チップ部品のリワーク装置及びこれに用いるセットピン
【課題】チップ部品を基板から取り外す操作、基板にチップ部品を搭載する操作を確実にかつ効率的に行うことができるリワーク装置を提供する。
【解決手段】基板の支持機構８０、８２ａ〜８２ｄと、ヘッド部１０とを備え、ヘッド部１０は、一対のセットピンと、セットピンを、基板の上面にピン先が当接する下位置と、基板の上面から上方にピン先が離間する上位置との間を昇降させるセットピンの昇降機構２０と、昇降機構２０に連動して設けられ、セットピンを、チップ部品の側面にピン先が当接してチップ部品を挟圧する閉じ位置と、ピン先をチップ部品の側面位置に位置合わせする中間位置と、ピン先をチップ部品の側面位置よりも外側に開いた開き位置との間で開閉させるセットピンの開閉機構３０と、チップ部品と基板とを加熱する加熱機構１２とを備えるリワーク装置。
【解決手段】基板の支持機構８０、８２ａ〜８２ｄと、ヘッド部１０とを備え、ヘッド部１０は、一対のセットピンと、セットピンを、基板の上面にピン先が当接する下位置と、基板の上面から上方にピン先が離間する上位置との間を昇降させるセットピンの昇降機構２０と、昇降機構２０に連動して設けられ、セットピンを、チップ部品の側面にピン先が当接してチップ部品を挟圧する閉じ位置と、ピン先をチップ部品の側面位置に位置合わせする中間位置と、ピン先をチップ部品の側面位置よりも外側に開いた開き位置との間で開閉させるセットピンの開閉機構３０と、チップ部品と基板とを加熱する加熱機構１２とを備えるリワーク装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板に搭載されたチップ部品を基板から取り外して交換搭載するチップ部品のリワーク装置及びこれに用いるセットピンに関する。
【背景技術】
【０００２】
各種電子機器には、抵抗、コンデンサ、ダイオード、IC等のチップ部品（回路部品）を基板にはんだ付けして搭載した製品が使用されている。これらの基板の製造に際しては、所定の配線パターンが形成された基板に、印刷法によってはんだを印刷し、チップ実装装置を用いてチップ部品を配置し、はんだリフロー工程によりチップ部品をはんだ付けして組み立てている。
【０００３】
こうして組み立てられた基板では、組み立て後に、チップ部品の不良が判明して交換する場合や、設計上、別の抵抗値等のチップ部品に交換する必要が生じる場合があり、このためにチップ部品の交換（リワーク、リペア）を行う装置が提案されている。
従来のリワーク装置は、交換しようとする回路部品に熱風をあてて取り外ししたり、はんだごてにより加熱して回路部品を取り外すという方法であった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−１６４４０４号公報
【特許文献２】特開２００９−９４３３４号公報
【特許文献３】特開２００８−２１０９１６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、基板に搭載されるチップ抵抗あるいはチップコンデンサといったチップ部品は、近年、ますます小型化し、縦横の寸法が１ｍｍ以下といった微小なチップ部品となっているため、取り外ししようとするチップ部品（回路部品）を加熱する際に、交換対象ではないチップ部品までも加熱してしまい、場合によっては交換対象でない部品を損傷してしまうという問題や、対象とするチップ部品を的確に取り外しする操作が難しく、作業の効率化が図れないという問題があった。
【０００６】
本発明はこれらの課題を解決すべくなされてものであり、チップ部品のような微小な部品を基板から取り外して交換するといった操作を確実にかつ容易に行うことを可能とし、これによってチップ部品の取り外し、交換作業を効率化することを可能にするチップ部品のリワーク装置及びこれに好適に用いることができるセットピンを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明は次の構成を備える。
すなわち、チップ部品のリワーク装置として、基板を水平に支持して基板を一方向に移動可能に支持する基板の支持機構と、前記基板の上方において、基板の移動方向に直交する方向に移動可能に支持されるヘッド部とを備え、前記ヘッド部は、チップ部品を側方から挟圧して支持する一対のセットピンと、前記セットピンを、前記基板の上面にピン先が当接する下位置と、基板の上面から上方にピン先が離間する上位置との間を昇降させるセットピンの昇降機構と、前記昇降機構に連動して設けられ、前記セットピンを、チップ部品の側面にピン先が当接してチップ部品を挟圧する閉じ位置と、ピン先をチップ部品の側面位置に位置合わせする中間位置と、ピン先をチップ部品の側面位置よりも外側に開いた開き位置との間で開閉させるセットピンの開閉機構と、前記チップ部品と基板とを加熱する加熱機構と、を備えることを特徴とする。
なお、本発明のリワーク装置において取り扱い対象とするチップ部品は、抵抗、コンデンサに限らず、ダイオード、IC等の回路部品を含むものである。
【０００８】
また、前記セットピンは、ピン本体の端縁を直線状とし、該端縁の中央位置からピン先を延出させ、該ピン先を前記ピン本体の面方向に対して先端側が低位となるように折曲させた形状に設けられたことにより、微小なチップ部品を基板から取り外したり、基板の所定位置にチップ部品を搭載する操作を確実に行うことができる。
また、前記セットピンは、ピン先の両側に前記加熱機構による熱輻射を遮蔽する遮蔽部を設けたことにより、対象とするチップ部品以外の基板上に搭載されている部品を不要に加熱することを防止することができる。
【０００９】
また、前記加熱機構は、熱源となる光源と、前記光源から放射される光を前記基板上に集光する集光部とを備えることにより、基板に搭載された、あるいは基板に搭載しようとするチップ部品の近傍を効果的に加熱することができ、チップ部品のリワーク作業を確実に行うことが可能となる。
また、前記セットピンの上方に配され、前記セットピンと前記基板上におけるチップ部品の搭載位置を視認するための視認装置を備えることにより、基板上のチップ部品の搭載位置にセットピンを正確に位置合わせすることができ、チップ部品の取り外し、チップ部品を搭載する操作を確実に行うことができる。
【００１０】
また、前記昇降機構は、面方向を鉛直方向として前記ヘッド部に取り付けられた側板に、上下動可能に取り付けられた昇降板と、前記昇降板にカムを介して連繋され、回動操作により前記カムを介して、前記昇降板を昇降させる昇降用のハンドルと、を備えることにより昇降用のハンドルを回動させる操作のみによってセットピンを昇降させることができる。
また、前記開閉機構は、前記昇降板に上下動自在に装着され、下側が幅狭となる台形状の正面形状に形成されたカム板と、前記セットピンを装着する取付ブロックと、前記カム板の側面に形成されたカム面に当接するローラが設けられた一対のピン支持部とを備え、前記一対のピン支持部は、対向する水平方向に移動可能に、前記昇降板に支持されるとともに、前記ピン支持部の端部間に、前記ローラを前記カム面に常時押接する向きに付勢するバネが係止され、回動操作により前記カム板を前記昇降板に対して昇降操作し、前記セットピンを開閉させる開閉用のハンドルが、前記カム板に連繋して設けられていることにより、開閉用のハンドルの回動操作によってセットピンを開閉操作することを可能にするとともに、チップ部品をセットピンによって挟圧して支持する操作を確実に行うことができる。
また、前記取付ブロックの前記セットピンを取り付ける先端部は、先端側が低位となる傾斜形状に形成され、前記先端部に前記セットピンが脱着可能に設けられていることによって、セットピンを交換して取り付ける操作が容易となり、先端側が低位となるようにセットピンが装着されることによって、セットピンによってチップ部品をピックアップする操作が確実になされる。
【００１１】
また、前記基板の支持機構は、ベース板上に一方向に移動可能に支持された基板ベース板と、該基板ベース板上に、平面形状が矩形の枠体状に取り付けられた基板枠と、該基板枠の上端面に取り付けられたスライドガイドと、該スライドガイドに移動自在に装着され、前記基板を厚さ方向にクランプして支持するクランパとを備え、前記基板ベース板を前記ベース板上において移動させる機構として、前記ベース板に取り付けられた回転ハンドルと、該回転ハンドルの回動操作にともなって前記基板ベース板を進退移動させるタイミングベルトとを備えることにより、基板のサイズが異なる場合であってもクランパによって確実に基板を支持することができ、回転ハンドルを回動することにより、セットピンの位置に合わせて基板を移動させる（Ｙ方向）操作を容易に行うことができる。
また、前記ヘッド部は、ベース板上に起立して設けられた支持柱間に架設された支持板に移動自在に支持され、前記ヘッド部を前記支持板上において移動させる機構として、前記支持板に取り付けられた回転ハンドルと、該回転ハンドルの回動操作にともなって前記ヘッド部を進退移動させるタイミングベルトとを備えることにより、回転ハンドルを回動する操作によってヘッド部を移動（Ｘ方向）させることができる。
また、前記基板の支持機構には、基板の移動をロックするロック機構が設けられ、前記ヘッド部には、ヘッド部の移動をロックするロック機構が設けられ、前記セットピンの昇降機構には、セットピンの高さ位置を基板の上面に位置合わせする調節機構が設けられていることにより、セットピンを基板のチップ部品の搭載位置に確実に位置決めして所要の操作を行うことができる。
【００１２】
また、前記基板の支持機構に基板を支持した状態において基板を下面側から加熱するためのボトムヒータを備え、前記ボトムヒータは、上面が開口する箱体状に形成された筐体の上部に、前記基板に対向する配置にヒータが配されたものであることにより、加熱機構による加熱操作に加えてボトムヒータにより基板を加熱することによってチップ部品の取り外し、搭載操作をさらに効率的に行うことができる。
【００１３】
また、前記基板に搭載するチップ部品を供給するためのチップトレイを備え、該チップトレイは、前記ヘッドの移動経路上の、前記基板の支持機構とは干渉しない側方に配置され、前記チップトレイには、前記セットピンの移動位置に位置合わせしてチップ部品を支持するチップ部品のセット部が設けられていることにより、チップトレイからセットピンによりチップ部品をピックアップして基板に搭載する操作が容易に行える。
また、前記セット部は、前記チップ部品を収納する収納孔が形成されたネスト板と、該ネスト板の下に重ねて配置され、前記ネスト板に収納されたチップ部品にはんだを塗布する領域のみを開口させたマスク板とを備え、前記ネスト板には、前記収納孔に連通して、前記セットピンの移動位置においてピン先を挿入させる挿入孔が、前記収納孔に交差する配置に設けられていることにより、セットピンによりセット部からチップ部品をピックアップする操作を容易にかつ確実に行うことができる。
【００１４】
また、基板に搭載されたチップ部品を基板から取り外し、あるいは基板上にチップ部品を搭載する際に、チップ部品を側方から挟圧して支持するためのセットピンであって、ピン本体の端縁を直線状とし、該端縁の中央位置からピン先を延出させ、該ピン先を前記ピン本体の面方向に対して先端側が低位となるように折曲させた形状としたものが好適に使用できる。
また、前記ピン先の両側の前記端縁部分に切欠を設け、該切欠の両側に遮蔽部を設けたことにより、加熱機構を使用してチップ部品と基板とを加熱する際に、処理対象とするチップ部品の近傍のみを加熱して、処理対象としないチップ部品や基板部分を加熱しないようにすることができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明に係るチップ部品のリワーク装置によれば、チップ部品を基板から取り外し、また基板に搭載する操作を確実に、かつ効率的に行うことができる。また、本発明に係るセットピンは、チップ部品の取り外し、チップ部品の搭載に好適に用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】リワーク装置の全体構成を示す斜視図である。
【図２】リワーク装置の側面図である。
【図３】リワーク装置の平面図である。
【図４】リワーク装置の正面図である。
【図５】リワーク装置の背面図である。
【図６】ヘッド部の側面図である。
【図７】側板の背面方向から見た昇降機構、開閉機構の背面図である。
【図８】ピン支持部にセットピンを取り付けた状態の斜視図である。
【図９】チップトレイの斜視図（ａ）、ネスト板（ｂ）、メタルマスク（ｃ）、はんだを塗布する状態（ｃ）を示す。
【図１０】ボトムヒータの斜視図である。
【図１１】カム板の作用を示す説明図である。
【図１２】セットピンの平面図（ａ）、チップ部品をピックアップする状態の説明図（ｂ）、（ｃ）である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
（リワーク装置の全体構成）
図１は、リワーク装置の一実施形態について、その全体構成を示す斜視図である。本実施形態のリワーク装置は、チップ部品をつまんで取り外し操作や搭載操作を行う一対のセットピンを備えるヘッド部１０と、セットピンのX方向（基板の幅方向）の位置を調節する機構と、セットピンのY方向（基板の長手方向）の位置を調節する機構と、セットピンの高さ方向（Z方向）の位置を調節する機構とを備える。
【００１８】
ヘッド部１０は、チップ部品を操作するセットピンの他に、基板からチップ部品を取り外す際、また基板にチップ部品を搭載する際に、はんだを溶融するための加熱機構１２、セットピンを基板上のチップ部品の位置に位置合わせするため、基板上におけるセットピンの位置を確認するための視認装置としてのカメラ１４等を備える。加熱機構１２、カメラ１４等はヘッド部１０の側板１１に支持されている。
【００１９】
図１に示すように、ベース板５０の幅方向の対向する縁部上に一対の支持柱５２ａ、５２ｂが立設され、支持柱５２ａ、５２ｂの上部間が支持板５４によって水平に連結される。支持板５４上には、ヘッド部１０の移動方向をX方向に規制するスライドガイド５６が設けられ、スライドガイド５６に摺動自在に係合するスライド体にヘッド部１０が取り付けられている。
【００２０】
スライドガイド５６の上方には、スライドガイド５６と平行にガイドロッド５８が支持され、ガイドロッド５８にヘッド部１０の側板１１が連結部１１ａを介して摺動自在に係合する。ガイドロッド５８には、ヘッド部１０のX方向の移動位置を記憶するためのストッパ６０ａ、６０ｂが摺動可能に装着される。ストッパ６０ａ、６０ｂはヘッド部１０を位置決めし、連結部１１ａの側面に当接させてその位置にロックすることによって、ヘッド部１０の位置決め位置を記憶するように使用する。
【００２１】
セットピンのY方向の位置調節は、基板をY方向に移動させることによってなされる。基板をY方向に移動させる機構として、基板ベース板８０上に、基板枠８２ａ、８２ｂ、８２ｃ、８２ｄを平面形状が矩形の枠体状に立設し、基板ベース板８０をベース板５０上に設けた一対のスライドガイド８４ａ、８４ｂにY方向に移動可能に係合支持する。スライドガイド８４ａ、８４ｂはベース板５０の長手方向の一方側から他方側に延びるように配置され、基板ベース板８０はスライド体８５を介してスライドガイド８４ａ、８４ｂに移動可能に支持される。
【００２２】
対向する一方の基板枠８２ｂ、８２ｃはスライドガイド８４ａ、８４ｂの長手方向、すなわちY方向に平行に配置され、他方の基板枠８２ａ、８２ｄはX方向に配置されている。一方の基板枠８２ｂ、８２ｃの上端面上には、基板枠８２ｂ、８２ｃに沿ってスライドガイド８６ａ、８６ｂが固定され、他方の基板枠８２ａの上端面上にスライドガイド８７ａが固定されている。スライドガイド８７ａには、基板をクランプ支持するための一対のクランパ８８ａ、８８ｂがスライドガイド８７ａ上を摺動自在に装着されている。
【００２３】
図１においては、基板枠による枠体の残りの一辺に相当する基板枠８２ｄ上にスライドガイド８７ｂが位置している。このスライドガイド８７ｂは対向配置されているスライドガイド８６ａ、８６ｂ間に掛け渡され、スライドガイド８６ａ、８６ｂに摺動自在に係合支持されている。スライドガイド８７ｂにも、基板をクランプ支持するための一対のクランパ８８ｃ、８８ｄが摺動自在に装着されている。
このようにスライドガイド８７ｂをY方向を移動可能とし、クランパ８８ａ〜８８ｄをX方向に移動可能とすることにより、基板の大きさに合わせてクランパ８８ａ〜８８ｄをX方向とY方向に移動させて基板をクランプして支持することができる。
上述したベース板５０、基板ベース板８０、スライドガイド８４ａ、８４ｂ、基板枠８２ａ〜８２ｄ、クランパ８８ａ〜８８ｄ等が基板の支持機構を構成する。
【００２４】
本実施形態においては、200mm×300mmの基板が装着できるように基板枠８２ａ〜８２ｄ等の寸法を設定した。ベース板５０あるいは基板枠８２ａ〜８２ｄ等は任意の寸法に設定することが可能であり、操作対象とする基板の大きさに合わせて設計すればよい。また、本実施形態においては、スライドガイド８７ｂをスライドガイド８６ａ、８６ｂに対してスライド自在としたが、スライドガイド８７ａをスライドガイド８６ａ、８６ｂに対してスライド自在としてもよい。また、スライドガイド８７ａ、８７ｂを固定側とし、スライドガイド８６ａ、８６ｂ側を移動側として基板をクランプ支持する構成とすることもできる。
【００２５】
ベース板５０には、基板ベース板８０のY方向の移動位置、いいかえれば基板のY方向の移動位置をロックするロック機構としてストッパ９０が設置されている。基板ベース板８０の一方の側面に添わせて係止板９２が固定され、この係止板９２に設けられた係止溝にストッパ９０が係合し、適宜位置でレバー９０ａを操作することによって、ベース板５０上において基板ベース板８０がロックされる。
【００２６】
図２に、リワーク装置を側面方向から見た状態を示す。ベース板５０上に支持柱５２ａが立設され、支持柱５２ａの上部に支持板５４が固定され、支持板５４にスライドガイド５６が取り付けられている。ベース板５０にスライドガイド８４ａが固定され、スライド体８５を介して基板ベース板及び基板枠８２ｂが支持され、基板枠８２ｂの上端にスライドガイド８６ａが取り付けられている。また、ベース板５０上にレバー９０ａを備えるストッパ９０が取り付けられ、ストッパ９０が係止板９２に係合している。
ヘッド部１０の加熱機構１２及びカメラ１４は、支持板５４に支持された側板１１に支持されている。
【００２７】
（X方向、Y方向の移動機構）
図３に、リワーク装置を平面方向から見た状態を示す。支持板５４の一端側に、ヘッド部１０をX方向に移動させる操作を行うための回転ハンドル６２が配置されている。６２ａは回転ハンドル６２を回動操作するつまみである。回転ハンドル６２の回転軸には第１のプーリ６３ａ（不図示）が固定され、タイミングベルト６４の移動方向がX方向となるように、支持板５４の他端側に自由回転可能に第２のプーリ６３ｂが配置され、第１のプーリ６３ａと第２のプーリ６３ｂとにタイミングベルト６４が掛け渡されている。
【００２８】
タイミングベルト６４にスライドガイド５６に係合するスライド体５６ａが固定され、スライド体５６ａにヘッド部１０の側板１１が連結されている。こうして、回転ハンドル６２を正逆回転することにともなってヘッド部１０がX方向に進退動する。
ヘッド部１０は連結部１１ａを介してガイドロッド５８に連繋する。連結部１１ａのガイドロッド５８との連繋部分には、連結部１１ａとガイドロッド５８との連繋を制御する係止ハンドル６５が装着されている。この係止ハンドル６５を締めることによって、ガイドロッド５８上においてヘッド部１０がロックされる。連結部１１ａ、係止ハンドル４４、ガイドロッド５８がロック機構を構成する。
【００２９】
ベース板５０の長手方向の一端側には、基板をY方向に移動させる操作を行うための回転ハンドル９４が軸線方向を鉛直向きにして回転自在に軸支されている。回転ハンドル９４の回転軸には第１のプーリ９５ａ（不図示）が固定され、ベース板５０の他端側に自由回転可能に配置された第２のプーリ９５ｂとの間に、移動方向がY方向となるようにタイミングベルト９６が掛け渡されている。タイミングベルト９６は連結部９７を介して基板ベース板８０に連結する。回転ハンドル９４を正逆回転することによって、基板ベース板８０はスライドガイド８４ａ、８４ｂにガイドされてY方向に移動する。９４ａはつまみである。
【００３０】
（ヘッド部の構成）
図４は、リワーク装置の正面図である。支持柱５２ａ、５２ｂの上端間を連結する支持板５４に第２のプーリ６３ｂが支持され、タイミングベルト６４が掛け渡されている。
ヘッド部１０の側板１１の前面の下部には、カメラ１４の下方位置と、下方位置から左方に退避した位置との間において移動可能に加熱機構１２が装着される。加熱機構１２は、ハロゲンランプを熱源とするものである。ハロゲンランプの周囲に、半球形の反射板（金めっき板）を備える集光部を設けることにより、ハロゲンランプの光を基板上に集光させ、基板上で小さなスポット領域（数ｍｍ〜10ｍｍ径程度）を加熱する（熱輻射を照射する）ことができるように構成されている。
【００３１】
この加熱機構１２による加熱温度は２００〜３００℃である。加熱機構１２に用いるハロゲンランプの球種、集光部の構成を変えることにより、熱輻射領域を大小とすることができ、加熱温度を調節することができる。また、加熱用の光源としてハロゲンランプ以外の光源を用いることももちろん可能である。
【００３２】
加熱機構１２を左右方向に移動させる機構は、支持ブロック１２ａにより加熱機構１２を支持し、側板１１の前側面に水平方向に凹溝１１ｂを設け、凹溝１１ｂに支持ブロック１２ａを摺動可能に係合することによって構成される。加熱機構１２を左右に移動させる操作は手動によって加熱機構１２を押動させる操作による。図４においては、加熱機構１２はカメラ１４の下方から左方に退避した位置にある。
加熱機構１２のハロゲンランプを覆って配置されている集光部の外面には、放熱用のフィン１２ｂが装着されている。
加熱機構１２は外部の光源用電源に電気的に接続され、ハロゲンランプのON-OFF制御がなされる。
【００３３】
カメラ１４は側板１１の前面に光軸を鉛直向きに固設される。カメラ１４は、セットピンのピン先の位置、基板上における処理対象とするチップ部品を視認するためのものであり、カメラ１４の光軸とセットピンのピン先の位置が略一致するように配置する。
カメラ１４による視認画像はモニターに表示され、操作者はモニター画面を見ながら、所要の操作を行うことができる。
なお、カメラ１４を含む視認装置は、セットピンのピン先をチップ部品に正確に位置合わせするために設けたものであり、視認装置を用いずにセットピンを位置合わせできる場合には視認装置を設けない構成とすることもできる。
【００３４】
側板１１の側部には、セットピンを上下動させるための昇降用のハンドル２０と、セットピンを開閉させる開閉用のハンドル３０が配置される。
セットピンを上下動させる操作は、ハンドル２０を回動し、側板１１の裏面側に配置されている昇降板２４を側板１１に対して上下動させることによってなされる。セットピンを上下動させる際には、セットピン（ピン先）を基板の上面に正確に位置合わせする必要がある。このセットピンの上下方向の位置を調節する機構としてストッパロッド１８が設けられている。
【００３５】
図４は、側板１１の前面にストッパロッド１８がハンドル２０に連繋して設けられていることを示す。ストッパロッド１８のロッドの中間位置に当接板１８ａ、ロッドの上端に下限調節つまみ１８ｂ、下端部に固定ねじ１８ｃが設けられ、ロッドの下端が昇降板２４に連結された連結板１９に螺合している。下限調節つまみ１８ｂはストッパロッド１８をガイドするガイド１８ｄの上面に当接し、下限調節つまみ１８ｂを回動させることによってナット結合している連結板１９が上下動する。
ハンドル２０とストッパロッド１８との連繋は、ハンドル２０の回動操作によって回動するカム２２がストッパロッド１８の当接板１８ａの下面に当接することによってなされ、ハンドル２０を回動させることにより、カムの作用によってストッパロッド１８が上下動し、連結板１９を介して昇降板２４が上下動する。
【００３６】
セットピンのピン先を基板の上面に位置合わせする操作は、昇降用のハンドル２０を下位置にした状態で、ピン先が基板の上面に接触するように下限調節つまみ１８ｂを回すことによってなされる。ピン先の下限位置が位置合わせされたら、固定ねじ１８ｃを回して、下限の調節位置が位置ずれしないようにストッパロッド１８を回り止めする。
ハンドル２０を上位置に上げた状態は上死点位置となるように設定されており、その状態でハンドル２０、セットピンは上位置に保持される。
【００３７】
図６に、ヘッド部１０を側方から見た状態を示す。
側板１１の裏面に、スライドガイド２５を介して昇降板２４が鉛直方向に移動可能に取り付けられ、昇降板２４の上部に連結板１９が連結され、連結板１９がストッパロッド１８の下部に連結（螺合）されている。
ハンドル２０は軸２１を支点として、水平位置と水平から上方向きに回動可能に支持される。軸２１にはストッパロッド１８の当接板１８ａの下面に当接するカム２２がハンドル２０と一体回転するように取り付けられている。
【００３８】
カム２２は、ハンドル２０が水平位置にある状態において昇降板２４、すなわちセットピンが最下位置にあり、ハンドル２０を上向きに回動させることによって昇降板２４が上昇する。
これらのカム２２を備えるハンドル２０、昇降板２４、ストッパロッド１８等が、セットピンの昇降機構を構成する。
【００３９】
（セットピンを支持する構成）
図５に、リワーク装置を背面側から見た状態を示す。
ヘッド部１０は向かい合わせに配置される一対のセットピン４０を備える。セットピン４０を用いてチップ部品を取り扱う操作は、セットピン４０を昇降させる操作と、セットピン４０を開閉する操作を組み合わせて行われる。セットピン４０を昇降させる操作は、昇降板２４にセットピン４０を支持することによって達成される。
図５には、回転ハンドル６２の回転軸に取り付けられた第１のプーリ６３ａと第２のプーリ６３ｂとにタイミングベルト６４が掛け渡された構成、ガイドロッド５８に連結部１１ａが介装され、連結部１１ａに係止ハンドル６５が取り付けられた構成が示されている。
【００４０】
図７に、側板１１の背面方向からセットピン４０を昇降させる機構と、セットピン４０を開閉させる機構を見た状態を示す。
前述したように、側板１１の裏面には側板１１に対して昇降可能に、スライドガイド２５に係合して鉛直方向に可動に昇降板２４が装着されている。この昇降板２４のさらに裏面側にカム板３２がスライドガイド３３により鉛直方向に可動に装着される。カム板３２は下端側が幅狭となる正面形状が台形状に形成され、両側面がカム面３２ａ、３２ｂとなる。
カム板３２の上部には軸３４が立設され、軸３４がハンドル３０のレバー３０ａの中途に設けられた長孔３０ｂに係合する。レバー３０ａの先端は側板１１に立設された支点ピン３５に係止され、ハンドル３０及びレバー３０ａは支点ピン３５を支点として、鉛直面内において回動可能に支持され、開閉用のハンドル３０を上下に動かすことによってカム板３２が上下動する。
【００４１】
ハンドル３０を回動させる操作はセットピン４０を開閉する操作に連動する。側板１１の裏面上には、ハンドル３０が最も上位置に回動した際のハンドル３０の回動位置を規制するためのストッパ３６が設けられている。ストッパ３６のレバー３０ａが当接する面にはマグネットが装着され、ストッパ３６に当接する位置までレバー３０ａが回動した際にレバー３０ａがストッパ３６に吸着支持される。
セットピン４０はピン支持部４２に取り付けられ、ピン支持部４２は、側板１１の裏面に水平方向に取り付けられたスライドガイド４１により水平方向に可動に支持される。
【００４２】
図６に、ヘッド部１０を側面方向から見た状態を示す。
セットピン４０を支持するピン支持部の支持ブロック４２２は、側面形状がクランク状に折曲する形状に形成され、昇降板２４の下部にガイド方向を水平方向として支持されたスライドガイド４１に係合し、側板１１と昇降板２４との中間位置に入り込むようにして装着される。
ピン支持部の上端部は昇降板２４に設けられた貫通孔から背面側に水平に突出し、水平に突出した部位にカム板３２のカム面に当接するローラ４３が装着され、突端部にバネ係止部４４が形成されている。図７に示すように、一対のピン支持部のバネ係止部４４間に、常時収縮する向きの弾性力を付与させてバネ４５が装着される。これによって、ピン支持部は互いに接近する向きに付勢され、ローラ４３がカム板３２のカム面３２ａ、３２ｂに当接しカムフォロアとして作用する。
【００４３】
図８にピン支持部４２にセットピン４０を取り付けた状態の斜視図を示す。ピン支持部４２は対称形状に一対設けられる。図８は一つのピン支持部４２にセットピン４０を取り付けた状態を示す。
ピン支持部４２はセットピン４０を装着する取付ブロック４２１と、取付ブロック４２１を取り付ける支持ブロック４２２とを備える。
取付ブロック４２１のセットピン４０を取り付ける先端部４２１ａは、先端側が低位となる傾斜形状に形成され、先端側が低位となる向きにセットピン４０が取り付けられるようになっている。セットピン４０は先端部４２１ａに、押さえ治具４２１ｂにより厚さ方向に挟圧してねじ止め固定される。
【００４４】
支持ブロック４２２は、取付ブロック４２１の取り付け位置を長孔とし、取付ブロック４２１の取り付け位置が調節できるように形成される。取付ブロック４２１は、双方のセットピン４０のピン先間でチップ部品を的確につかむことができるように取り付け位置を調節する。セットピン４０は取り扱い対象とするチップ部品に合わせて適宜形態や適宜大きさのものを使用するから、取り付け位置を調節して使用する。
【００４５】
図８（ａ）に示すセットピン４０は、ピンの中央部に設けたピン先４０１の両側に遮蔽部４０２を設けたものである。この遮蔽部４０２を設けたセットピン４０によれば、遮蔽部４０２によってピン先４０１の近傍部分にのみ加熱機構１２による熱輻射が照射されるようにし、対象とするチップ部品以外の領域に熱輻射が照射されないようにすることができる。図８（ｂ）に示すセットピン４０は、ピン先４０１を図８（ａ）の例にくらべて細幅に形成した例である。１ｍｍ以下といった微小なチップ部品を対象とする場合は、ピン先４０１を、幅１ｍｍ以下、厚さ１ｍｍ以下といった微小寸法に形成する必要がある。
【００４６】
セットピン４０は薄い金属板をレーザ加工等により、ピン先４０１、遮蔽部４０２等の外形形状にあわせてくりぬき加工し、図８（ａ）に示すように、ピン先４０１部分を所定の角度に折り曲げて形成する。本実施形態において使用している金属板の厚さは0.2ｍｍである。セットピン４０は交換して使用するものであり、所定の耐久性があり、加工性も良好な金属材、たとえばステンレス材を用いて形成する。
【００４７】
（チップトレイの構成）
基板にチップ部品を搭載する際には、基板の搭載位置の電極パッドにはんだを塗布しておき、搭載位置にチップ部品を位置合わせして搭載し、はんだ付けする。本実施形態のリワーク装置は、チップ部品（回路部品）が搭載された基板に別のチップ部品を交換して搭載することを想定している。この場合には、基板の所定位置にはんだを位置決めして塗布することが困難である。そのため、本実施形態においては、搭載しようとするチップ部品にはんだを塗布しておき、はんだを塗布したチップ部品を基板に位置決めして加熱することによってチップ部品を搭載する方法としている。
【００４８】
実施形態のリワーク装置においては、支持柱５２ａの近傍の基板枠８２ｂの側方位置に交換用のチップ部品を供給するチップトレイ１００を配置し、チップトレイ１００からチップ部品を基板上に移載して搭載する。
図９（ａ）にチップトレイ１００の斜視図を示す。チップトレイ１００はベース板５０に固定されるL形ベース１０２と、L型ベース１０２に高さ調節して取り付けられる取付ブロック１０４と、取付ブロック１０４の上端に水平に固定される位置決め枠１０６と、位置決め枠１０６に取り付けられるチップ部品のセット部１０８とを備える。
取付ブロック１０４の高さ調節は、L型ベース１０２の起立部に長孔を設け、ねじ１０３により取付ブロック１０４を高さ調節して固定することによってなされる。
【００４９】
チップトレイ１００の構成において特徴とする構成はチップ部品のセット部１０８の構成である。セット部１０８は、チップ部品を収容するネスト板１１０と、チップ部品にクリームはんだを塗布するためのメタルマスク１１１と、押さえ板１１２とを備える。ネスト板１１０（図９（ｂ））は、チップ部品Cを収納するためのものであり、チップ部品Cを収納する収納孔１１０ａが所定間隔をあけて４つ設けられている。この収納孔１１０ａは、ヘッド部１０がチップトレイ１００上に横移動した際に、セットピン４０のピン先４０１が収納孔１１０ａ上に位置するように孔位置が設定されている。
【００５０】
ネスト板１１０に設けられる収納孔１１０ａは、図９（ｂ）の拡大図に示すように、チップ部品Cを収納する収納孔Aと、チップ部品Cを両側方からつまむためにピン先４０１が挿入される挿入孔Bとからなる。収納孔Aと挿入孔Bとは連通して設けられ、収納孔１１０ａを平面方向から見ると十字形となる。チップ部品Cはネスト板１１０の幅方向に電極を配置する向きに孔内にセットされる。
ネスト板１１０はその板厚内にチップ部品Cを収納するため、チップ部品Cよりもわずかに厚い板材が用いられる。
【００５１】
メタルマスク１１１（図９（ｃ））はネスト板１１０の収納孔１１０ａに収納したチップ部品Cにクリームはんだを塗布するためのもので、ネスト板１１０に設けた収納孔１１０ａの孔位置に位置合わせして開口孔１１１ａが設けられている。図９（ｃ）の拡大図に示すように、開口孔１１１ａは、収納孔１１０ａに収納されたチップ部品Cの電極位置に合わせて開口するように、すなわち、ネスト板１１０にメタルマスク１１１を重ね合わせた状態で、ネスト板１１０に収納されたチップ部品Cの電極部のみが露出するように形成される。
【００５２】
チップ部品にクリームはんだを塗布する操作は、図９（ｄ）に示すように、押さえ板１１２を用いて、押さえ板１１２上にネスト板１１０とメタルマスク１１１とを重ね合わせ、チップ部品Cにクリームはんだを塗布することによって行う（図９（ｄ）は図９（ｂ）のD-D線位置での断面）。
位置決め枠１０６には、メタルマスク１１１とネスト板１１０と押さえ板１１２の周縁部のみを支持し、ネスト板１１０の収納孔１１０ａやメタルマスク１１１の開口孔１１１ａを設けた部位を開口させた開口部が設けられており、位置決め枠１０６に、メタルマスク１１１とネスト板１１０と押さえ板１１２とをこの順に下側から重ねて取り付け、位置決め枠１０６の開口側からクリームはんだを塗布することによってチップ部品にクリームはんだを供給する。
【００５３】
図９（ｂ）、（ｃ）は、ネスト板１１０とメタルマスク１１１の一方の対角位置にねじ止め孔１１０ｂ、１１ｂが設けられ、他方の対角位置に位置決め用のガイドピンが挿通される位置決め孔１１０ｃ、１１１ｃが設けられていることを示す。
位置決め枠１０６に、メタルマスク１１１とネスト板１１０と押さえ板１１２とをガイドピン１０８によって位置決めしてねじ止めした状態でクリームはんだを塗布し、位置決め枠１０６を下向きにし（押さえ板１１２が上になる）、図９（ａ）に示すように、取付ブロック１０４に位置決め枠１０６を取り付け、セット部１０８のねじ止めを解除して、一番上の押さえ板１１２を外す。こうして、ネスト板１１０が上位置になった状態で、ガイドピン１０８ａにより位置決めされてチップ部品が支持される。チップ部品はクリームはんだが塗布された面が下向きとなって支持される。
【００５４】
なお、位置決め枠１０６を利用するかわりに、メタルマスク１１１とネスト板１１０の大きさに合わせた矩形枠状に形成したアタッチメントを利用し、このアタッチメントにメタルマスク１１１、ネスト板１１０、押さえ板１１２を取り付けてクリームはんだを塗布した後、メタルマスク１１１を取り付けた側が下向きになるように、位置決め枠１０６のかわりに平坦状に形成した支持板上にアタッチメントごと取り付け、押さえ板を外して、図９（ａ）に示したと同様のセット部１０８の形態とすることもできる。
【００５５】
図９に示した例は、チップ部品Cを収納する収納孔１１０ａを４つ設けた例であるが、収納孔１１０ａの配置数が限定されるものではない。
基板に供給するチップ部品のサイズが異なる場合がある。この場合には、製品に合わせた収納孔１１０ａを備えるネスト板１１０及びこれに組み合わせるメタルマスク１１１を使用する。また、１枚のネスト板１１０によってサイズが異なるチップ部品の供給を可能にするため、サイズの異なる複数の収納孔１１０ａを形成したネスト板１１０と、これに組み合わせて用いるメタルマスク１１１を用意して操作することも可能である。
【００５６】
（ボトムヒータ）
図１０は、クランパ８８ａ〜８８ｄによって支持した基板を下面側から加熱するボトムヒータ１２０を示す。基板にはんだ付けされているチップ部品を基板から取り外す際には、加熱機構１２を用いて集中的に基板を加熱しても十分にはんだを溶融することができない場合がある。その場合には、ボトムヒータ１２０を用いて基板を下面側からも加熱する方法が有効である。また、基板を下面側から加熱しながら加熱機構１２により基板上の特定のチップ部品を加熱することによって、より短時間でチップ部品を取り外すことができ、またチップ部品を新たに基板に搭載することができる。
【００５７】
図１０に示すボトムヒータ１２０は、平面形状が長方形の上部が開口する箱体状に形成した筐体１２２の上部に、セラミックヒータ１２４を配したものである。セラミックヒータ１２４は、電極１２６により両端を支持し、配線１２８を介して外部電源に接続される。筐体１２２の側面に操作用のハンドル１３０が設けられる。
ボトムヒータ１２０はクランパ８８ａ〜８８によって基板を支持した状態で、基板枠８２ａ〜８２ｄによって囲まれた領域内を、基板ベース板８０上で適宜位置に動かして使用する。したがって、筐体１２２の高さは基板枠８２ａ〜８２ｄの高さよりも低く設定し、クランパ８８ａ〜８８ｄによって支持された基板の下側で自由にボトムヒータ１２０を動かせるようにする。
【００５８】
（リワーク装置の作用：チップ部品の取り外し操作）
続いて、上述したリワーク装置を用いて、基板に搭載されたチップ部品を基板から取り外す操作について説明する。
まず、基板枠８２ａ〜８２ｄに取り付けられているクランパ８８ａ〜８８ｄを用いて基板をクランプする。クランパ８８ａ〜８８ｄはスライドガイド８７ａ、８７ｂ上においてX方向（幅方向）に移動自在であり、スライドガイド８７ｂはスライドガイド８６ａ、８６ｂにガイドされてY方向（長手方向）に移動自在であるから、基板の外縁にクランパ８８ａ〜８８ｂを移動させて基板をクランプする。基板はスライドガイド８６ａ、８６ｂとほぼ同じ高さに支持される。
【００５９】
次に、ヘッド部１０にセットピン４０を調節して取り付けた状態で、基板上の取り外し対象であるチップ部品をカメラ１４の視認域内に位置合わせする。加熱機構１２はカメラ１４の下方から左方に退避した位置に移動させておく。
この視認操作は、ハンドル２０を上位置に回動させてセットピン４０を上位置に移動させ、かつハンドル３０を下位置に動かしてセットピン４０を最大に開いた状態で行う。具体的には、回転ハンドル６２を回転してヘッド部１０をX方向に移動させ、回転ハンドル９４を回転して基板ベース板８０をY方向に移動させて、取り外し対象であるチップ部品の直上にセットピン４０が位置するようにする。
【００６０】
カメラ１４はセットピン４０の直上に位置しているから、ピン先４０１と基板上のチップ部品を視認しながら（実際はモニター画面で見る）回転ハンドル６２、回転ハンドル９４を動かしてピン先４０１の下方にチップ部品が位置するように操作する。セットピン４０は最大に開いているから、ピン先４０１に挟まれた中間の位置にチップ部品が位置する配置となる。この視認操作の際にカメラ１４のピントを合わせて、正確に位置調節できるようにする。
【００６１】
次に、開閉用のハンドル３０を若干上に動かし、セットピン４０がを最大に開いた位置から中間の開き位置に設定し、その状態でチップ部品の側面（ピン先４０１が当たる面）に正確にピン先４０１を位置合わせする。この操作の際には、ピン先４０１は基板よりも上位置にある。
図１１に、カム板３２とローラ４３の高さ位置との関係によって、セットピン４０の開き度合いが変化する様子を説明的に示す。カム板３２のカム面の角度は実際の装置のカム板３２よりも強調して描いている。ローラ４３がE点にある状態（カム板３２を押し下げた状態）がセットピン４０が最も広いた状態（開き位置）、F点が中間の開き位置にある状態（中間位置）、G点が最も狭くなった状態（閉じ位置）でチップ部品をつかむ状態である。
【００６２】
カム板３２のカム面は、E点からF点に至るまでの傾斜が急で、F点からG点までの傾斜は緩やかである。F点においてセットピン４０がクリック的に動くことによって中間位置となったことがわかる。セットピン４０を中間位置で保持するため、レバー３０ａの中間位置に合わせて側板１１の側面にマグネットを配し、マグネットの作用によってレバー３０ａがいったん中間位置に保持されるようにしてもよい。
セットピン４０が中間位置にある状態は、基板に搭載されている隣り合ったチップ部品のちょうど中間にピン先４０１が位置する状態に対応する。
【００６３】
セットピン４０の開き度を中間位置としてピン先４０１をチップ部品に位置合わせしたところで、係止ハンドル６５にヘッド部１０のX方向の位置をロックし、レバー９０ａを操作してストッパ９０により基板ベース板８０をロックして基板のY方向位置を位置決めする。
次いで、ハンドル２０を上位置から下位置（最下位置）まで回動し、カメラ１４でピン先４０１の位置を見ながら、ストッパロッド１８の下限調節つまみ１８ｂを回してピン先４０１が基板の上面に接触するように調節し、その位置で固定ねじ１８ｃによりストッパロッド１８を固定する（セットピンのZ方向位置が規定される）。
次いで、開閉用のハンドル３０を上位置に移動させ、セットピンを閉じる。
【００６４】
次に、加熱機構１２をカメラ１４の下方、すなわちセットピン４０の上方に移動させ、ハロゲンランプを点灯させて基板を加熱する。基板を加熱すると、はんだフラックスが飛散したりするから、排気ファン１４０（図１、図３等）を作動させ、ダクトの連結部１４１（図１、図４等）にダクトを連結して排気しながら作業する。また、透視用のカバー１４２（図１）を下ろして作業する。
なお、クランパ８８ａ〜８８ｄによって基板をクランプした時点で、基板の下方にボトムヒータ１３０を配置し、基板を下面側から予備加熱しておく。
【００６５】
図１２（ａ）は、セットピン４０を下位置とし、セットピン４０を閉じて、加熱機構１２によって基板を加熱している状態を平面方向から見た状態を示す。円形部分が加熱機構１２によって加熱している範囲（光が照射される範囲）である。
セットピン４０は端縁が直線的に形成され、端縁の中央位置からピン先４０１が延出し、ピン先４０１がピン本体に対して傾斜するように折曲して形成されている。
図１２（ｂ）に示すように、ピン先４０１はチップ部品の側面に添うように配置される。ピン先４０１とピン本体とのなす角度は３０°程度であり、セットピン４０の先端側が低位となることによって、基板に搭載されている比較的大きな回路部品６と干渉しないようにしてチップ部品を配置することができる。
【００６６】
図１２（ａ）に示すセットピン４０はピン先４０１の側方を切り欠き、対象とするチップ部品と基板部分に光（輻射熱）が当たるようにして集中的に加熱されるようにし、切欠部分の外側に遮蔽部４０２を設けることによって、対象とするチップ部品以外の部位が熱せられないようにしている。
加熱機構１２によって加熱される範囲が絞られていれば遮蔽部４０２はなくてもよいが、通常、加熱機構１２による加熱範囲（スポット径）は数ｍｍ〜１０ｍｍ程度あるから、セットピン４０に遮蔽部４０２を設けることは有効である。
加熱機構１２によってはんだが溶融する温度まで加熱した後、昇降用のハンドル２０を下位置から上位置に移動させる。この操作により、チップ部品がクランプされて基板から持ち上げられる。
【００６７】
図１１において、G点の位置が、セットピン４０によってチップ部品がクランプされた位置である。セットピン４０によってチップ部品がクランプされると、カム板３２のカム面に接触していたローラ４３はカム面から離間する。すなわち、ローラ４３がカム面に接触する状態から離間する状態に移行することによってチップ部品がクランプされる。したがって、セットピン４０によってチップ部品がクランプされた後は、バネ４５の弾性力（収縮力）によってチップ部品がクランプされることになる。
【００６８】
このようにカム板３２の作用とバネ４５の弾性力を利用してチップ部品をクランプするように構成したことにより、セットピン４０を取り付けたときのばらつき、あるいはセットピン４０をチップ部品に位置合わせするときの位置合わせが不正確であったために、セットピン４０がカム板３２のカム面に片当たりしたような場合でも、これらの位置ずれを吸収して、確実にチップ部品をピックアップすることが可能である。
【００６９】
図１２（ｃ）に、セットピン４０によってチップ部品５をクランプした状態を説明的に示す。セットピン４０は互いに傾斜させて（図示例では傾斜角３０°）設置しているから、チップ部品５をクランプした際の挟圧力により、セットピン４０は図のように湾曲し、チップ部品５はセットピン４０自体の弾性力を合わせて支持される。このセットピン４０による作用も、チップ部品を確実に保持するように作用する。
【００７０】
セットピン４０によってチップ部品を上位置に持ち上げたところで、加熱機構１２を左方の退避位置に移動させ、カメラ１４によりセットピン４０によってチップ部品がピックアップされたことを確認する。
次いで、係止ハンドル６５によるヘッド部１０のロックを解除し、回転ハンドル６２を回転してヘッド部１０を右方に移動し、開閉用のハンドル３０を下向きに動かしてセットピン４０の位置を開き位置とし、ピックアップしたチップ部品を落下させる。これによってチップ部品の取り外し操作が完了する。
【００７１】
（リワーク装置の作用：チップ部品の搭載動作操作）
リワーク装置によって基板からチップ部品を取り外した後、もしくは基板にチップ部品を搭載する操作は次のようにして行う。
まず、基板上におけるチップ部品を搭載する位置を確認する。この確認操作はセットピン４０を上位置かつ開き位置とした状態で、回転ハンドル６２によりヘッド部１０をX方向に移動させ、回転ハンドル９４により基板をY方向に動かして、カメラ１４で基板上におけるチップ部品の搭載位置を確認することによって行う。
【００７２】
カメラ１４のピントを合わせ、次に、セットピン４０の開き度を中間位置として、基板上におけるチップ部品のセット位置にセットピン４０を正確に位置合わせする。
次いで、昇降用のハンドル２０を下位置まで下ろし、セットピン４０のピン先４０１が基板の上面に接するように下限調節つまみ１８ｂを回して調節する。調節ができたら、その位置で固定ねじ１８ｃでストッパロッド１８を固定する。これによって、ハンドル２０を最下位置に下げた位置がピン先４０１が基板上面に接する位置となる。また、ストッパ９０によって基板位置をロックする。ヘッド部１０については連結部１１ａの側面にストッパ６０ａを当接し、その位置でストッパ６０ａをロックする。これによってヘッド部１０のX方向の位置が規定される。
【００７３】
ストッパ６０ａの位置が規定されたところで、セットピン４０を上位置かつ開き位置としてヘッド部１０を右方のチップトレイ１００の上方までスライド移動させる。
チップトレイ１００からセットピン４０にチップ部品を受け渡す操作は、カメラ１４でセットピン４０を視認しながら、セットピン４０の直下位置にチップ部品が位置するようにヘッド部１０を移動させ、セットピン４０を中間位置の状態で下位置まで下げ、セットピン４０を閉じ位置としてピン先４０１でチップ部品をピックアップすればよい。チップ部品をピックアップした状態で開閉用のハンドル３０を上位置に保持し、セットピン４０によってチップ部品を保持する。
【００７４】
ヘッド部１０はX方向にのみ移可能であるから、セットピン４０の移動経路上にチップ部品が位置するようにチップトレイ１００を配置する。また、チップ部品を支持するセット部１０８の高さも、セットピン４０が下降するストローク内にチップ部品が位置するように設定する。
図９（ｂ）に示すように、ネスト板１１０にはセットピン４０のピン先４０１が挿入される挿入孔Bが形成されているから、ピン先４０１がネスト板１１０と干渉することなくチップ部品をピックアップすることができる。
【００７５】
セットピン４０によってチップ部品を保持した状態で、ヘッド部１０を連結部１１ａの側面がストッパ６０ａに当接する位置まで横移動させ、その位置で係止ハンドル６５によりヘッド部１０をロックする。
次いで、昇降用のハンドル２０をストッパロッド１８によって規定されている下位置まで下げ、チップ部品を基板上に当接させる。
その状態で加熱機構１２をカメラ１４の下側まで横移動させ、ハロゲンランプを点灯して基板を加熱開始する。なお、基板はボトムヒータ１３０によって予備加熱しておく。
加熱機構１２によってはんだ溶融温度まで加熱した後、加熱をOFFにして基板にチップ部品を接合する。
【００７６】
チップ部品を基板に接合した後、開閉用のハンドル３０を操作しセットピン４０の開き度を中間位置にしてから、昇降用のハンドル２０を操作してセットピン４０をピン先４０１が基板の上面から上方に離間する上位置に移動させる。
次いで、セットピン４０を開き位置とし、加熱機構１２を側方の退避位置に移動させ、カメラ１４によって基板上に搭載されたチップ部品を確認する。こうして、チップ部品を基板に搭載する操作が完了する。
【００７７】
上述したように、本実施形態のリワーク装置によれば、セットピン４０を基板上のチップ部品の位置に位置合わせした状態、あるいは基板上のチップ部品を搭載する位置にチップ部品を位置合わせした状態で、加熱機構１２によりチップ部品と基板とを加熱する操作を行って、チップ部品の取り外し、搭載を行うことができる。したがって、加熱時にチップ部品が位置ずれしたりすることがなく、正確にチップ部品の取り外し、搭載操作を行うことができる。
また、加熱操作と取り外し、搭載操作を連続的に行うことが可能であることから、チップ部品の取り外し、搭載操作を短時間のうちに行うことができる。
【００７８】
また、本実施形態のリワーク装置では、セットピン４０をチップ部品の取り外し位置、搭載位置に正確に位置決めして操作することができ、きわめて微小なチップ部品を扱う場合でも、他の回路部品に影響をあたえずに対象とするチップ部品のみを取り外し、搭載することができる。
また、集光部を備えた加熱機構を使用することによって、対象とするチップ部品及びチップ部品が搭載された近傍部分のみを限定的に加熱するのみでチップ部品の取り外し、搭載操作を行うことができ、基板に搭載されている他の部品を損傷したりすることがないという利点がある。
【００７９】
なお、上記実施形態においては、基板をＹ方向に移動させる操作や、ヘッド部をＸ方向に移動させる操作等を回転ハンドル６２、９４等を用いて手動操作としているが、これらの移動操作を、サーボモータ等の駆動機構を用いる動作させるようにすることも可能である。基板に搭載されたチップ部品を取り外す操作や、チップ部品を搭載しなおす操作が頻繁に起こるような場合には、動作を自動化することによってさらに作業効率を向上させることができる。
【符号の説明】
【００８０】
１０ ヘッド部
１１ 側板
１２ 加熱機構
１４ カメラ
１８ ストッパロッド
１８ａ 当接板
１８ｂ 下限調節つまみ
２０ ハンドル
２２ カム
２４ 昇降板
２５ スライドガイド
３０ ハンドル
３０ａ レバー
３２ カム板
３２ａ、３２ｂ カム面
３３ スライドガイド
４０ セットピン
４２ ピン支持部
４３ ローラ
４４ バネ係止部
４５ バネ
５０ ベース板
５２ａ、５２ｂ 支持柱
５４ 支持板
５８ ガイドロッド
６０ａ、６０ｂ ストッパ
６２ 回転ハンドル
６４ タイミングベルト
６５ 係止ハンドル
８０ 基板ベース板
８２ａ、８２ｂ、８２ｃ、８２ｄ 基板枠
８４ａ、８４ｂ スライドガイド
８８ａ、８８ｂ、８８ｃ、８８ｄ クランパ
９０ ストッパ
９４ 回転ハンドル
９６ タイミングベルト
１００ チップトレイ
１０８ セット部
１１０ ネスト板
１１０ａ 収納孔
１１１ メタルマスク
１１１ａ 開口孔
１１２ 押さえ板
１２０ ボトムヒータ
１２４ セラミックヒータ
４０１ ピン先
４０２ 遮蔽部
４２１ 取付ブロック
４２１ａ 先端部
４２１ｂ 押さえ治具
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板に搭載されたチップ部品を基板から取り外して交換搭載するチップ部品のリワーク装置及びこれに用いるセットピンに関する。
【背景技術】
【０００２】
各種電子機器には、抵抗、コンデンサ、ダイオード、IC等のチップ部品（回路部品）を基板にはんだ付けして搭載した製品が使用されている。これらの基板の製造に際しては、所定の配線パターンが形成された基板に、印刷法によってはんだを印刷し、チップ実装装置を用いてチップ部品を配置し、はんだリフロー工程によりチップ部品をはんだ付けして組み立てている。
【０００３】
こうして組み立てられた基板では、組み立て後に、チップ部品の不良が判明して交換する場合や、設計上、別の抵抗値等のチップ部品に交換する必要が生じる場合があり、このためにチップ部品の交換（リワーク、リペア）を行う装置が提案されている。
従来のリワーク装置は、交換しようとする回路部品に熱風をあてて取り外ししたり、はんだごてにより加熱して回路部品を取り外すという方法であった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−１６４４０４号公報
【特許文献２】特開２００９−９４３３４号公報
【特許文献３】特開２００８−２１０９１６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、基板に搭載されるチップ抵抗あるいはチップコンデンサといったチップ部品は、近年、ますます小型化し、縦横の寸法が１ｍｍ以下といった微小なチップ部品となっているため、取り外ししようとするチップ部品（回路部品）を加熱する際に、交換対象ではないチップ部品までも加熱してしまい、場合によっては交換対象でない部品を損傷してしまうという問題や、対象とするチップ部品を的確に取り外しする操作が難しく、作業の効率化が図れないという問題があった。
【０００６】
本発明はこれらの課題を解決すべくなされてものであり、チップ部品のような微小な部品を基板から取り外して交換するといった操作を確実にかつ容易に行うことを可能とし、これによってチップ部品の取り外し、交換作業を効率化することを可能にするチップ部品のリワーク装置及びこれに好適に用いることができるセットピンを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明は次の構成を備える。
すなわち、チップ部品のリワーク装置として、基板を水平に支持して基板を一方向に移動可能に支持する基板の支持機構と、前記基板の上方において、基板の移動方向に直交する方向に移動可能に支持されるヘッド部とを備え、前記ヘッド部は、チップ部品を側方から挟圧して支持する一対のセットピンと、前記セットピンを、前記基板の上面にピン先が当接する下位置と、基板の上面から上方にピン先が離間する上位置との間を昇降させるセットピンの昇降機構と、前記昇降機構に連動して設けられ、前記セットピンを、チップ部品の側面にピン先が当接してチップ部品を挟圧する閉じ位置と、ピン先をチップ部品の側面位置に位置合わせする中間位置と、ピン先をチップ部品の側面位置よりも外側に開いた開き位置との間で開閉させるセットピンの開閉機構と、前記チップ部品と基板とを加熱する加熱機構と、を備えることを特徴とする。
なお、本発明のリワーク装置において取り扱い対象とするチップ部品は、抵抗、コンデンサに限らず、ダイオード、IC等の回路部品を含むものである。
【０００８】
また、前記セットピンは、ピン本体の端縁を直線状とし、該端縁の中央位置からピン先を延出させ、該ピン先を前記ピン本体の面方向に対して先端側が低位となるように折曲させた形状に設けられたことにより、微小なチップ部品を基板から取り外したり、基板の所定位置にチップ部品を搭載する操作を確実に行うことができる。
また、前記セットピンは、ピン先の両側に前記加熱機構による熱輻射を遮蔽する遮蔽部を設けたことにより、対象とするチップ部品以外の基板上に搭載されている部品を不要に加熱することを防止することができる。
【０００９】
また、前記加熱機構は、熱源となる光源と、前記光源から放射される光を前記基板上に集光する集光部とを備えることにより、基板に搭載された、あるいは基板に搭載しようとするチップ部品の近傍を効果的に加熱することができ、チップ部品のリワーク作業を確実に行うことが可能となる。
また、前記セットピンの上方に配され、前記セットピンと前記基板上におけるチップ部品の搭載位置を視認するための視認装置を備えることにより、基板上のチップ部品の搭載位置にセットピンを正確に位置合わせすることができ、チップ部品の取り外し、チップ部品を搭載する操作を確実に行うことができる。
【００１０】
また、前記昇降機構は、面方向を鉛直方向として前記ヘッド部に取り付けられた側板に、上下動可能に取り付けられた昇降板と、前記昇降板にカムを介して連繋され、回動操作により前記カムを介して、前記昇降板を昇降させる昇降用のハンドルと、を備えることにより昇降用のハンドルを回動させる操作のみによってセットピンを昇降させることができる。
また、前記開閉機構は、前記昇降板に上下動自在に装着され、下側が幅狭となる台形状の正面形状に形成されたカム板と、前記セットピンを装着する取付ブロックと、前記カム板の側面に形成されたカム面に当接するローラが設けられた一対のピン支持部とを備え、前記一対のピン支持部は、対向する水平方向に移動可能に、前記昇降板に支持されるとともに、前記ピン支持部の端部間に、前記ローラを前記カム面に常時押接する向きに付勢するバネが係止され、回動操作により前記カム板を前記昇降板に対して昇降操作し、前記セットピンを開閉させる開閉用のハンドルが、前記カム板に連繋して設けられていることにより、開閉用のハンドルの回動操作によってセットピンを開閉操作することを可能にするとともに、チップ部品をセットピンによって挟圧して支持する操作を確実に行うことができる。
また、前記取付ブロックの前記セットピンを取り付ける先端部は、先端側が低位となる傾斜形状に形成され、前記先端部に前記セットピンが脱着可能に設けられていることによって、セットピンを交換して取り付ける操作が容易となり、先端側が低位となるようにセットピンが装着されることによって、セットピンによってチップ部品をピックアップする操作が確実になされる。
【００１１】
また、前記基板の支持機構は、ベース板上に一方向に移動可能に支持された基板ベース板と、該基板ベース板上に、平面形状が矩形の枠体状に取り付けられた基板枠と、該基板枠の上端面に取り付けられたスライドガイドと、該スライドガイドに移動自在に装着され、前記基板を厚さ方向にクランプして支持するクランパとを備え、前記基板ベース板を前記ベース板上において移動させる機構として、前記ベース板に取り付けられた回転ハンドルと、該回転ハンドルの回動操作にともなって前記基板ベース板を進退移動させるタイミングベルトとを備えることにより、基板のサイズが異なる場合であってもクランパによって確実に基板を支持することができ、回転ハンドルを回動することにより、セットピンの位置に合わせて基板を移動させる（Ｙ方向）操作を容易に行うことができる。
また、前記ヘッド部は、ベース板上に起立して設けられた支持柱間に架設された支持板に移動自在に支持され、前記ヘッド部を前記支持板上において移動させる機構として、前記支持板に取り付けられた回転ハンドルと、該回転ハンドルの回動操作にともなって前記ヘッド部を進退移動させるタイミングベルトとを備えることにより、回転ハンドルを回動する操作によってヘッド部を移動（Ｘ方向）させることができる。
また、前記基板の支持機構には、基板の移動をロックするロック機構が設けられ、前記ヘッド部には、ヘッド部の移動をロックするロック機構が設けられ、前記セットピンの昇降機構には、セットピンの高さ位置を基板の上面に位置合わせする調節機構が設けられていることにより、セットピンを基板のチップ部品の搭載位置に確実に位置決めして所要の操作を行うことができる。
【００１２】
また、前記基板の支持機構に基板を支持した状態において基板を下面側から加熱するためのボトムヒータを備え、前記ボトムヒータは、上面が開口する箱体状に形成された筐体の上部に、前記基板に対向する配置にヒータが配されたものであることにより、加熱機構による加熱操作に加えてボトムヒータにより基板を加熱することによってチップ部品の取り外し、搭載操作をさらに効率的に行うことができる。
【００１３】
また、前記基板に搭載するチップ部品を供給するためのチップトレイを備え、該チップトレイは、前記ヘッドの移動経路上の、前記基板の支持機構とは干渉しない側方に配置され、前記チップトレイには、前記セットピンの移動位置に位置合わせしてチップ部品を支持するチップ部品のセット部が設けられていることにより、チップトレイからセットピンによりチップ部品をピックアップして基板に搭載する操作が容易に行える。
また、前記セット部は、前記チップ部品を収納する収納孔が形成されたネスト板と、該ネスト板の下に重ねて配置され、前記ネスト板に収納されたチップ部品にはんだを塗布する領域のみを開口させたマスク板とを備え、前記ネスト板には、前記収納孔に連通して、前記セットピンの移動位置においてピン先を挿入させる挿入孔が、前記収納孔に交差する配置に設けられていることにより、セットピンによりセット部からチップ部品をピックアップする操作を容易にかつ確実に行うことができる。
【００１４】
また、基板に搭載されたチップ部品を基板から取り外し、あるいは基板上にチップ部品を搭載する際に、チップ部品を側方から挟圧して支持するためのセットピンであって、ピン本体の端縁を直線状とし、該端縁の中央位置からピン先を延出させ、該ピン先を前記ピン本体の面方向に対して先端側が低位となるように折曲させた形状としたものが好適に使用できる。
また、前記ピン先の両側の前記端縁部分に切欠を設け、該切欠の両側に遮蔽部を設けたことにより、加熱機構を使用してチップ部品と基板とを加熱する際に、処理対象とするチップ部品の近傍のみを加熱して、処理対象としないチップ部品や基板部分を加熱しないようにすることができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明に係るチップ部品のリワーク装置によれば、チップ部品を基板から取り外し、また基板に搭載する操作を確実に、かつ効率的に行うことができる。また、本発明に係るセットピンは、チップ部品の取り外し、チップ部品の搭載に好適に用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】リワーク装置の全体構成を示す斜視図である。
【図２】リワーク装置の側面図である。
【図３】リワーク装置の平面図である。
【図４】リワーク装置の正面図である。
【図５】リワーク装置の背面図である。
【図６】ヘッド部の側面図である。
【図７】側板の背面方向から見た昇降機構、開閉機構の背面図である。
【図８】ピン支持部にセットピンを取り付けた状態の斜視図である。
【図９】チップトレイの斜視図（ａ）、ネスト板（ｂ）、メタルマスク（ｃ）、はんだを塗布する状態（ｃ）を示す。
【図１０】ボトムヒータの斜視図である。
【図１１】カム板の作用を示す説明図である。
【図１２】セットピンの平面図（ａ）、チップ部品をピックアップする状態の説明図（ｂ）、（ｃ）である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
（リワーク装置の全体構成）
図１は、リワーク装置の一実施形態について、その全体構成を示す斜視図である。本実施形態のリワーク装置は、チップ部品をつまんで取り外し操作や搭載操作を行う一対のセットピンを備えるヘッド部１０と、セットピンのX方向（基板の幅方向）の位置を調節する機構と、セットピンのY方向（基板の長手方向）の位置を調節する機構と、セットピンの高さ方向（Z方向）の位置を調節する機構とを備える。
【００１８】
ヘッド部１０は、チップ部品を操作するセットピンの他に、基板からチップ部品を取り外す際、また基板にチップ部品を搭載する際に、はんだを溶融するための加熱機構１２、セットピンを基板上のチップ部品の位置に位置合わせするため、基板上におけるセットピンの位置を確認するための視認装置としてのカメラ１４等を備える。加熱機構１２、カメラ１４等はヘッド部１０の側板１１に支持されている。
【００１９】
図１に示すように、ベース板５０の幅方向の対向する縁部上に一対の支持柱５２ａ、５２ｂが立設され、支持柱５２ａ、５２ｂの上部間が支持板５４によって水平に連結される。支持板５４上には、ヘッド部１０の移動方向をX方向に規制するスライドガイド５６が設けられ、スライドガイド５６に摺動自在に係合するスライド体にヘッド部１０が取り付けられている。
【００２０】
スライドガイド５６の上方には、スライドガイド５６と平行にガイドロッド５８が支持され、ガイドロッド５８にヘッド部１０の側板１１が連結部１１ａを介して摺動自在に係合する。ガイドロッド５８には、ヘッド部１０のX方向の移動位置を記憶するためのストッパ６０ａ、６０ｂが摺動可能に装着される。ストッパ６０ａ、６０ｂはヘッド部１０を位置決めし、連結部１１ａの側面に当接させてその位置にロックすることによって、ヘッド部１０の位置決め位置を記憶するように使用する。
【００２１】
セットピンのY方向の位置調節は、基板をY方向に移動させることによってなされる。基板をY方向に移動させる機構として、基板ベース板８０上に、基板枠８２ａ、８２ｂ、８２ｃ、８２ｄを平面形状が矩形の枠体状に立設し、基板ベース板８０をベース板５０上に設けた一対のスライドガイド８４ａ、８４ｂにY方向に移動可能に係合支持する。スライドガイド８４ａ、８４ｂはベース板５０の長手方向の一方側から他方側に延びるように配置され、基板ベース板８０はスライド体８５を介してスライドガイド８４ａ、８４ｂに移動可能に支持される。
【００２２】
対向する一方の基板枠８２ｂ、８２ｃはスライドガイド８４ａ、８４ｂの長手方向、すなわちY方向に平行に配置され、他方の基板枠８２ａ、８２ｄはX方向に配置されている。一方の基板枠８２ｂ、８２ｃの上端面上には、基板枠８２ｂ、８２ｃに沿ってスライドガイド８６ａ、８６ｂが固定され、他方の基板枠８２ａの上端面上にスライドガイド８７ａが固定されている。スライドガイド８７ａには、基板をクランプ支持するための一対のクランパ８８ａ、８８ｂがスライドガイド８７ａ上を摺動自在に装着されている。
【００２３】
図１においては、基板枠による枠体の残りの一辺に相当する基板枠８２ｄ上にスライドガイド８７ｂが位置している。このスライドガイド８７ｂは対向配置されているスライドガイド８６ａ、８６ｂ間に掛け渡され、スライドガイド８６ａ、８６ｂに摺動自在に係合支持されている。スライドガイド８７ｂにも、基板をクランプ支持するための一対のクランパ８８ｃ、８８ｄが摺動自在に装着されている。
このようにスライドガイド８７ｂをY方向を移動可能とし、クランパ８８ａ〜８８ｄをX方向に移動可能とすることにより、基板の大きさに合わせてクランパ８８ａ〜８８ｄをX方向とY方向に移動させて基板をクランプして支持することができる。
上述したベース板５０、基板ベース板８０、スライドガイド８４ａ、８４ｂ、基板枠８２ａ〜８２ｄ、クランパ８８ａ〜８８ｄ等が基板の支持機構を構成する。
【００２４】
本実施形態においては、200mm×300mmの基板が装着できるように基板枠８２ａ〜８２ｄ等の寸法を設定した。ベース板５０あるいは基板枠８２ａ〜８２ｄ等は任意の寸法に設定することが可能であり、操作対象とする基板の大きさに合わせて設計すればよい。また、本実施形態においては、スライドガイド８７ｂをスライドガイド８６ａ、８６ｂに対してスライド自在としたが、スライドガイド８７ａをスライドガイド８６ａ、８６ｂに対してスライド自在としてもよい。また、スライドガイド８７ａ、８７ｂを固定側とし、スライドガイド８６ａ、８６ｂ側を移動側として基板をクランプ支持する構成とすることもできる。
【００２５】
ベース板５０には、基板ベース板８０のY方向の移動位置、いいかえれば基板のY方向の移動位置をロックするロック機構としてストッパ９０が設置されている。基板ベース板８０の一方の側面に添わせて係止板９２が固定され、この係止板９２に設けられた係止溝にストッパ９０が係合し、適宜位置でレバー９０ａを操作することによって、ベース板５０上において基板ベース板８０がロックされる。
【００２６】
図２に、リワーク装置を側面方向から見た状態を示す。ベース板５０上に支持柱５２ａが立設され、支持柱５２ａの上部に支持板５４が固定され、支持板５４にスライドガイド５６が取り付けられている。ベース板５０にスライドガイド８４ａが固定され、スライド体８５を介して基板ベース板及び基板枠８２ｂが支持され、基板枠８２ｂの上端にスライドガイド８６ａが取り付けられている。また、ベース板５０上にレバー９０ａを備えるストッパ９０が取り付けられ、ストッパ９０が係止板９２に係合している。
ヘッド部１０の加熱機構１２及びカメラ１４は、支持板５４に支持された側板１１に支持されている。
【００２７】
（X方向、Y方向の移動機構）
図３に、リワーク装置を平面方向から見た状態を示す。支持板５４の一端側に、ヘッド部１０をX方向に移動させる操作を行うための回転ハンドル６２が配置されている。６２ａは回転ハンドル６２を回動操作するつまみである。回転ハンドル６２の回転軸には第１のプーリ６３ａ（不図示）が固定され、タイミングベルト６４の移動方向がX方向となるように、支持板５４の他端側に自由回転可能に第２のプーリ６３ｂが配置され、第１のプーリ６３ａと第２のプーリ６３ｂとにタイミングベルト６４が掛け渡されている。
【００２８】
タイミングベルト６４にスライドガイド５６に係合するスライド体５６ａが固定され、スライド体５６ａにヘッド部１０の側板１１が連結されている。こうして、回転ハンドル６２を正逆回転することにともなってヘッド部１０がX方向に進退動する。
ヘッド部１０は連結部１１ａを介してガイドロッド５８に連繋する。連結部１１ａのガイドロッド５８との連繋部分には、連結部１１ａとガイドロッド５８との連繋を制御する係止ハンドル６５が装着されている。この係止ハンドル６５を締めることによって、ガイドロッド５８上においてヘッド部１０がロックされる。連結部１１ａ、係止ハンドル４４、ガイドロッド５８がロック機構を構成する。
【００２９】
ベース板５０の長手方向の一端側には、基板をY方向に移動させる操作を行うための回転ハンドル９４が軸線方向を鉛直向きにして回転自在に軸支されている。回転ハンドル９４の回転軸には第１のプーリ９５ａ（不図示）が固定され、ベース板５０の他端側に自由回転可能に配置された第２のプーリ９５ｂとの間に、移動方向がY方向となるようにタイミングベルト９６が掛け渡されている。タイミングベルト９６は連結部９７を介して基板ベース板８０に連結する。回転ハンドル９４を正逆回転することによって、基板ベース板８０はスライドガイド８４ａ、８４ｂにガイドされてY方向に移動する。９４ａはつまみである。
【００３０】
（ヘッド部の構成）
図４は、リワーク装置の正面図である。支持柱５２ａ、５２ｂの上端間を連結する支持板５４に第２のプーリ６３ｂが支持され、タイミングベルト６４が掛け渡されている。
ヘッド部１０の側板１１の前面の下部には、カメラ１４の下方位置と、下方位置から左方に退避した位置との間において移動可能に加熱機構１２が装着される。加熱機構１２は、ハロゲンランプを熱源とするものである。ハロゲンランプの周囲に、半球形の反射板（金めっき板）を備える集光部を設けることにより、ハロゲンランプの光を基板上に集光させ、基板上で小さなスポット領域（数ｍｍ〜10ｍｍ径程度）を加熱する（熱輻射を照射する）ことができるように構成されている。
【００３１】
この加熱機構１２による加熱温度は２００〜３００℃である。加熱機構１２に用いるハロゲンランプの球種、集光部の構成を変えることにより、熱輻射領域を大小とすることができ、加熱温度を調節することができる。また、加熱用の光源としてハロゲンランプ以外の光源を用いることももちろん可能である。
【００３２】
加熱機構１２を左右方向に移動させる機構は、支持ブロック１２ａにより加熱機構１２を支持し、側板１１の前側面に水平方向に凹溝１１ｂを設け、凹溝１１ｂに支持ブロック１２ａを摺動可能に係合することによって構成される。加熱機構１２を左右に移動させる操作は手動によって加熱機構１２を押動させる操作による。図４においては、加熱機構１２はカメラ１４の下方から左方に退避した位置にある。
加熱機構１２のハロゲンランプを覆って配置されている集光部の外面には、放熱用のフィン１２ｂが装着されている。
加熱機構１２は外部の光源用電源に電気的に接続され、ハロゲンランプのON-OFF制御がなされる。
【００３３】
カメラ１４は側板１１の前面に光軸を鉛直向きに固設される。カメラ１４は、セットピンのピン先の位置、基板上における処理対象とするチップ部品を視認するためのものであり、カメラ１４の光軸とセットピンのピン先の位置が略一致するように配置する。
カメラ１４による視認画像はモニターに表示され、操作者はモニター画面を見ながら、所要の操作を行うことができる。
なお、カメラ１４を含む視認装置は、セットピンのピン先をチップ部品に正確に位置合わせするために設けたものであり、視認装置を用いずにセットピンを位置合わせできる場合には視認装置を設けない構成とすることもできる。
【００３４】
側板１１の側部には、セットピンを上下動させるための昇降用のハンドル２０と、セットピンを開閉させる開閉用のハンドル３０が配置される。
セットピンを上下動させる操作は、ハンドル２０を回動し、側板１１の裏面側に配置されている昇降板２４を側板１１に対して上下動させることによってなされる。セットピンを上下動させる際には、セットピン（ピン先）を基板の上面に正確に位置合わせする必要がある。このセットピンの上下方向の位置を調節する機構としてストッパロッド１８が設けられている。
【００３５】
図４は、側板１１の前面にストッパロッド１８がハンドル２０に連繋して設けられていることを示す。ストッパロッド１８のロッドの中間位置に当接板１８ａ、ロッドの上端に下限調節つまみ１８ｂ、下端部に固定ねじ１８ｃが設けられ、ロッドの下端が昇降板２４に連結された連結板１９に螺合している。下限調節つまみ１８ｂはストッパロッド１８をガイドするガイド１８ｄの上面に当接し、下限調節つまみ１８ｂを回動させることによってナット結合している連結板１９が上下動する。
ハンドル２０とストッパロッド１８との連繋は、ハンドル２０の回動操作によって回動するカム２２がストッパロッド１８の当接板１８ａの下面に当接することによってなされ、ハンドル２０を回動させることにより、カムの作用によってストッパロッド１８が上下動し、連結板１９を介して昇降板２４が上下動する。
【００３６】
セットピンのピン先を基板の上面に位置合わせする操作は、昇降用のハンドル２０を下位置にした状態で、ピン先が基板の上面に接触するように下限調節つまみ１８ｂを回すことによってなされる。ピン先の下限位置が位置合わせされたら、固定ねじ１８ｃを回して、下限の調節位置が位置ずれしないようにストッパロッド１８を回り止めする。
ハンドル２０を上位置に上げた状態は上死点位置となるように設定されており、その状態でハンドル２０、セットピンは上位置に保持される。
【００３７】
図６に、ヘッド部１０を側方から見た状態を示す。
側板１１の裏面に、スライドガイド２５を介して昇降板２４が鉛直方向に移動可能に取り付けられ、昇降板２４の上部に連結板１９が連結され、連結板１９がストッパロッド１８の下部に連結（螺合）されている。
ハンドル２０は軸２１を支点として、水平位置と水平から上方向きに回動可能に支持される。軸２１にはストッパロッド１８の当接板１８ａの下面に当接するカム２２がハンドル２０と一体回転するように取り付けられている。
【００３８】
カム２２は、ハンドル２０が水平位置にある状態において昇降板２４、すなわちセットピンが最下位置にあり、ハンドル２０を上向きに回動させることによって昇降板２４が上昇する。
これらのカム２２を備えるハンドル２０、昇降板２４、ストッパロッド１８等が、セットピンの昇降機構を構成する。
【００３９】
（セットピンを支持する構成）
図５に、リワーク装置を背面側から見た状態を示す。
ヘッド部１０は向かい合わせに配置される一対のセットピン４０を備える。セットピン４０を用いてチップ部品を取り扱う操作は、セットピン４０を昇降させる操作と、セットピン４０を開閉する操作を組み合わせて行われる。セットピン４０を昇降させる操作は、昇降板２４にセットピン４０を支持することによって達成される。
図５には、回転ハンドル６２の回転軸に取り付けられた第１のプーリ６３ａと第２のプーリ６３ｂとにタイミングベルト６４が掛け渡された構成、ガイドロッド５８に連結部１１ａが介装され、連結部１１ａに係止ハンドル６５が取り付けられた構成が示されている。
【００４０】
図７に、側板１１の背面方向からセットピン４０を昇降させる機構と、セットピン４０を開閉させる機構を見た状態を示す。
前述したように、側板１１の裏面には側板１１に対して昇降可能に、スライドガイド２５に係合して鉛直方向に可動に昇降板２４が装着されている。この昇降板２４のさらに裏面側にカム板３２がスライドガイド３３により鉛直方向に可動に装着される。カム板３２は下端側が幅狭となる正面形状が台形状に形成され、両側面がカム面３２ａ、３２ｂとなる。
カム板３２の上部には軸３４が立設され、軸３４がハンドル３０のレバー３０ａの中途に設けられた長孔３０ｂに係合する。レバー３０ａの先端は側板１１に立設された支点ピン３５に係止され、ハンドル３０及びレバー３０ａは支点ピン３５を支点として、鉛直面内において回動可能に支持され、開閉用のハンドル３０を上下に動かすことによってカム板３２が上下動する。
【００４１】
ハンドル３０を回動させる操作はセットピン４０を開閉する操作に連動する。側板１１の裏面上には、ハンドル３０が最も上位置に回動した際のハンドル３０の回動位置を規制するためのストッパ３６が設けられている。ストッパ３６のレバー３０ａが当接する面にはマグネットが装着され、ストッパ３６に当接する位置までレバー３０ａが回動した際にレバー３０ａがストッパ３６に吸着支持される。
セットピン４０はピン支持部４２に取り付けられ、ピン支持部４２は、側板１１の裏面に水平方向に取り付けられたスライドガイド４１により水平方向に可動に支持される。
【００４２】
図６に、ヘッド部１０を側面方向から見た状態を示す。
セットピン４０を支持するピン支持部の支持ブロック４２２は、側面形状がクランク状に折曲する形状に形成され、昇降板２４の下部にガイド方向を水平方向として支持されたスライドガイド４１に係合し、側板１１と昇降板２４との中間位置に入り込むようにして装着される。
ピン支持部の上端部は昇降板２４に設けられた貫通孔から背面側に水平に突出し、水平に突出した部位にカム板３２のカム面に当接するローラ４３が装着され、突端部にバネ係止部４４が形成されている。図７に示すように、一対のピン支持部のバネ係止部４４間に、常時収縮する向きの弾性力を付与させてバネ４５が装着される。これによって、ピン支持部は互いに接近する向きに付勢され、ローラ４３がカム板３２のカム面３２ａ、３２ｂに当接しカムフォロアとして作用する。
【００４３】
図８にピン支持部４２にセットピン４０を取り付けた状態の斜視図を示す。ピン支持部４２は対称形状に一対設けられる。図８は一つのピン支持部４２にセットピン４０を取り付けた状態を示す。
ピン支持部４２はセットピン４０を装着する取付ブロック４２１と、取付ブロック４２１を取り付ける支持ブロック４２２とを備える。
取付ブロック４２１のセットピン４０を取り付ける先端部４２１ａは、先端側が低位となる傾斜形状に形成され、先端側が低位となる向きにセットピン４０が取り付けられるようになっている。セットピン４０は先端部４２１ａに、押さえ治具４２１ｂにより厚さ方向に挟圧してねじ止め固定される。
【００４４】
支持ブロック４２２は、取付ブロック４２１の取り付け位置を長孔とし、取付ブロック４２１の取り付け位置が調節できるように形成される。取付ブロック４２１は、双方のセットピン４０のピン先間でチップ部品を的確につかむことができるように取り付け位置を調節する。セットピン４０は取り扱い対象とするチップ部品に合わせて適宜形態や適宜大きさのものを使用するから、取り付け位置を調節して使用する。
【００４５】
図８（ａ）に示すセットピン４０は、ピンの中央部に設けたピン先４０１の両側に遮蔽部４０２を設けたものである。この遮蔽部４０２を設けたセットピン４０によれば、遮蔽部４０２によってピン先４０１の近傍部分にのみ加熱機構１２による熱輻射が照射されるようにし、対象とするチップ部品以外の領域に熱輻射が照射されないようにすることができる。図８（ｂ）に示すセットピン４０は、ピン先４０１を図８（ａ）の例にくらべて細幅に形成した例である。１ｍｍ以下といった微小なチップ部品を対象とする場合は、ピン先４０１を、幅１ｍｍ以下、厚さ１ｍｍ以下といった微小寸法に形成する必要がある。
【００４６】
セットピン４０は薄い金属板をレーザ加工等により、ピン先４０１、遮蔽部４０２等の外形形状にあわせてくりぬき加工し、図８（ａ）に示すように、ピン先４０１部分を所定の角度に折り曲げて形成する。本実施形態において使用している金属板の厚さは0.2ｍｍである。セットピン４０は交換して使用するものであり、所定の耐久性があり、加工性も良好な金属材、たとえばステンレス材を用いて形成する。
【００４７】
（チップトレイの構成）
基板にチップ部品を搭載する際には、基板の搭載位置の電極パッドにはんだを塗布しておき、搭載位置にチップ部品を位置合わせして搭載し、はんだ付けする。本実施形態のリワーク装置は、チップ部品（回路部品）が搭載された基板に別のチップ部品を交換して搭載することを想定している。この場合には、基板の所定位置にはんだを位置決めして塗布することが困難である。そのため、本実施形態においては、搭載しようとするチップ部品にはんだを塗布しておき、はんだを塗布したチップ部品を基板に位置決めして加熱することによってチップ部品を搭載する方法としている。
【００４８】
実施形態のリワーク装置においては、支持柱５２ａの近傍の基板枠８２ｂの側方位置に交換用のチップ部品を供給するチップトレイ１００を配置し、チップトレイ１００からチップ部品を基板上に移載して搭載する。
図９（ａ）にチップトレイ１００の斜視図を示す。チップトレイ１００はベース板５０に固定されるL形ベース１０２と、L型ベース１０２に高さ調節して取り付けられる取付ブロック１０４と、取付ブロック１０４の上端に水平に固定される位置決め枠１０６と、位置決め枠１０６に取り付けられるチップ部品のセット部１０８とを備える。
取付ブロック１０４の高さ調節は、L型ベース１０２の起立部に長孔を設け、ねじ１０３により取付ブロック１０４を高さ調節して固定することによってなされる。
【００４９】
チップトレイ１００の構成において特徴とする構成はチップ部品のセット部１０８の構成である。セット部１０８は、チップ部品を収容するネスト板１１０と、チップ部品にクリームはんだを塗布するためのメタルマスク１１１と、押さえ板１１２とを備える。ネスト板１１０（図９（ｂ））は、チップ部品Cを収納するためのものであり、チップ部品Cを収納する収納孔１１０ａが所定間隔をあけて４つ設けられている。この収納孔１１０ａは、ヘッド部１０がチップトレイ１００上に横移動した際に、セットピン４０のピン先４０１が収納孔１１０ａ上に位置するように孔位置が設定されている。
【００５０】
ネスト板１１０に設けられる収納孔１１０ａは、図９（ｂ）の拡大図に示すように、チップ部品Cを収納する収納孔Aと、チップ部品Cを両側方からつまむためにピン先４０１が挿入される挿入孔Bとからなる。収納孔Aと挿入孔Bとは連通して設けられ、収納孔１１０ａを平面方向から見ると十字形となる。チップ部品Cはネスト板１１０の幅方向に電極を配置する向きに孔内にセットされる。
ネスト板１１０はその板厚内にチップ部品Cを収納するため、チップ部品Cよりもわずかに厚い板材が用いられる。
【００５１】
メタルマスク１１１（図９（ｃ））はネスト板１１０の収納孔１１０ａに収納したチップ部品Cにクリームはんだを塗布するためのもので、ネスト板１１０に設けた収納孔１１０ａの孔位置に位置合わせして開口孔１１１ａが設けられている。図９（ｃ）の拡大図に示すように、開口孔１１１ａは、収納孔１１０ａに収納されたチップ部品Cの電極位置に合わせて開口するように、すなわち、ネスト板１１０にメタルマスク１１１を重ね合わせた状態で、ネスト板１１０に収納されたチップ部品Cの電極部のみが露出するように形成される。
【００５２】
チップ部品にクリームはんだを塗布する操作は、図９（ｄ）に示すように、押さえ板１１２を用いて、押さえ板１１２上にネスト板１１０とメタルマスク１１１とを重ね合わせ、チップ部品Cにクリームはんだを塗布することによって行う（図９（ｄ）は図９（ｂ）のD-D線位置での断面）。
位置決め枠１０６には、メタルマスク１１１とネスト板１１０と押さえ板１１２の周縁部のみを支持し、ネスト板１１０の収納孔１１０ａやメタルマスク１１１の開口孔１１１ａを設けた部位を開口させた開口部が設けられており、位置決め枠１０６に、メタルマスク１１１とネスト板１１０と押さえ板１１２とをこの順に下側から重ねて取り付け、位置決め枠１０６の開口側からクリームはんだを塗布することによってチップ部品にクリームはんだを供給する。
【００５３】
図９（ｂ）、（ｃ）は、ネスト板１１０とメタルマスク１１１の一方の対角位置にねじ止め孔１１０ｂ、１１ｂが設けられ、他方の対角位置に位置決め用のガイドピンが挿通される位置決め孔１１０ｃ、１１１ｃが設けられていることを示す。
位置決め枠１０６に、メタルマスク１１１とネスト板１１０と押さえ板１１２とをガイドピン１０８によって位置決めしてねじ止めした状態でクリームはんだを塗布し、位置決め枠１０６を下向きにし（押さえ板１１２が上になる）、図９（ａ）に示すように、取付ブロック１０４に位置決め枠１０６を取り付け、セット部１０８のねじ止めを解除して、一番上の押さえ板１１２を外す。こうして、ネスト板１１０が上位置になった状態で、ガイドピン１０８ａにより位置決めされてチップ部品が支持される。チップ部品はクリームはんだが塗布された面が下向きとなって支持される。
【００５４】
なお、位置決め枠１０６を利用するかわりに、メタルマスク１１１とネスト板１１０の大きさに合わせた矩形枠状に形成したアタッチメントを利用し、このアタッチメントにメタルマスク１１１、ネスト板１１０、押さえ板１１２を取り付けてクリームはんだを塗布した後、メタルマスク１１１を取り付けた側が下向きになるように、位置決め枠１０６のかわりに平坦状に形成した支持板上にアタッチメントごと取り付け、押さえ板を外して、図９（ａ）に示したと同様のセット部１０８の形態とすることもできる。
【００５５】
図９に示した例は、チップ部品Cを収納する収納孔１１０ａを４つ設けた例であるが、収納孔１１０ａの配置数が限定されるものではない。
基板に供給するチップ部品のサイズが異なる場合がある。この場合には、製品に合わせた収納孔１１０ａを備えるネスト板１１０及びこれに組み合わせるメタルマスク１１１を使用する。また、１枚のネスト板１１０によってサイズが異なるチップ部品の供給を可能にするため、サイズの異なる複数の収納孔１１０ａを形成したネスト板１１０と、これに組み合わせて用いるメタルマスク１１１を用意して操作することも可能である。
【００５６】
（ボトムヒータ）
図１０は、クランパ８８ａ〜８８ｄによって支持した基板を下面側から加熱するボトムヒータ１２０を示す。基板にはんだ付けされているチップ部品を基板から取り外す際には、加熱機構１２を用いて集中的に基板を加熱しても十分にはんだを溶融することができない場合がある。その場合には、ボトムヒータ１２０を用いて基板を下面側からも加熱する方法が有効である。また、基板を下面側から加熱しながら加熱機構１２により基板上の特定のチップ部品を加熱することによって、より短時間でチップ部品を取り外すことができ、またチップ部品を新たに基板に搭載することができる。
【００５７】
図１０に示すボトムヒータ１２０は、平面形状が長方形の上部が開口する箱体状に形成した筐体１２２の上部に、セラミックヒータ１２４を配したものである。セラミックヒータ１２４は、電極１２６により両端を支持し、配線１２８を介して外部電源に接続される。筐体１２２の側面に操作用のハンドル１３０が設けられる。
ボトムヒータ１２０はクランパ８８ａ〜８８によって基板を支持した状態で、基板枠８２ａ〜８２ｄによって囲まれた領域内を、基板ベース板８０上で適宜位置に動かして使用する。したがって、筐体１２２の高さは基板枠８２ａ〜８２ｄの高さよりも低く設定し、クランパ８８ａ〜８８ｄによって支持された基板の下側で自由にボトムヒータ１２０を動かせるようにする。
【００５８】
（リワーク装置の作用：チップ部品の取り外し操作）
続いて、上述したリワーク装置を用いて、基板に搭載されたチップ部品を基板から取り外す操作について説明する。
まず、基板枠８２ａ〜８２ｄに取り付けられているクランパ８８ａ〜８８ｄを用いて基板をクランプする。クランパ８８ａ〜８８ｄはスライドガイド８７ａ、８７ｂ上においてX方向（幅方向）に移動自在であり、スライドガイド８７ｂはスライドガイド８６ａ、８６ｂにガイドされてY方向（長手方向）に移動自在であるから、基板の外縁にクランパ８８ａ〜８８ｂを移動させて基板をクランプする。基板はスライドガイド８６ａ、８６ｂとほぼ同じ高さに支持される。
【００５９】
次に、ヘッド部１０にセットピン４０を調節して取り付けた状態で、基板上の取り外し対象であるチップ部品をカメラ１４の視認域内に位置合わせする。加熱機構１２はカメラ１４の下方から左方に退避した位置に移動させておく。
この視認操作は、ハンドル２０を上位置に回動させてセットピン４０を上位置に移動させ、かつハンドル３０を下位置に動かしてセットピン４０を最大に開いた状態で行う。具体的には、回転ハンドル６２を回転してヘッド部１０をX方向に移動させ、回転ハンドル９４を回転して基板ベース板８０をY方向に移動させて、取り外し対象であるチップ部品の直上にセットピン４０が位置するようにする。
【００６０】
カメラ１４はセットピン４０の直上に位置しているから、ピン先４０１と基板上のチップ部品を視認しながら（実際はモニター画面で見る）回転ハンドル６２、回転ハンドル９４を動かしてピン先４０１の下方にチップ部品が位置するように操作する。セットピン４０は最大に開いているから、ピン先４０１に挟まれた中間の位置にチップ部品が位置する配置となる。この視認操作の際にカメラ１４のピントを合わせて、正確に位置調節できるようにする。
【００６１】
次に、開閉用のハンドル３０を若干上に動かし、セットピン４０がを最大に開いた位置から中間の開き位置に設定し、その状態でチップ部品の側面（ピン先４０１が当たる面）に正確にピン先４０１を位置合わせする。この操作の際には、ピン先４０１は基板よりも上位置にある。
図１１に、カム板３２とローラ４３の高さ位置との関係によって、セットピン４０の開き度合いが変化する様子を説明的に示す。カム板３２のカム面の角度は実際の装置のカム板３２よりも強調して描いている。ローラ４３がE点にある状態（カム板３２を押し下げた状態）がセットピン４０が最も広いた状態（開き位置）、F点が中間の開き位置にある状態（中間位置）、G点が最も狭くなった状態（閉じ位置）でチップ部品をつかむ状態である。
【００６２】
カム板３２のカム面は、E点からF点に至るまでの傾斜が急で、F点からG点までの傾斜は緩やかである。F点においてセットピン４０がクリック的に動くことによって中間位置となったことがわかる。セットピン４０を中間位置で保持するため、レバー３０ａの中間位置に合わせて側板１１の側面にマグネットを配し、マグネットの作用によってレバー３０ａがいったん中間位置に保持されるようにしてもよい。
セットピン４０が中間位置にある状態は、基板に搭載されている隣り合ったチップ部品のちょうど中間にピン先４０１が位置する状態に対応する。
【００６３】
セットピン４０の開き度を中間位置としてピン先４０１をチップ部品に位置合わせしたところで、係止ハンドル６５にヘッド部１０のX方向の位置をロックし、レバー９０ａを操作してストッパ９０により基板ベース板８０をロックして基板のY方向位置を位置決めする。
次いで、ハンドル２０を上位置から下位置（最下位置）まで回動し、カメラ１４でピン先４０１の位置を見ながら、ストッパロッド１８の下限調節つまみ１８ｂを回してピン先４０１が基板の上面に接触するように調節し、その位置で固定ねじ１８ｃによりストッパロッド１８を固定する（セットピンのZ方向位置が規定される）。
次いで、開閉用のハンドル３０を上位置に移動させ、セットピンを閉じる。
【００６４】
次に、加熱機構１２をカメラ１４の下方、すなわちセットピン４０の上方に移動させ、ハロゲンランプを点灯させて基板を加熱する。基板を加熱すると、はんだフラックスが飛散したりするから、排気ファン１４０（図１、図３等）を作動させ、ダクトの連結部１４１（図１、図４等）にダクトを連結して排気しながら作業する。また、透視用のカバー１４２（図１）を下ろして作業する。
なお、クランパ８８ａ〜８８ｄによって基板をクランプした時点で、基板の下方にボトムヒータ１３０を配置し、基板を下面側から予備加熱しておく。
【００６５】
図１２（ａ）は、セットピン４０を下位置とし、セットピン４０を閉じて、加熱機構１２によって基板を加熱している状態を平面方向から見た状態を示す。円形部分が加熱機構１２によって加熱している範囲（光が照射される範囲）である。
セットピン４０は端縁が直線的に形成され、端縁の中央位置からピン先４０１が延出し、ピン先４０１がピン本体に対して傾斜するように折曲して形成されている。
図１２（ｂ）に示すように、ピン先４０１はチップ部品の側面に添うように配置される。ピン先４０１とピン本体とのなす角度は３０°程度であり、セットピン４０の先端側が低位となることによって、基板に搭載されている比較的大きな回路部品６と干渉しないようにしてチップ部品を配置することができる。
【００６６】
図１２（ａ）に示すセットピン４０はピン先４０１の側方を切り欠き、対象とするチップ部品と基板部分に光（輻射熱）が当たるようにして集中的に加熱されるようにし、切欠部分の外側に遮蔽部４０２を設けることによって、対象とするチップ部品以外の部位が熱せられないようにしている。
加熱機構１２によって加熱される範囲が絞られていれば遮蔽部４０２はなくてもよいが、通常、加熱機構１２による加熱範囲（スポット径）は数ｍｍ〜１０ｍｍ程度あるから、セットピン４０に遮蔽部４０２を設けることは有効である。
加熱機構１２によってはんだが溶融する温度まで加熱した後、昇降用のハンドル２０を下位置から上位置に移動させる。この操作により、チップ部品がクランプされて基板から持ち上げられる。
【００６７】
図１１において、G点の位置が、セットピン４０によってチップ部品がクランプされた位置である。セットピン４０によってチップ部品がクランプされると、カム板３２のカム面に接触していたローラ４３はカム面から離間する。すなわち、ローラ４３がカム面に接触する状態から離間する状態に移行することによってチップ部品がクランプされる。したがって、セットピン４０によってチップ部品がクランプされた後は、バネ４５の弾性力（収縮力）によってチップ部品がクランプされることになる。
【００６８】
このようにカム板３２の作用とバネ４５の弾性力を利用してチップ部品をクランプするように構成したことにより、セットピン４０を取り付けたときのばらつき、あるいはセットピン４０をチップ部品に位置合わせするときの位置合わせが不正確であったために、セットピン４０がカム板３２のカム面に片当たりしたような場合でも、これらの位置ずれを吸収して、確実にチップ部品をピックアップすることが可能である。
【００６９】
図１２（ｃ）に、セットピン４０によってチップ部品５をクランプした状態を説明的に示す。セットピン４０は互いに傾斜させて（図示例では傾斜角３０°）設置しているから、チップ部品５をクランプした際の挟圧力により、セットピン４０は図のように湾曲し、チップ部品５はセットピン４０自体の弾性力を合わせて支持される。このセットピン４０による作用も、チップ部品を確実に保持するように作用する。
【００７０】
セットピン４０によってチップ部品を上位置に持ち上げたところで、加熱機構１２を左方の退避位置に移動させ、カメラ１４によりセットピン４０によってチップ部品がピックアップされたことを確認する。
次いで、係止ハンドル６５によるヘッド部１０のロックを解除し、回転ハンドル６２を回転してヘッド部１０を右方に移動し、開閉用のハンドル３０を下向きに動かしてセットピン４０の位置を開き位置とし、ピックアップしたチップ部品を落下させる。これによってチップ部品の取り外し操作が完了する。
【００７１】
（リワーク装置の作用：チップ部品の搭載動作操作）
リワーク装置によって基板からチップ部品を取り外した後、もしくは基板にチップ部品を搭載する操作は次のようにして行う。
まず、基板上におけるチップ部品を搭載する位置を確認する。この確認操作はセットピン４０を上位置かつ開き位置とした状態で、回転ハンドル６２によりヘッド部１０をX方向に移動させ、回転ハンドル９４により基板をY方向に動かして、カメラ１４で基板上におけるチップ部品の搭載位置を確認することによって行う。
【００７２】
カメラ１４のピントを合わせ、次に、セットピン４０の開き度を中間位置として、基板上におけるチップ部品のセット位置にセットピン４０を正確に位置合わせする。
次いで、昇降用のハンドル２０を下位置まで下ろし、セットピン４０のピン先４０１が基板の上面に接するように下限調節つまみ１８ｂを回して調節する。調節ができたら、その位置で固定ねじ１８ｃでストッパロッド１８を固定する。これによって、ハンドル２０を最下位置に下げた位置がピン先４０１が基板上面に接する位置となる。また、ストッパ９０によって基板位置をロックする。ヘッド部１０については連結部１１ａの側面にストッパ６０ａを当接し、その位置でストッパ６０ａをロックする。これによってヘッド部１０のX方向の位置が規定される。
【００７３】
ストッパ６０ａの位置が規定されたところで、セットピン４０を上位置かつ開き位置としてヘッド部１０を右方のチップトレイ１００の上方までスライド移動させる。
チップトレイ１００からセットピン４０にチップ部品を受け渡す操作は、カメラ１４でセットピン４０を視認しながら、セットピン４０の直下位置にチップ部品が位置するようにヘッド部１０を移動させ、セットピン４０を中間位置の状態で下位置まで下げ、セットピン４０を閉じ位置としてピン先４０１でチップ部品をピックアップすればよい。チップ部品をピックアップした状態で開閉用のハンドル３０を上位置に保持し、セットピン４０によってチップ部品を保持する。
【００７４】
ヘッド部１０はX方向にのみ移可能であるから、セットピン４０の移動経路上にチップ部品が位置するようにチップトレイ１００を配置する。また、チップ部品を支持するセット部１０８の高さも、セットピン４０が下降するストローク内にチップ部品が位置するように設定する。
図９（ｂ）に示すように、ネスト板１１０にはセットピン４０のピン先４０１が挿入される挿入孔Bが形成されているから、ピン先４０１がネスト板１１０と干渉することなくチップ部品をピックアップすることができる。
【００７５】
セットピン４０によってチップ部品を保持した状態で、ヘッド部１０を連結部１１ａの側面がストッパ６０ａに当接する位置まで横移動させ、その位置で係止ハンドル６５によりヘッド部１０をロックする。
次いで、昇降用のハンドル２０をストッパロッド１８によって規定されている下位置まで下げ、チップ部品を基板上に当接させる。
その状態で加熱機構１２をカメラ１４の下側まで横移動させ、ハロゲンランプを点灯して基板を加熱開始する。なお、基板はボトムヒータ１３０によって予備加熱しておく。
加熱機構１２によってはんだ溶融温度まで加熱した後、加熱をOFFにして基板にチップ部品を接合する。
【００７６】
チップ部品を基板に接合した後、開閉用のハンドル３０を操作しセットピン４０の開き度を中間位置にしてから、昇降用のハンドル２０を操作してセットピン４０をピン先４０１が基板の上面から上方に離間する上位置に移動させる。
次いで、セットピン４０を開き位置とし、加熱機構１２を側方の退避位置に移動させ、カメラ１４によって基板上に搭載されたチップ部品を確認する。こうして、チップ部品を基板に搭載する操作が完了する。
【００７７】
上述したように、本実施形態のリワーク装置によれば、セットピン４０を基板上のチップ部品の位置に位置合わせした状態、あるいは基板上のチップ部品を搭載する位置にチップ部品を位置合わせした状態で、加熱機構１２によりチップ部品と基板とを加熱する操作を行って、チップ部品の取り外し、搭載を行うことができる。したがって、加熱時にチップ部品が位置ずれしたりすることがなく、正確にチップ部品の取り外し、搭載操作を行うことができる。
また、加熱操作と取り外し、搭載操作を連続的に行うことが可能であることから、チップ部品の取り外し、搭載操作を短時間のうちに行うことができる。
【００７８】
また、本実施形態のリワーク装置では、セットピン４０をチップ部品の取り外し位置、搭載位置に正確に位置決めして操作することができ、きわめて微小なチップ部品を扱う場合でも、他の回路部品に影響をあたえずに対象とするチップ部品のみを取り外し、搭載することができる。
また、集光部を備えた加熱機構を使用することによって、対象とするチップ部品及びチップ部品が搭載された近傍部分のみを限定的に加熱するのみでチップ部品の取り外し、搭載操作を行うことができ、基板に搭載されている他の部品を損傷したりすることがないという利点がある。
【００７９】
なお、上記実施形態においては、基板をＹ方向に移動させる操作や、ヘッド部をＸ方向に移動させる操作等を回転ハンドル６２、９４等を用いて手動操作としているが、これらの移動操作を、サーボモータ等の駆動機構を用いる動作させるようにすることも可能である。基板に搭載されたチップ部品を取り外す操作や、チップ部品を搭載しなおす操作が頻繁に起こるような場合には、動作を自動化することによってさらに作業効率を向上させることができる。
【符号の説明】
【００８０】
１０ ヘッド部
１１ 側板
１２ 加熱機構
１４ カメラ
１８ ストッパロッド
１８ａ 当接板
１８ｂ 下限調節つまみ
２０ ハンドル
２２ カム
２４ 昇降板
２５ スライドガイド
３０ ハンドル
３０ａ レバー
３２ カム板
３２ａ、３２ｂ カム面
３３ スライドガイド
４０ セットピン
４２ ピン支持部
４３ ローラ
４４ バネ係止部
４５ バネ
５０ ベース板
５２ａ、５２ｂ 支持柱
５４ 支持板
５８ ガイドロッド
６０ａ、６０ｂ ストッパ
６２ 回転ハンドル
６４ タイミングベルト
６５ 係止ハンドル
８０ 基板ベース板
８２ａ、８２ｂ、８２ｃ、８２ｄ 基板枠
８４ａ、８４ｂ スライドガイド
８８ａ、８８ｂ、８８ｃ、８８ｄ クランパ
９０ ストッパ
９４ 回転ハンドル
９６ タイミングベルト
１００ チップトレイ
１０８ セット部
１１０ ネスト板
１１０ａ 収納孔
１１１ メタルマスク
１１１ａ 開口孔
１１２ 押さえ板
１２０ ボトムヒータ
１２４ セラミックヒータ
４０１ ピン先
４０２ 遮蔽部
４２１ 取付ブロック
４２１ａ 先端部
４２１ｂ 押さえ治具
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板を水平に支持して基板を一方向に移動可能に支持する基板の支持機構と、
前記基板の上方において、基板の移動方向に直交する方向に移動可能に支持されるヘッド部とを備え、
前記ヘッド部は、
チップ部品を側方から挟圧して支持する一対のセットピンと、
前記セットピンを、前記基板の上面にピン先が当接する下位置と、基板の上面から上方にピン先が離間する上位置との間を昇降させるセットピンの昇降機構と、
前記昇降機構に連動して設けられ、前記セットピンを、チップ部品の側面にピン先が当接してチップ部品を挟圧する閉じ位置と、ピン先をチップ部品の側面位置に位置合わせする中間位置と、ピン先をチップ部品の側面位置よりも外側に開いた開き位置との間で開閉させるセットピンの開閉機構と、
前記チップ部品と基板とを加熱する加熱機構と、
を備えることを特徴とするリワーク装置。
【請求項２】
前記セットピンは、ピン本体の端縁を直線状とし、該端縁の中央位置からピン先を延出させ、該ピン先を前記ピン本体の面方向に対して先端側が低位となるように折曲させた形状に設けられたものであることを特徴とする請求項１記載のリワーク装置。
【請求項３】
前記セットピンは、ピン先の両側に前記加熱機構による熱輻射を遮蔽する遮蔽部を設けたことを特徴とする請求項２記載のリワーク装置。
【請求項４】
前記加熱機構は、
熱源となる光源と、
前記光源から放射される光を前記基板上に集光する集光部とを備えることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項記載のリワーク装置。
【請求項５】
前記セットピンの上方に配され、前記セットピンと前記基板上におけるチップ部品の搭載位置を視認するための視認装置を備えることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項記載のリワーク装置。
【請求項６】
前記昇降機構は、
面方向を鉛直方向として前記ヘッド部に取り付けられた側板に、上下動可能に取り付けられた昇降板と、
前記昇降板にカムを介して連繋され、回動操作により前記カムを介して、前記昇降板を昇降させる昇降用のハンドルと、
を備えることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項記載のリワーク装置。
【請求項７】
前記開閉機構は、
前記昇降板に上下動自在に装着され、下側が幅狭となる台形状の正面形状に形成されたカム板と、
前記セットピンを装着する取付ブロックと、前記カム板の側面に形成されたカム面に当接するローラが設けられた一対のピン支持部とを備え、
前記一対のピン支持部は、対向する水平方向に移動可能に、前記昇降板に支持されるとともに、前記ピン支持部の端部間に、前記ローラを前記カム面に常時押接する向きに付勢するバネが係止され、
回動操作により前記カム板を前記昇降板に対して昇降操作し、前記セットピンを開閉させる開閉用のハンドルが、前記カム板に連繋して設けられていることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項記載のリワーク装置。
【請求項８】
前記取付ブロックの前記セットピンを取り付ける先端部は、先端側が低位となる傾斜形状に形成され、
前記先端部に前記セットピンが脱着可能に設けられていることを特徴とする請求項７記載のリワーク装置。
【請求項９】
前記基板の支持機構は、
ベース板上に一方向に移動可能に支持された基板ベース板と、
該基板ベース板上に、平面形状が矩形の枠体状に取り付けられた基板枠と、
該基板枠の上端面に取り付けられたスライドガイドと、
該スライドガイドに移動自在に装着され、前記基板を厚さ方向にクランプして支持するクランパとを備え、
前記基板ベース板を前記ベース板上において移動させる機構として、前記ベース板に取り付けられた回転ハンドルと、該回転ハンドルの回動操作にともなって前記基板ベース板を進退移動させるタイミングベルトとを備えることを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項記載のリワーク装置。
【請求項１０】
前記ヘッド部は、ベース板上に起立して設けられた支持柱間に架設された支持板に移動自在に支持され、
前記ヘッド部を前記支持板上において移動させる機構として、前記支持板に取り付けられた回転ハンドルと、該回転ハンドルの回動操作にともなって前記ヘッド部を進退移動させるタイミングベルトとを備えることを特徴とする請求項１〜９のいずれか一項記載のリワーク装置。
【請求項１１】
前記基板の支持機構には、基板の移動をロックするロック機構が設けられ、
前記ヘッド部には、ヘッド部の移動をロックするロック機構が設けられ、
前記セットピンの昇降機構には、セットピンの高さ位置を基板の上面に位置合わせする調節機構が設けられていることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか一項記載のリワーク装置。
【請求項１２】
前記基板の支持機構に基板を支持した状態において基板を下面側から加熱するためのボトムヒータを備え、
前記ボトムヒータは、上面が開口する箱体状に形成された筐体の上部に、前記基板に対向する配置にヒータが配されたものであること特徴とする請求項１〜１１のいずれか一項記載のリワーク装置。
【請求項１３】
前記基板に搭載するチップ部品を供給するためのチップトレイを備え、
該チップトレイは、前記ヘッドの移動経路上の、前記基板の支持機構とは干渉しない側方に配置され、
前記チップトレイには、前記セットピンの移動位置に位置合わせしてチップ部品を支持するチップ部品のセット部が設けられていることを特徴とする請求項１〜１２のいずれか一項記載のリワーク装置。
【請求項１４】
前記セット部は、
前記チップ部品を収納する収納孔が形成されたネスト板と、
該ネスト板の下に重ねて配置され、前記ネスト板に収納されたチップ部品にはんだを塗布する領域のみを開口させたマスク板とを備え、
前記ネスト板には、前記収納孔に連通して、前記セットピンの移動位置においてピン先を挿入させる挿入孔が、前記収納孔に交差する配置に設けられていることを特徴とする請求項１３記載のリワーク装置。
【請求項１５】
基板に搭載されたチップ部品を基板から取り外し、あるいは基板上にチップ部品を搭載する際に、チップ部品を側方から挟圧して支持するためのセットピンであって、
ピン本体の端縁を直線状とし、該端縁の中央位置からピン先を延出させ、該ピン先を前記ピン本体の面方向に対して先端側が低位となるように折曲させた形状としたことを特徴とするセットピン。
【請求項１６】
前記ピン先の両側の前記端縁部分に切欠を設け、該切欠の両側に遮蔽部を設けたことを特徴とする請求項１５記載のセットピン。
【請求項１】
基板を水平に支持して基板を一方向に移動可能に支持する基板の支持機構と、
前記基板の上方において、基板の移動方向に直交する方向に移動可能に支持されるヘッド部とを備え、
前記ヘッド部は、
チップ部品を側方から挟圧して支持する一対のセットピンと、
前記セットピンを、前記基板の上面にピン先が当接する下位置と、基板の上面から上方にピン先が離間する上位置との間を昇降させるセットピンの昇降機構と、
前記昇降機構に連動して設けられ、前記セットピンを、チップ部品の側面にピン先が当接してチップ部品を挟圧する閉じ位置と、ピン先をチップ部品の側面位置に位置合わせする中間位置と、ピン先をチップ部品の側面位置よりも外側に開いた開き位置との間で開閉させるセットピンの開閉機構と、
前記チップ部品と基板とを加熱する加熱機構と、
を備えることを特徴とするリワーク装置。
【請求項２】
前記セットピンは、ピン本体の端縁を直線状とし、該端縁の中央位置からピン先を延出させ、該ピン先を前記ピン本体の面方向に対して先端側が低位となるように折曲させた形状に設けられたものであることを特徴とする請求項１記載のリワーク装置。
【請求項３】
前記セットピンは、ピン先の両側に前記加熱機構による熱輻射を遮蔽する遮蔽部を設けたことを特徴とする請求項２記載のリワーク装置。
【請求項４】
前記加熱機構は、
熱源となる光源と、
前記光源から放射される光を前記基板上に集光する集光部とを備えることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項記載のリワーク装置。
【請求項５】
前記セットピンの上方に配され、前記セットピンと前記基板上におけるチップ部品の搭載位置を視認するための視認装置を備えることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項記載のリワーク装置。
【請求項６】
前記昇降機構は、
面方向を鉛直方向として前記ヘッド部に取り付けられた側板に、上下動可能に取り付けられた昇降板と、
前記昇降板にカムを介して連繋され、回動操作により前記カムを介して、前記昇降板を昇降させる昇降用のハンドルと、
を備えることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項記載のリワーク装置。
【請求項７】
前記開閉機構は、
前記昇降板に上下動自在に装着され、下側が幅狭となる台形状の正面形状に形成されたカム板と、
前記セットピンを装着する取付ブロックと、前記カム板の側面に形成されたカム面に当接するローラが設けられた一対のピン支持部とを備え、
前記一対のピン支持部は、対向する水平方向に移動可能に、前記昇降板に支持されるとともに、前記ピン支持部の端部間に、前記ローラを前記カム面に常時押接する向きに付勢するバネが係止され、
回動操作により前記カム板を前記昇降板に対して昇降操作し、前記セットピンを開閉させる開閉用のハンドルが、前記カム板に連繋して設けられていることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項記載のリワーク装置。
【請求項８】
前記取付ブロックの前記セットピンを取り付ける先端部は、先端側が低位となる傾斜形状に形成され、
前記先端部に前記セットピンが脱着可能に設けられていることを特徴とする請求項７記載のリワーク装置。
【請求項９】
前記基板の支持機構は、
ベース板上に一方向に移動可能に支持された基板ベース板と、
該基板ベース板上に、平面形状が矩形の枠体状に取り付けられた基板枠と、
該基板枠の上端面に取り付けられたスライドガイドと、
該スライドガイドに移動自在に装着され、前記基板を厚さ方向にクランプして支持するクランパとを備え、
前記基板ベース板を前記ベース板上において移動させる機構として、前記ベース板に取り付けられた回転ハンドルと、該回転ハンドルの回動操作にともなって前記基板ベース板を進退移動させるタイミングベルトとを備えることを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項記載のリワーク装置。
【請求項１０】
前記ヘッド部は、ベース板上に起立して設けられた支持柱間に架設された支持板に移動自在に支持され、
前記ヘッド部を前記支持板上において移動させる機構として、前記支持板に取り付けられた回転ハンドルと、該回転ハンドルの回動操作にともなって前記ヘッド部を進退移動させるタイミングベルトとを備えることを特徴とする請求項１〜９のいずれか一項記載のリワーク装置。
【請求項１１】
前記基板の支持機構には、基板の移動をロックするロック機構が設けられ、
前記ヘッド部には、ヘッド部の移動をロックするロック機構が設けられ、
前記セットピンの昇降機構には、セットピンの高さ位置を基板の上面に位置合わせする調節機構が設けられていることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか一項記載のリワーク装置。
【請求項１２】
前記基板の支持機構に基板を支持した状態において基板を下面側から加熱するためのボトムヒータを備え、
前記ボトムヒータは、上面が開口する箱体状に形成された筐体の上部に、前記基板に対向する配置にヒータが配されたものであること特徴とする請求項１〜１１のいずれか一項記載のリワーク装置。
【請求項１３】
前記基板に搭載するチップ部品を供給するためのチップトレイを備え、
該チップトレイは、前記ヘッドの移動経路上の、前記基板の支持機構とは干渉しない側方に配置され、
前記チップトレイには、前記セットピンの移動位置に位置合わせしてチップ部品を支持するチップ部品のセット部が設けられていることを特徴とする請求項１〜１２のいずれか一項記載のリワーク装置。
【請求項１４】
前記セット部は、
前記チップ部品を収納する収納孔が形成されたネスト板と、
該ネスト板の下に重ねて配置され、前記ネスト板に収納されたチップ部品にはんだを塗布する領域のみを開口させたマスク板とを備え、
前記ネスト板には、前記収納孔に連通して、前記セットピンの移動位置においてピン先を挿入させる挿入孔が、前記収納孔に交差する配置に設けられていることを特徴とする請求項１３記載のリワーク装置。
【請求項１５】
基板に搭載されたチップ部品を基板から取り外し、あるいは基板上にチップ部品を搭載する際に、チップ部品を側方から挟圧して支持するためのセットピンであって、
ピン本体の端縁を直線状とし、該端縁の中央位置からピン先を延出させ、該ピン先を前記ピン本体の面方向に対して先端側が低位となるように折曲させた形状としたことを特徴とするセットピン。
【請求項１６】
前記ピン先の両側の前記端縁部分に切欠を設け、該切欠の両側に遮蔽部を設けたことを特徴とする請求項１５記載のセットピン。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２０１１−１２９６４７（Ｐ２０１１−１２９６４７Ａ）
【公開日】平成２３年６月３０日（２０１１．６．３０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２８５５５５（Ｐ２００９−２８５５５５）
【出願日】平成２１年１２月１６日（２００９．１２．１６）
【出願人】（５０２３４２７１６）株式会社シンアペックス (6)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年６月３０日（２０１１．６．３０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１２月１６日（２００９．１２．１６）
【出願人】（５０２３４２７１６）株式会社シンアペックス (6)
【Ｆターム（参考）】
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