても、電磁誘導加熱を適用すると
選択加熱が可能となるので、はんだ付領域に熱を集中さ
せることが可能となり、電子部品への熱的影響を回避し
てはんだ付を行うことができる。
るはんだ付が可能なはんだを提案する。はんだ材料とし
て、導電性材料であるＳｎ−Ｃｕ合金、Ｓｎ−Ｚｎ合
金、Ｓｎ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ａｇのいずれかを選択し、磁性
材料であるＦｅ、Ｎｉ、Ｃｏのいずれかを選択すること
により、選択された導電性材料と磁性材料を混合して電
磁誘導加熱の可能なはんだを構成する。この場合には前
記電磁誘導加熱部材１が不要になる。以下、前記はんだ
を「電磁誘導加熱はんだ」と呼称する。この電磁誘導加
熱はんだは、電気的に良好な導電性材料と磁性材料を混
合した合金であり、従来のＳｎ−ＰＢはんだよりも融点
が高くなるので急速加熱が必要になるが、前記したよう
に電磁誘導加熱は急速加熱に最適である。しかも、融点
の高いはんだを使用しても、電磁誘導加熱を適用すると
選択加熱が可能となるので、はんだ付領域に熱を集中さ
せることが可能となり、電子部品への熱的影響を回避し
てはんだ付を行うことができる。
【００２４】図５には前記電磁誘導加熱はんだを使用し
た際の電子部品とプリント配線板とのはんだ付の模式図
を示している。図５に示すように、電磁誘導コイル６か
ら電磁波を照射して、電子部品７のリード２の下面に電
磁誘導加熱はんだ３ａを付着し、プリント配線板５のラ
ンド４とをはんだ付けする。前記電磁誘導加熱はんだに
は、磁性材料が含まれているため、電磁誘導加熱時に磁
性材料が振動し、該振動の振動周波数を有する超音波が
発生し、該超音波により電磁誘導加熱はんだを構成する
粒子も振動してはんだ全体が加熱と同時に振動する。こ
の結果、フラックスを必要とせず、酸化しにくく、リフ
トオフが発生せず且つ濡れ特性の良好なはんだ付方法を
実現することができる。
た際の電子部品とプリント配線板とのはんだ付の模式図
を示している。図５に示すように、電磁誘導コイル６か
ら電磁波を照射して、電子部品７のリード２の下面に電
磁誘導加熱はんだ３ａを付着し、プリント配線板５のラ
ンド４とをはんだ付けする。前記電磁誘導加熱はんだに
は、磁性材料が含まれているため、電磁誘導加熱時に磁
性材料が振動し、該振動の振動周波数を有する超音波が
発生し、該超音波により電磁誘導加熱はんだを構成する
粒子も振動してはんだ全体が加熱と同時に振動する。こ
の結果、フラックスを必要とせず、酸化しにくく、リフ
トオフが発生せず且つ濡れ特性の良好なはんだ付方法を
実現することができる。
【００２５】次に、電磁誘導加熱の特徴である、高速立
ち上がり加熱、局部加熱を生かし、所謂はんだを必要と
しない電気的接続方法を提案する。電子部品の接続端子
であるリードやバンプの接続面にニッケルをメッキした
銅リードや銅バンプが使用されているが、そこで前記リ
ードやバンプとプリント配線板の接続端子、例えば配線
パターンに設けたランド上にもニッケルメッキを施し、
電磁誘導加熱によりニッケルを融解して電子部品の接続
端子とプリント配線板の接続端子とを接続する。この場
合、融点の高いニッケルを融解させるため高温としなけ
ればならないので、電子部品側からブロアー等で冷却風
を送り込むのが好適である。ニッケルは、導電特性及び
磁性特性を示すため、電磁誘導加熱が可能な導電性磁性
材料としてそのまま使用することができる。前記実施の
形態では、銅パンプや銅リードにニッケルメッキを施し
て接続端子を構成したが、接続端子のみをニッケルで構
成しても同様に実施することができる。
ち上がり加熱、局部加熱を生かし、所謂はんだを必要と
しない電気的接続方法を提案する。電子部品の接続端子
であるリードやバンプの接続面にニッケルをメッキした
銅リードや銅バンプが使用されているが、そこで前記リ
ードやバンプとプリント配線板の接続端子、例えば配線
パターンに設けたランド上にもニッケルメッキを施し、
電磁誘導加熱によりニッケルを融解して電子部品の接続
端子とプリント配線板の接続端子とを接続する。この場
合、融点の高いニッケルを融解させるため高温としなけ
ればならないので、電子部品側からブロアー等で冷却風
を送り込むのが好適である。ニッケルは、導電特性及び
磁性特性を示すため、電磁誘導加熱が可能な導電性磁性
材料としてそのまま使用することができる。前記実施の
形態では、銅パンプや銅リードにニッケルメッキを施し
て接続端子を構成したが、接続端子のみをニッケルで構
成しても同様に実施することができる。
【００２６】本発明は、電磁誘導加熱装置を用いて接続
部を局部的に加熱するだけであるから、リフローはんだ
付装置等の大型の装置を必要とせず、極めて小型に電磁
誘導加熱装置を構成できることからみて、電磁誘導加熱
装置を電子部品の実装装置の所定箇所に取り付け、接続
部を電磁誘導加熱して電子部品をプリント配線板に実装
することが可能である。
部を局部的に加熱するだけであるから、リフローはんだ
付装置等の大型の装置を必要とせず、極めて小型に電磁
誘導加熱装置を構成できることからみて、電磁誘導加熱
装置を電子部品の実装装置の所定箇所に取り付け、接続
部を電磁誘導加熱して電子部品をプリント配線板に実装
することが可能である。
【００２７】
【発明の効果】本発明は、電子部品又はプリント配線板
の接続端子に被電磁誘導加熱部材を設けて構成したか
ら、被電磁誘導加熱部材の加熱により接続部を融解して
電子部品のプリント配線板への着脱を容易に行うことが
可能となり、電子部品やプリント配線板のリサイクル化
の決め手となる。
の接続端子に被電磁誘導加熱部材を設けて構成したか
ら、被電磁誘導加熱部材の加熱により接続部を融解して
電子部品のプリント配線板への着脱を容易に行うことが
可能となり、電子部品やプリント配線板のリサイクル化
の決め手となる。
【図１】本発明の実施の形態の説明図である。
【図２】本発明はんだ付の説明図である。
【図３】本発明の他の実施の形態の説明図である。
【図４】本発明の他の実施の形態の説明図である。
【図５】本発明の他の実施の形態の説明図である。
１・・被電磁誘導加熱部材 ３・・はんだ ６・・電磁
誘導コイル ８・・導電性磁性材よりなるリード ３ａ
・・電磁誘導加熱はんだ
誘導コイル ８・・導電性磁性材よりなるリード ３ａ
・・電磁誘導加熱はんだ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 多田 薫 香川県高松市香西南町455番地の１ アオ イ電子株式会社内 Ｆターム(参考） 5E319 AB01 AB05 AC16 BB20 CC44 CD57
Claims (22)
- 【請求項１】 接続端子に被電磁誘導加熱部材を設けた
ことを特徴とする電子部品。 - 【請求項２】 接続端子を被電磁誘導加熱が可能な導電
性磁性材で形成したことを特徴とする電子部品。 - 【請求項３】 接続端子の表面に被電磁誘導加熱部材を
積層してなることを特徴とする電子部品。 - 【請求項４】 前記導電性磁性材の表面にはんだを付着
してなる請求項２の電子部品。 - 【請求項５】 前記被電磁誘導加熱部材の表面にはんだ
を付着してなる請求項３の電子部品。 - 【請求項６】 前記導電性磁性材は、導電性材料と磁性
材料とを混合してなることを特徴とする請求項２又は４
の電子部品。 - 【請求項７】 配線パターンの接続端子に被電磁誘導加
熱部材を設けたことを特徴とするプリント配線板。 - 【請求項８】 配線パターンの接続端子を電磁誘導加熱
が可能な導電性磁性材料で形成したことを特徴とするプ
リント配線板。 - 【請求項９】 配線パターンの接続端子の表面に被電磁
誘導加熱部材を積層してなることを特徴とするプリント
配線板。 - 【請求項１０】 前記導電性磁性材の表面にはんだを付
着してなる請求項８のプリント配線板。 - 【請求項１１】 前記被電磁誘導加熱部材の表面にはん
だを付着してなる請求項９のプリント配線板。 - 【請求項１２】 前記導電性磁性材は、導電性材料と磁
性材料とを混合してなることを特徴とする請求項８又は
１０のプリント配線板。 - 【請求項１３】 被電磁誘導加熱部材とはんだとを設け
た電子部品の接続端子と、プリント配線板の接続端子と
をはんだ付するに際し、 はんだ付部に電磁波を照射して前記被電磁誘導加熱部材
の電磁誘導加熱によりはんだを融解してはんだ付を行う
ことを特徴とするはんだ付方法。 - 【請求項１４】 配線パターンの接続端子に被電磁誘導
加熱部材とはんだとを設けたプリント配線板と、電子部
品の接続端子とをはんだ付するに際し、 はんだ付部に電磁波を照射して前記被電磁誘導加熱部材
の電磁誘導加熱によりはんだを融解してはんだ付を行う
ことを特徴とするはんだ付方法。 - 【請求項１５】 ニッケルを設けた接続端子を有する電
子部品の該接続端子と、配線パターンの接続端子にニッ
ケルを設けたプリント配線板の該接続端子とを接続する
に際し、 前記接続端子に電磁波を照射してニッケルを電磁誘導加
熱により融解して接続することを特徴とする接続方法。 - 【請求項１６】 被電磁誘導加熱部材を含む接続端子を
有する電子部品の該接続端子とプリント配線板の接続端
子とを電磁誘導加熱によりはんだ付してなる電子装置の
はんだ接続部に電磁波を照射し、前記被電磁誘導加熱部
材の電磁誘導加熱にてはんだを融解し、 前記プリント配線板から前記電子部品を取り外すことを
特徴とする電子部品の取り外し方法。 - 【請求項１７】 導電性磁性材を含む接続端子を有する
電子部品の該接続端子とプリント配線板の接続端子とを
電磁誘導加熱によりはんだ付してなる電子装置のはんだ
接続部に電磁波を照射し、前記導電性磁性材の電磁誘導
加熱にてはんだを融解し、 前記プリント配線板から前記電子部品を取り外すことを
特徴とする電子部品の取り外し方法。 - 【請求項１８】 被電磁誘導加熱部材を含む接続端子を
有するプリント配線板の該接続端子と電子部品の接続端
子とを電磁誘導加熱によりはんだ付してなる電子装置の
はんだ接続部に電磁波を照射し、前記被電磁誘導加熱部
材の電磁誘導加熱にてはんだを融解し、 前記プリント配線板から前記電子部品を取り外すことを
特徴とする電子部品の取り外し方法。 - 【請求項１９】 導電性磁性材を含む接続端子を有する
プリント配線板の該接続端子と電子部品の接続端子とを
電磁誘導加熱によりはんだ付してなる電子装置のはんだ
接続部に電磁波を照射し、前記導電性磁性材の電磁誘導
加熱にてはんだを融解し、 前記プリント配線板から前記電子部品を取り外すことを
特徴とする電子部品の取り外し方法。 - 【請求項２０】 ニッケルを設けた接続端子を有する電
子部品の該接続端子と、接続端子にニッケルを設けたプ
リント配線板の該接続端子とを接続してなる電子装置の
接続部に電磁波を照射し、前記ニッケルを電磁誘導加熱
にて融解し、 前記プリント配線板から前記電子部品を取り外すことを
特徴とする電子部品の取り外し方法。 - 【請求項２１】 ニッケルを設けた接続端子を有するプ
リント配線板の該接続端子と、接続端子にニッケルを設
けた電子部品の該接続端子とを接続してなる電子装置の
接続部に電磁波を照射し、前記ニッケルを電磁誘導加熱
にて融解し、 前記プリント配線板から前記電子部品を取り外すことを
特徴とする電子部品の取り外し方法。 - 【請求項２２】 導電性材料に磁性材料を混合してなる
電磁誘導加熱はんだ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21860999A JP3470953B2 (ja) | 1999-08-02 | 1999-08-02 | プリント配線板に電子部品を着脱する方法 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21860999A JP3470953B2 (ja) | 1999-08-02 | 1999-08-02 | プリント配線板に電子部品を着脱する方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001044616A true JP2001044616A (ja) | 2001-02-16 |
| JP3470953B2 JP3470953B2 (ja) | 2003-11-25 |
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21860999A Expired - Fee Related JP3470953B2 (ja) | 1999-08-02 | 1999-08-02 | プリント配線板に電子部品を着脱する方法 |
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|---|---|
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JP2008141188A (ja) * | 2006-11-06 | 2008-06-19 | Toyota Industries Corp | 電子部品の接合方法及び電子機器の製造方法 |
| JP2008521609A (ja) * | 2004-11-30 | 2008-06-26 | サン−ゴバン グラス フランス | 誘導加熱によって接続部をろう付けする方法および装置 |
| JP2009016570A (ja) * | 2007-07-04 | 2009-01-22 | Dainippon Printing Co Ltd | 透明性を有する電磁波シールド部材の製造方法 |
| JP2009527116A (ja) * | 2006-02-16 | 2009-07-23 | ヴァレオ システム ドゥ コントロール モトゥール | コンポーネントを順序付けて固定することによる電子モジュ―ルと、その生産方法 |
| DE102006033448B4 (de) * | 2005-07-29 | 2009-08-06 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha, Toyota-shi | Eine Vorrichtung zum Löten eines Bauteils an eine Platine |
| JP2011114294A (ja) * | 2009-11-30 | 2011-06-09 | Toppan Printing Co Ltd | ビルドアップ配線基板の製造方法 |
| WO2012100476A1 (zh) * | 2011-01-26 | 2012-08-02 | 宁波江丰电子材料有限公司 | 靶材与背板的焊接方法 |
| US8254140B2 (en) | 2008-01-24 | 2012-08-28 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Mounting substrate |
| KR101231802B1 (ko) * | 2011-07-06 | 2013-02-08 | 엘에스파워세미텍 주식회사 | 열원 비접촉 방식의 이종접합 시스템 및 열원 비접촉 방식의 이종접합방법 |
| US8456854B2 (en) | 2008-01-08 | 2013-06-04 | Fujitsu Limited | Method of repair of electronic device and repair system |
| WO2017026286A1 (ja) * | 2015-08-07 | 2017-02-16 | 東レエンジニアリング株式会社 | 実装部品の半田接合方法および実装部品の半田接合装置 |
| WO2018042502A1 (ja) * | 2016-08-29 | 2018-03-08 | 新電元工業株式会社 | 接合体の製造方法、接合体製造装置及び組立体位置決め治具 |
| JP2020173958A (ja) * | 2019-04-10 | 2020-10-22 | 国立研究開発法人産業技術総合研究所 | マイクロ波加熱装置及びマイクロ波加熱方法 |
| WO2021095723A1 (ja) * | 2019-11-15 | 2021-05-20 | 国立研究開発法人産業技術総合研究所 | 実装用配線基板、電子部品実装基板、電子部品の実装方法、マイクロ波加熱方法及びマイクロ波加熱装置 |
| KR20220112748A (ko) | 2019-12-04 | 2022-08-11 | 가부시키가이샤 원더 퓨쳐 코포레이션 | 전자 부재의 제거 방법 및 그 장치 |
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|---|---|---|---|---|
| CN102218577B (zh) * | 2011-05-09 | 2016-08-03 | 三星半导体(中国)研究开发有限公司 | 感应加热钎焊的磁性柱状焊盘结构及焊接方法 |
-
1999
- 1999-08-02 JP JP21860999A patent/JP3470953B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| US8278609B2 (en) | 2004-11-30 | 2012-10-02 | Saint-Gobain Glass France | Method and device for brazing connections by induction heating |
| US7649159B2 (en) | 2005-07-29 | 2010-01-19 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Apparatus and a method of soldering a part to a board |
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| JP4890568B2 (ja) * | 2006-02-16 | 2012-03-07 | ヴァレオ システム ドゥ コントロール モトゥール | 電子モジュ―ルの製造方法と、電子モジュールの生産ライン |
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| WO2021095723A1 (ja) * | 2019-11-15 | 2021-05-20 | 国立研究開発法人産業技術総合研究所 | 実装用配線基板、電子部品実装基板、電子部品の実装方法、マイクロ波加熱方法及びマイクロ波加熱装置 |
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