プリント回路板の電子部品分離方法および分離装置
【課題】分解ガスの廃棄処理装置が不要で、また、プリント回路基板に付着した凝縮水の乾燥処理が不要となり、かつ電子部品の分離の信頼性の高いプリント回路板の電子部品の分離方法および分離装置を提供する。
【解決手段】ろう付けにより固定された電子部品を備えるプリント回路板を、ろう材の融点に達しない１００℃以上の温度に予備加熱し、この予備加熱されたプリント回路板を過熱水蒸気雰囲気中でろう材の融点から前記プリント回路板の樹脂基板の炭化開始温度以下の温度の範囲で加熱することにより電子部品をプリント回路板に固定するろう材を溶融し、ろう材の溶融されたプリント回路板を回転させて、遠心力より電子部品をプリント板から分離する。
【解決手段】ろう付けにより固定された電子部品を備えるプリント回路板を、ろう材の融点に達しない１００℃以上の温度に予備加熱し、この予備加熱されたプリント回路板を過熱水蒸気雰囲気中でろう材の融点から前記プリント回路板の樹脂基板の炭化開始温度以下の温度の範囲で加熱することにより電子部品をプリント回路板に固定するろう材を溶融し、ろう材の溶融されたプリント回路板を回転させて、遠心力より電子部品をプリント板から分離する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、プリント回路板の半田等により固定された電子部品を分離回収するためのプリント回路板の電子部品分離方法および分離装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
使用済みとなった携帯電話機やコンピュータを初め各種の電子機器に使用されているプリント回路板は、貴金属や希少金属を含む電子部品が多数搭載されているため、この電子部品をプリント回路板から分離回収して再利用することが要求されている。
【０００３】
電子部品の搭載されたプリント回路板から電子部品を分離する方法としては、既に、特許文献１に示されるように、プリント回路板に搭載された電子部品を個別に部品の固定用の半田等のろう材が溶融したところで、加熱ブロック内を真空吸引して電子部品をプリント回路板から分離する方法が知られている。
【０００４】
この方法は、プリント回路板上の複数の電子部品を個別にしか分離することができないで、多数の電子部品を有するプリント回路板の場合、電子部品の分離処理に時間がかかる不都合がある。
【０００５】
特許文献２に示された方法は、プリント回路板全体を過熱水蒸気により加熱して、電子部品をプリント回路板に固定している半田等のろう材を溶融し、この状態でプリント回路板に振動を加えて、複数の電子部品をプリント回路板から一同に振り落とすようにした方法である。また、ここでは、プリント回路板は１００℃以下の温度にしか予備加熱されない。
【０００６】
この方法であれば、多数の電子部品の搭載されたプリント回路板から短時間で電子部品を分離することができるので、特許文献１の方法の不都合を解消できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開昭６３−３１８１３３号公報
【特許文献２】特許第４３９３５７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、この特許文献２の方法においては、過熱水蒸気の温度高めることにより、プリント回路板を２７０℃以上に加熱することができる。プリント回路板には樹脂基板が使用されているので、このように２７０℃以上の温度に加熱すると、プリント回路板の樹脂基板が炭化を始めるとともに、分解ガスを発生するため、この分解ガスを無害化処理するために廃ガス処理装置が必要となる。
【０００９】
また、処理するプリント回路板を１００℃以下に予備加熱して分離処理を行うと、分離処理過程でプリント回路板が過熱水蒸気と接触したとき、過熱水蒸気がプリント回路板によって冷やされ、プリント回路板の表面に凝縮水が付着するようになる。プリント回路板に付着した凝縮水を蒸発させて乾燥させる必要があるが、このためには多くの加熱時間が必要となり、処理時間が長くなる不都合もある。
【００１０】
さらに、プリント回路板に振動を加えてこれに固定された電子部品をプリント回路板から分離するようにしたのでは、各部品の取り付け状況によって、プリント回路板の重心位置がばらつくため、振動によるプリント回路板の運動が不十分となり電子部品の分離が行えない状況が生じ、電子部品の分離の信頼性が損なわれる不都合もある。
【００１１】
この発明は、前記のような過熱水蒸気で加熱することによるプリント回路板の電子部品を分離する方法における不都合を解消するため、分解ガスの廃棄処理装置が不要で、また、プリント回路基板に付着した凝縮水の乾燥処理が不要となり、かつ電子部品の分離の信頼性の高いプリント回路板の電子部品分離方法および分離装置を提供することを課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
このような課題を解決するため、この発明の方法は、ろう付けにより固定された電子部品を備えるプリント回路板を、ろう材の融点に達しない１００℃以上の温度に予備加熱する工程と、この予備加熱されたプリント回路板を過熱水蒸気雰囲気中でろう材の融点以上の温度から前記プリント回路板の樹脂基板の炭化開始温度以下の温度の範囲で加熱することにより電子部品をプリント回路板に固定するろう材を溶融する工程と、ろう材の溶融されたプリント回路板を、これに固定された電子部品にプリント回路板から離間する方向の遠心力が作用するようにして回転し、この遠心力より電子部品をプリント板から分離する工程とからなることを特徴とするものである。
【００１３】
この方法においては、前記電子部品をプリント回路板に固定するろう材を溶融する工程で排気される過熱水蒸気により直接または間接的にプリント板の予備加熱を行うのがよい。
【００１４】
また、この発明の装置は、ろう付けにより固定された電子部品を備えるプリント回路板を収容する処理容器と、このプリント回路板を収容した処理容器をろう材の融点に達しない１００℃以上の温度に予備加熱する予備加熱器と、この予備加熱器で予備加熱された前記プリント回路板を収容した処理容器を過熱水蒸気雰囲気中で電子部品を固定するろう材が溶融されるまで加熱する本加熱器と、この本加熱器内で、前記プリント回路板を収容した処理容器を載置して回転し、ろう材の溶融されたプリント回路板から電子部品を分離する回転分離機とを備えたことを特徴とするものである。
【００１５】
この分離装置においては、前記予備加熱器は、前記本加熱器から排出される排気過熱水蒸気により直接または間接的に加熱するのがよい。
【００１６】
また、前記処理容器は、外周壁を金網等の多孔材で構成することができる。そして、処理容器内では、プリント回路板は、プリント回路板上の電子部品が外向きになるようにして垂直に保持される。
【発明の効果】
【００１７】
この発明によれば、加熱により溶融するろう材により固定された電子部品を備えるプリント回路板を１００℃以上のろう材の融点に達しない温度に予備加熱し、さらに、過熱水蒸気雰囲気によりろう材の融点から前記プリント回路板の樹脂基板の炭化開始温度以下の温度までの範囲で本加熱することにより電子部品をプリント回路板に固定するろう材を溶融し、このろう材の溶融されたプリント回路板を、これに固定された電子部品にプリント回路板から分離される方向の遠心力が作用するようにして回転駆動し、この遠心力より電子部品をプリント板から分離するようにしているので、プリント回路板に多数の電子部品が搭載されている場合でも多数の電子部品を一同に確実に分離することができ、電子部品の分離処理を短時間で信頼性高く行うことができる。
【００１８】
また、プリント回路板がろう材の融点に達しないが１００℃以上の温度に予備加熱されることにより、過熱水蒸気雰囲気中での本加熱処理の際に、プリント回路板への凝縮水の付着を防止することができるので、加熱処理時間を短縮することができる。
【００１９】
さらに、過熱水蒸気中での加熱処理の際の加熱温度をろう材の融点以上にするが、プリント回路板の樹脂基板の炭化開始温度以上の温度にはしないため、樹脂基板が炭化することも分解ガスを発生することも防止すすることができるので、排ガス処理装置を不要とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】この発明のプリント回路板の電子部品の分離方法の実施例を示す分離処理プロセス構成図である。
【図２】この発明のプリント回路板の電子部品の分離装置の実施例を示す概略構成図である。
【図３】この発明に使用する処理容器の構成を示すもので、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図である。
【図４】この発明の処理容器内におけるプリント回路板の収容状態を示す部分的な斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
この発明の実施の形態を図に示す実施例について説明する。
【実施例１】
【００２２】
図１は、この発明の実施例を示すプリント回路板の電子部品の分離方法の処理プロセス構成図である。
【００２３】
図１に示すように、この発明の方法においては、使用済みの電子部品を搭載したプリント回路板を予備加熱するための予備加熱器１１と、予備加熱されたプリント回路板を過熱水蒸気雰囲気で加熱して電子部品をプリント回路板に固定している半田等のろう材の溶融を行う本加熱器１２とプリント基板を回転させて遠心力により電子部品をプリント回路板から分離する回転分離機１３とを使用する。
【００２４】
本加熱器１２には、過熱水蒸気発生器１４から過熱水蒸気入口１２ａを通して所定温度の過熱水蒸気が供される。本加熱器１２の内部を加熱して過熱水蒸気出口１２ｂから排出さる排気過熱水蒸気は、熱交換器１５により予備加熱器１１に供給する加熱空気と熱交換されて、予備加熱器１１を間接的に加熱する。予備加熱器１１には、本加熱器１２の排気過熱水蒸気での加熱容量が不足する場合には、電気ヒータを付設して、加熱熱量を加えることができる。
【００２５】
回転分離機１３は、本加熱器１２内に設置され、加熱されたプリント回路板を保持してこれを回転駆動し、プリント回路板に搭載された電子部品に遠心力を与え、この遠心力より電子部品をプリント回路板から分離するものである。
【００２６】
この発明の方法においては、まず、使用済みの電子部品を搭載したプリント回路板を、予備加熱器１１へ供給してこれを予備加熱する工程を行う。
【００２７】
この予備加熱工程では、プリント回路板の加熱を、１００℃以上に加熱するが、電子部品をプリント回路板に固定するろう材の融点（一般の共晶半田の場合は約２３０℃）を越えない温度に止める。したがって、この工程おいては、まだ、電子部品を固定するろう材が溶融されないため、電子部品をプリント回路板から分離することはできない。
【００２８】
このように予備加熱工程で予備加熱されたプリント回路板は、次に過熱水蒸気により加熱される本加熱器１２へ送り、過熱水蒸気雰囲気中で電子部品をプリント回路板に固定するろう材を溶融する工程へ移る。
【００２９】
この工程においては、プリント回路板の送り込まれた本加熱器１２内には、過熱水蒸気発生器１４から過熱水蒸気入口１２ａを通して供給されるろう材の融点以上の温度でプリント回路板の樹脂基板の炭化開始温度（約２７０℃）以下の温度に加熱された過熱水蒸気で充満されている。この本加熱器１２内に充満された過熱水蒸気によりここに収容されたプリント回路板が電子部品を固定するろう材の融点（約２３０℃）以上の温度に加熱されると、ろう材が軟化溶融する。このとき、加熱温度は、ろう材の融点である２３０℃から２７０℃を超えない温度の範囲にして、プリント回路板の樹脂基板の炭化およびなく、分解ガスの発生がないようにする。
【００３０】
電子部品を固定するろう材が溶融したところで、プリント回路板を回転分離機１３に載置し、回転分離機１３を回転駆動してプリント回路板を回転することによって、プリント回路板から電子部品を分離する工程を実施する。このとき、プリント回路板の回転によってこの上に搭載された電子部品がプリント回路板から離間する方向に遠心力が作用するように、電子部品を外側に向けてプリント回路板を回転分離機１３上に載置する。
【００３１】
このようにろう材の溶融されたプリント回路板を回転分離機１３によって回転させることにより、プリント回路板に搭載された電子部品がプリント回路板から離間する方向の遠心力を受けるため、プリント回路板から分離して、本加熱器１２内に集積される。
【００３２】
このようなプリント回路板を回転させて電離部品を分離する工程は、電子部品が遠心力によりプリント回路板から分離して飛散することがないように閉鎖された空間内で行う必要がある。
【００３３】
本加熱器１２内でのプリント回路板から電子部品を分離する工程が終了したところで、互いに分離されたプリント回路板と電子部品とを加熱器１２内から取り出して処理を終了する。
【００３４】
この発明においては、前記のように、プリント回路板の予備加熱工程において、プリント回路板を１００℃以上の電子部品を固定するろう材の融点以下の温度に加熱するので、過熱水蒸気雰囲気でのプリント回路板のろう材の加熱溶融工程に移るときに、プリント回路板の温度が１００℃以上となっていることにより、過熱水蒸気と接触してもプリント回路板に凝縮水が発生することがないので、凝縮水を乾燥する必要がなく、これに要する時間を節約でき、処理時間の短縮が図れる。
【００３５】
また、プリント回路板のろう材を過熱水蒸気雰囲気で加熱して溶融する工程において、加熱温度をろう材の融点（約２３０℃）から２７０℃の温度の範囲にしているので、ろう材が十分に溶融され、電子部品がプリント回路板から剥離しやすい状態におかれるため、回転による遠心力で電子部品をプリント回路板から円滑かつ確実に分離することができる。また、加熱よってプリント回路板の樹脂基板が炭化することも分解ガスを発生することも防止することができる。
【実施例２】
【００３６】
次に、この発明によるプリント回路板の電子部品の分離装置の実施例について説明する。
【００３７】
図２ないし図４は、この発明による分離装置の実施例を示すのである。
【００３８】
これらの図において、１は、プリント板の電子部品分離装置、１０は、処理するプリント回路板２０を収容して移送するのに使用する処理容器である。この分離装置１は、この中に送り込まれたプリント回路板２０の予備加熱行う予備加熱器１１、予備加熱されて送り込まれたプリント回路板を過熱水蒸気により加熱して、プリント回路板に電子部品を結合するろう材を溶融する本加熱器１２とを備える。この本加熱器１２内には処理容器１０を載置して回転する回転分離機１３が設置される。本加熱器１２には、加熱水蒸気発生器１４から過熱水蒸気供給管１４aを通して過熱水蒸気が供給され、本加熱器１２内を過熱水蒸気で充満し、この中を２３０〜２７０℃の温度に加熱する。過熱水蒸気排気管１２bから排出される排気過熱水蒸気は熱交換器１５において予備加熱器１１に供給される加熱空気と熱交換されて、予備加熱器１１を間接的に加熱する。
【００３９】
ここでは、予備加熱器１１を過熱水蒸気加熱器１２から排気された過熱水蒸気で加熱して加熱空気で間接的に加熱するようにしているが、排気過熱水蒸気により直接加熱することもできる。間接加熱による方が、予備加熱器１１での処理容器への凝縮水の付着の防止効果が高い。
【００４０】
予備加熱器１１の入口には、プリント回路板を収容した処理容器１０を予備加熱器１１に送り込む移送装置１７が設けられ、本加熱器１２の出口には、処理を終えた処理容器１を搬出する移送装置１８が設けられている。また、予備加熱器１１内には、これに送り込まれた処理容器１０を本加熱器１２に送り出す移送装置１１cが、そして本加熱器１２内には、これに送り込まれた処理容器１０を回転分離機１３の回転台１３ａに移送する移送装置１２cがそれぞれ設けられている。
【００４１】
処理容器１０は、詳細を図３（ａ）および（ｂ）に示すように、円板状の基台１０と円環状の上部フレーム１０bとによって９０°間隔で設けた４枚の保持板１０ｅ〜１０ｈを固定し、その外周を金網等の多孔材で構成された外周壁１０ｃで取り囲んで構成されている。各保持板（１０ｅ〜１０ｈ）には、プリント回路板２０を保持するために垂直方向に延びた保持溝１０sが直径方向に所定間隔おいて複数設けられている（図３（a）、図４参照）。
【００４２】
処理容器１０の外周壁１０ｃは、プリント回路板２０から分離された電子部品を飛散を防止する役目をする。この外周壁１０ｃが多孔材で構成されているため、処理容易１０は、自身の熱容量が小さくなり、これを加熱処理する予備加熱器１１および、過熱水蒸気による本加熱器１２の加熱容量を低減することができる。
【００４３】
処理容器１０に収容されたプリント回路板２０は、図３（a）および図４に示すように、プリント回路板２０に搭載された電子部品２０aを外側に向けて、プリント回路板２０の両端を対向する２つの保持板の保持溝１０s、１０sに上から挿入嵌合することにより基台１０a上に垂直に保持される。プリント回路板２０の幅の寸法が変わった場合には、その寸法に合う位置の保持溝を選択して挿入することにより、プリント回路板２０の寸法の変化に対応することができる。
【００４４】
この実施例の装置においては、予備加熱器１１の外側で、処理容器１０に、プリント回路板２０が、図３（ａ）に示すように表面に搭載された電子部品を外側に向けて、上方から垂直に挿入される。このとき、プリント回路板２０は、両端が保持板１０ｅ〜１０ｈの保持溝１０ｓに挿入嵌合され、これによって処理容器１０内に保持固定される。
【００４５】
このプリント回路板２０を収容した処理容器１０は、入口の開閉蓋１１gを開き、移送装置１７により、予備加熱器１１内の移送装置１１ｃ上に送り込まれる。処理容器１０が予備加熱器１１に送り込まれた後、開閉蓋１１ｇを閉じて、予備加熱器１１内でプリント回路板２０を処理容器１０とともに予備加熱する。この加熱は、熱交換器１５により本加熱器１２から排出される排気過熱水蒸気と熱交換された加熱空気を、加熱空気供給管１５aを通して予備加熱器１１に供給することにより行う。この加熱空気による加熱量が不足するときは、電気ヒータ等の付加加熱手段により加熱量を加えることができる。
【００４６】
この予備加熱器１１におけるプリント回路板２０の予備加熱温度は、プリント回路板２０が１００℃を越えてプリント回路板に電子部品を結合するろう材の融点(約２３０℃)を超えない範囲の温度としている。
【００４７】
処理容器１０が予備加熱されて所定温度（少なくとも１００℃以上の温度）に達したところで、この処理容器１０を、予備加熱器１１の出口と本加熱器１２の入口の間の開閉蓋１２gを開いて、移送装置１１ｃにより本加熱室１２の移送装置１２c上に送り込む。この後、開閉蓋１２ｇは閉じられ、予備加熱器１１には、再び、開閉蓋１１ｇを開いて、次のプリント回路板２０を収容した処理用器１０が送り込まれ、予備加熱が行われる。
【００４８】
本加熱器１２に送り込まれた処理容器１０は、移送装置１２ｃ上、または回転分離機１３上で、過熱水蒸気発生器１４から供給され、ここに充満された過熱水蒸気により加熱される。ここでは、２７０℃程度まで過熱された過熱水蒸気により処理容器１０に収容されたプリント回路板２０を、電子部品を結合したろう材の融点（約２３０℃）以上の温度に加熱して前記ろう材を軟化溶融させる。ろう材が軟化溶融したところで、処理容器１０を回転分離機１３の回転台１３ａに移載し固定する。なお、処理容器１０はろう材が軟化溶融する前から回転分離機１３回転台１３ａ上に移載しておいても構わない。
【００４９】
回転分離機１３の回転台１３ａ上に載置固定された処理容器１０に収容されたプリント回路板２０のろう材が軟化溶融したところで、駆動モータ１３ｂにより回転台１３ａを回転駆動し、プリント回路板２０から電子部品２０ａを分離する処理を始める。処理容器１０が回転分離機１３の回転台１３ａとともに回転することにより、処理容器１０内に収容されたプリント回路板に搭載された電子部品にプリント回路板から離間する方向の遠心力が作用する。ろう材の溶融によってプリント回路板対する固定力の低下した電子部品２０ａは、この遠心力よってプリント回路板から分離される。分離された電子部品２０ａは、処理容器１０の外周壁１０ｃによって外側への飛散が防止されるので、処理容器１０内に集積することができる。この回転分離処理は、全部の電子部品が分離され、処理容器１０内に集積されるのに十分な時間だけ行う。
【００５０】
全部の電子部品が分離されたところで、回転分離機１３の回転を停止する。回転分離機１３の回転停止後、本加熱器１２の出口の開閉蓋１２ｈを開き、回転台１３ａ上の処理容器１０を外側の移送装置１８に送り出し、分離処理を終える。
【００５１】
このようにして、加熱器１２から送り出された処理容器１０内には、電子部品の分離されたプリント回路板と、これから分離された電子部品が収容されているので、この後、これらを容易に分別することができる。
【符号の説明】
【００５２】
１：プリント回路板の電子部品分離装置
１０：処理容器
１１：予備加熱器
１２：本加熱器
１３：回転分離機
１４：過熱水蒸気発生器
１５：熱交換器
１７、１８：移送装置
２０：プリント回路板
２０ａ：電子部品
【技術分野】
【０００１】
この発明は、プリント回路板の半田等により固定された電子部品を分離回収するためのプリント回路板の電子部品分離方法および分離装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
使用済みとなった携帯電話機やコンピュータを初め各種の電子機器に使用されているプリント回路板は、貴金属や希少金属を含む電子部品が多数搭載されているため、この電子部品をプリント回路板から分離回収して再利用することが要求されている。
【０００３】
電子部品の搭載されたプリント回路板から電子部品を分離する方法としては、既に、特許文献１に示されるように、プリント回路板に搭載された電子部品を個別に部品の固定用の半田等のろう材が溶融したところで、加熱ブロック内を真空吸引して電子部品をプリント回路板から分離する方法が知られている。
【０００４】
この方法は、プリント回路板上の複数の電子部品を個別にしか分離することができないで、多数の電子部品を有するプリント回路板の場合、電子部品の分離処理に時間がかかる不都合がある。
【０００５】
特許文献２に示された方法は、プリント回路板全体を過熱水蒸気により加熱して、電子部品をプリント回路板に固定している半田等のろう材を溶融し、この状態でプリント回路板に振動を加えて、複数の電子部品をプリント回路板から一同に振り落とすようにした方法である。また、ここでは、プリント回路板は１００℃以下の温度にしか予備加熱されない。
【０００６】
この方法であれば、多数の電子部品の搭載されたプリント回路板から短時間で電子部品を分離することができるので、特許文献１の方法の不都合を解消できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開昭６３−３１８１３３号公報
【特許文献２】特許第４３９３５７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、この特許文献２の方法においては、過熱水蒸気の温度高めることにより、プリント回路板を２７０℃以上に加熱することができる。プリント回路板には樹脂基板が使用されているので、このように２７０℃以上の温度に加熱すると、プリント回路板の樹脂基板が炭化を始めるとともに、分解ガスを発生するため、この分解ガスを無害化処理するために廃ガス処理装置が必要となる。
【０００９】
また、処理するプリント回路板を１００℃以下に予備加熱して分離処理を行うと、分離処理過程でプリント回路板が過熱水蒸気と接触したとき、過熱水蒸気がプリント回路板によって冷やされ、プリント回路板の表面に凝縮水が付着するようになる。プリント回路板に付着した凝縮水を蒸発させて乾燥させる必要があるが、このためには多くの加熱時間が必要となり、処理時間が長くなる不都合もある。
【００１０】
さらに、プリント回路板に振動を加えてこれに固定された電子部品をプリント回路板から分離するようにしたのでは、各部品の取り付け状況によって、プリント回路板の重心位置がばらつくため、振動によるプリント回路板の運動が不十分となり電子部品の分離が行えない状況が生じ、電子部品の分離の信頼性が損なわれる不都合もある。
【００１１】
この発明は、前記のような過熱水蒸気で加熱することによるプリント回路板の電子部品を分離する方法における不都合を解消するため、分解ガスの廃棄処理装置が不要で、また、プリント回路基板に付着した凝縮水の乾燥処理が不要となり、かつ電子部品の分離の信頼性の高いプリント回路板の電子部品分離方法および分離装置を提供することを課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
このような課題を解決するため、この発明の方法は、ろう付けにより固定された電子部品を備えるプリント回路板を、ろう材の融点に達しない１００℃以上の温度に予備加熱する工程と、この予備加熱されたプリント回路板を過熱水蒸気雰囲気中でろう材の融点以上の温度から前記プリント回路板の樹脂基板の炭化開始温度以下の温度の範囲で加熱することにより電子部品をプリント回路板に固定するろう材を溶融する工程と、ろう材の溶融されたプリント回路板を、これに固定された電子部品にプリント回路板から離間する方向の遠心力が作用するようにして回転し、この遠心力より電子部品をプリント板から分離する工程とからなることを特徴とするものである。
【００１３】
この方法においては、前記電子部品をプリント回路板に固定するろう材を溶融する工程で排気される過熱水蒸気により直接または間接的にプリント板の予備加熱を行うのがよい。
【００１４】
また、この発明の装置は、ろう付けにより固定された電子部品を備えるプリント回路板を収容する処理容器と、このプリント回路板を収容した処理容器をろう材の融点に達しない１００℃以上の温度に予備加熱する予備加熱器と、この予備加熱器で予備加熱された前記プリント回路板を収容した処理容器を過熱水蒸気雰囲気中で電子部品を固定するろう材が溶融されるまで加熱する本加熱器と、この本加熱器内で、前記プリント回路板を収容した処理容器を載置して回転し、ろう材の溶融されたプリント回路板から電子部品を分離する回転分離機とを備えたことを特徴とするものである。
【００１５】
この分離装置においては、前記予備加熱器は、前記本加熱器から排出される排気過熱水蒸気により直接または間接的に加熱するのがよい。
【００１６】
また、前記処理容器は、外周壁を金網等の多孔材で構成することができる。そして、処理容器内では、プリント回路板は、プリント回路板上の電子部品が外向きになるようにして垂直に保持される。
【発明の効果】
【００１７】
この発明によれば、加熱により溶融するろう材により固定された電子部品を備えるプリント回路板を１００℃以上のろう材の融点に達しない温度に予備加熱し、さらに、過熱水蒸気雰囲気によりろう材の融点から前記プリント回路板の樹脂基板の炭化開始温度以下の温度までの範囲で本加熱することにより電子部品をプリント回路板に固定するろう材を溶融し、このろう材の溶融されたプリント回路板を、これに固定された電子部品にプリント回路板から分離される方向の遠心力が作用するようにして回転駆動し、この遠心力より電子部品をプリント板から分離するようにしているので、プリント回路板に多数の電子部品が搭載されている場合でも多数の電子部品を一同に確実に分離することができ、電子部品の分離処理を短時間で信頼性高く行うことができる。
【００１８】
また、プリント回路板がろう材の融点に達しないが１００℃以上の温度に予備加熱されることにより、過熱水蒸気雰囲気中での本加熱処理の際に、プリント回路板への凝縮水の付着を防止することができるので、加熱処理時間を短縮することができる。
【００１９】
さらに、過熱水蒸気中での加熱処理の際の加熱温度をろう材の融点以上にするが、プリント回路板の樹脂基板の炭化開始温度以上の温度にはしないため、樹脂基板が炭化することも分解ガスを発生することも防止すすることができるので、排ガス処理装置を不要とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】この発明のプリント回路板の電子部品の分離方法の実施例を示す分離処理プロセス構成図である。
【図２】この発明のプリント回路板の電子部品の分離装置の実施例を示す概略構成図である。
【図３】この発明に使用する処理容器の構成を示すもので、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図である。
【図４】この発明の処理容器内におけるプリント回路板の収容状態を示す部分的な斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
この発明の実施の形態を図に示す実施例について説明する。
【実施例１】
【００２２】
図１は、この発明の実施例を示すプリント回路板の電子部品の分離方法の処理プロセス構成図である。
【００２３】
図１に示すように、この発明の方法においては、使用済みの電子部品を搭載したプリント回路板を予備加熱するための予備加熱器１１と、予備加熱されたプリント回路板を過熱水蒸気雰囲気で加熱して電子部品をプリント回路板に固定している半田等のろう材の溶融を行う本加熱器１２とプリント基板を回転させて遠心力により電子部品をプリント回路板から分離する回転分離機１３とを使用する。
【００２４】
本加熱器１２には、過熱水蒸気発生器１４から過熱水蒸気入口１２ａを通して所定温度の過熱水蒸気が供される。本加熱器１２の内部を加熱して過熱水蒸気出口１２ｂから排出さる排気過熱水蒸気は、熱交換器１５により予備加熱器１１に供給する加熱空気と熱交換されて、予備加熱器１１を間接的に加熱する。予備加熱器１１には、本加熱器１２の排気過熱水蒸気での加熱容量が不足する場合には、電気ヒータを付設して、加熱熱量を加えることができる。
【００２５】
回転分離機１３は、本加熱器１２内に設置され、加熱されたプリント回路板を保持してこれを回転駆動し、プリント回路板に搭載された電子部品に遠心力を与え、この遠心力より電子部品をプリント回路板から分離するものである。
【００２６】
この発明の方法においては、まず、使用済みの電子部品を搭載したプリント回路板を、予備加熱器１１へ供給してこれを予備加熱する工程を行う。
【００２７】
この予備加熱工程では、プリント回路板の加熱を、１００℃以上に加熱するが、電子部品をプリント回路板に固定するろう材の融点（一般の共晶半田の場合は約２３０℃）を越えない温度に止める。したがって、この工程おいては、まだ、電子部品を固定するろう材が溶融されないため、電子部品をプリント回路板から分離することはできない。
【００２８】
このように予備加熱工程で予備加熱されたプリント回路板は、次に過熱水蒸気により加熱される本加熱器１２へ送り、過熱水蒸気雰囲気中で電子部品をプリント回路板に固定するろう材を溶融する工程へ移る。
【００２９】
この工程においては、プリント回路板の送り込まれた本加熱器１２内には、過熱水蒸気発生器１４から過熱水蒸気入口１２ａを通して供給されるろう材の融点以上の温度でプリント回路板の樹脂基板の炭化開始温度（約２７０℃）以下の温度に加熱された過熱水蒸気で充満されている。この本加熱器１２内に充満された過熱水蒸気によりここに収容されたプリント回路板が電子部品を固定するろう材の融点（約２３０℃）以上の温度に加熱されると、ろう材が軟化溶融する。このとき、加熱温度は、ろう材の融点である２３０℃から２７０℃を超えない温度の範囲にして、プリント回路板の樹脂基板の炭化およびなく、分解ガスの発生がないようにする。
【００３０】
電子部品を固定するろう材が溶融したところで、プリント回路板を回転分離機１３に載置し、回転分離機１３を回転駆動してプリント回路板を回転することによって、プリント回路板から電子部品を分離する工程を実施する。このとき、プリント回路板の回転によってこの上に搭載された電子部品がプリント回路板から離間する方向に遠心力が作用するように、電子部品を外側に向けてプリント回路板を回転分離機１３上に載置する。
【００３１】
このようにろう材の溶融されたプリント回路板を回転分離機１３によって回転させることにより、プリント回路板に搭載された電子部品がプリント回路板から離間する方向の遠心力を受けるため、プリント回路板から分離して、本加熱器１２内に集積される。
【００３２】
このようなプリント回路板を回転させて電離部品を分離する工程は、電子部品が遠心力によりプリント回路板から分離して飛散することがないように閉鎖された空間内で行う必要がある。
【００３３】
本加熱器１２内でのプリント回路板から電子部品を分離する工程が終了したところで、互いに分離されたプリント回路板と電子部品とを加熱器１２内から取り出して処理を終了する。
【００３４】
この発明においては、前記のように、プリント回路板の予備加熱工程において、プリント回路板を１００℃以上の電子部品を固定するろう材の融点以下の温度に加熱するので、過熱水蒸気雰囲気でのプリント回路板のろう材の加熱溶融工程に移るときに、プリント回路板の温度が１００℃以上となっていることにより、過熱水蒸気と接触してもプリント回路板に凝縮水が発生することがないので、凝縮水を乾燥する必要がなく、これに要する時間を節約でき、処理時間の短縮が図れる。
【００３５】
また、プリント回路板のろう材を過熱水蒸気雰囲気で加熱して溶融する工程において、加熱温度をろう材の融点（約２３０℃）から２７０℃の温度の範囲にしているので、ろう材が十分に溶融され、電子部品がプリント回路板から剥離しやすい状態におかれるため、回転による遠心力で電子部品をプリント回路板から円滑かつ確実に分離することができる。また、加熱よってプリント回路板の樹脂基板が炭化することも分解ガスを発生することも防止することができる。
【実施例２】
【００３６】
次に、この発明によるプリント回路板の電子部品の分離装置の実施例について説明する。
【００３７】
図２ないし図４は、この発明による分離装置の実施例を示すのである。
【００３８】
これらの図において、１は、プリント板の電子部品分離装置、１０は、処理するプリント回路板２０を収容して移送するのに使用する処理容器である。この分離装置１は、この中に送り込まれたプリント回路板２０の予備加熱行う予備加熱器１１、予備加熱されて送り込まれたプリント回路板を過熱水蒸気により加熱して、プリント回路板に電子部品を結合するろう材を溶融する本加熱器１２とを備える。この本加熱器１２内には処理容器１０を載置して回転する回転分離機１３が設置される。本加熱器１２には、加熱水蒸気発生器１４から過熱水蒸気供給管１４aを通して過熱水蒸気が供給され、本加熱器１２内を過熱水蒸気で充満し、この中を２３０〜２７０℃の温度に加熱する。過熱水蒸気排気管１２bから排出される排気過熱水蒸気は熱交換器１５において予備加熱器１１に供給される加熱空気と熱交換されて、予備加熱器１１を間接的に加熱する。
【００３９】
ここでは、予備加熱器１１を過熱水蒸気加熱器１２から排気された過熱水蒸気で加熱して加熱空気で間接的に加熱するようにしているが、排気過熱水蒸気により直接加熱することもできる。間接加熱による方が、予備加熱器１１での処理容器への凝縮水の付着の防止効果が高い。
【００４０】
予備加熱器１１の入口には、プリント回路板を収容した処理容器１０を予備加熱器１１に送り込む移送装置１７が設けられ、本加熱器１２の出口には、処理を終えた処理容器１を搬出する移送装置１８が設けられている。また、予備加熱器１１内には、これに送り込まれた処理容器１０を本加熱器１２に送り出す移送装置１１cが、そして本加熱器１２内には、これに送り込まれた処理容器１０を回転分離機１３の回転台１３ａに移送する移送装置１２cがそれぞれ設けられている。
【００４１】
処理容器１０は、詳細を図３（ａ）および（ｂ）に示すように、円板状の基台１０と円環状の上部フレーム１０bとによって９０°間隔で設けた４枚の保持板１０ｅ〜１０ｈを固定し、その外周を金網等の多孔材で構成された外周壁１０ｃで取り囲んで構成されている。各保持板（１０ｅ〜１０ｈ）には、プリント回路板２０を保持するために垂直方向に延びた保持溝１０sが直径方向に所定間隔おいて複数設けられている（図３（a）、図４参照）。
【００４２】
処理容器１０の外周壁１０ｃは、プリント回路板２０から分離された電子部品を飛散を防止する役目をする。この外周壁１０ｃが多孔材で構成されているため、処理容易１０は、自身の熱容量が小さくなり、これを加熱処理する予備加熱器１１および、過熱水蒸気による本加熱器１２の加熱容量を低減することができる。
【００４３】
処理容器１０に収容されたプリント回路板２０は、図３（a）および図４に示すように、プリント回路板２０に搭載された電子部品２０aを外側に向けて、プリント回路板２０の両端を対向する２つの保持板の保持溝１０s、１０sに上から挿入嵌合することにより基台１０a上に垂直に保持される。プリント回路板２０の幅の寸法が変わった場合には、その寸法に合う位置の保持溝を選択して挿入することにより、プリント回路板２０の寸法の変化に対応することができる。
【００４４】
この実施例の装置においては、予備加熱器１１の外側で、処理容器１０に、プリント回路板２０が、図３（ａ）に示すように表面に搭載された電子部品を外側に向けて、上方から垂直に挿入される。このとき、プリント回路板２０は、両端が保持板１０ｅ〜１０ｈの保持溝１０ｓに挿入嵌合され、これによって処理容器１０内に保持固定される。
【００４５】
このプリント回路板２０を収容した処理容器１０は、入口の開閉蓋１１gを開き、移送装置１７により、予備加熱器１１内の移送装置１１ｃ上に送り込まれる。処理容器１０が予備加熱器１１に送り込まれた後、開閉蓋１１ｇを閉じて、予備加熱器１１内でプリント回路板２０を処理容器１０とともに予備加熱する。この加熱は、熱交換器１５により本加熱器１２から排出される排気過熱水蒸気と熱交換された加熱空気を、加熱空気供給管１５aを通して予備加熱器１１に供給することにより行う。この加熱空気による加熱量が不足するときは、電気ヒータ等の付加加熱手段により加熱量を加えることができる。
【００４６】
この予備加熱器１１におけるプリント回路板２０の予備加熱温度は、プリント回路板２０が１００℃を越えてプリント回路板に電子部品を結合するろう材の融点(約２３０℃)を超えない範囲の温度としている。
【００４７】
処理容器１０が予備加熱されて所定温度（少なくとも１００℃以上の温度）に達したところで、この処理容器１０を、予備加熱器１１の出口と本加熱器１２の入口の間の開閉蓋１２gを開いて、移送装置１１ｃにより本加熱室１２の移送装置１２c上に送り込む。この後、開閉蓋１２ｇは閉じられ、予備加熱器１１には、再び、開閉蓋１１ｇを開いて、次のプリント回路板２０を収容した処理用器１０が送り込まれ、予備加熱が行われる。
【００４８】
本加熱器１２に送り込まれた処理容器１０は、移送装置１２ｃ上、または回転分離機１３上で、過熱水蒸気発生器１４から供給され、ここに充満された過熱水蒸気により加熱される。ここでは、２７０℃程度まで過熱された過熱水蒸気により処理容器１０に収容されたプリント回路板２０を、電子部品を結合したろう材の融点（約２３０℃）以上の温度に加熱して前記ろう材を軟化溶融させる。ろう材が軟化溶融したところで、処理容器１０を回転分離機１３の回転台１３ａに移載し固定する。なお、処理容器１０はろう材が軟化溶融する前から回転分離機１３回転台１３ａ上に移載しておいても構わない。
【００４９】
回転分離機１３の回転台１３ａ上に載置固定された処理容器１０に収容されたプリント回路板２０のろう材が軟化溶融したところで、駆動モータ１３ｂにより回転台１３ａを回転駆動し、プリント回路板２０から電子部品２０ａを分離する処理を始める。処理容器１０が回転分離機１３の回転台１３ａとともに回転することにより、処理容器１０内に収容されたプリント回路板に搭載された電子部品にプリント回路板から離間する方向の遠心力が作用する。ろう材の溶融によってプリント回路板対する固定力の低下した電子部品２０ａは、この遠心力よってプリント回路板から分離される。分離された電子部品２０ａは、処理容器１０の外周壁１０ｃによって外側への飛散が防止されるので、処理容器１０内に集積することができる。この回転分離処理は、全部の電子部品が分離され、処理容器１０内に集積されるのに十分な時間だけ行う。
【００５０】
全部の電子部品が分離されたところで、回転分離機１３の回転を停止する。回転分離機１３の回転停止後、本加熱器１２の出口の開閉蓋１２ｈを開き、回転台１３ａ上の処理容器１０を外側の移送装置１８に送り出し、分離処理を終える。
【００５１】
このようにして、加熱器１２から送り出された処理容器１０内には、電子部品の分離されたプリント回路板と、これから分離された電子部品が収容されているので、この後、これらを容易に分別することができる。
【符号の説明】
【００５２】
１：プリント回路板の電子部品分離装置
１０：処理容器
１１：予備加熱器
１２：本加熱器
１３：回転分離機
１４：過熱水蒸気発生器
１５：熱交換器
１７、１８：移送装置
２０：プリント回路板
２０ａ：電子部品
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ろう付けにより固定された電子部品を備えるプリント回路板を、ろう材の融点に達しない１００℃以上の温度に予備加熱する工程と、この予備加熱されたプリント回路板を過熱水蒸気雰囲気中でろう材の融点以上の温度から前記プリント回路板の樹脂基板の炭化開始温度以下の温度の範囲で加熱することにより電子部品をプリント回路板に固定するろう材を溶融する工程と、ろう材の溶融されたプリント回路板を、これに固定された電子部品にプリント回路板から離間する方向の遠心力が作用するようにして回転し、この遠心力より電子部品をプリント板から分離する工程とからなることを特徴とするプリント回路板の電子部品分離方法。
【請求項２】
前記電子部品をプリント回路板に固定するろう材を溶融する工程で排気される過熱水蒸気により直接または間接的に前記プリント板の予備加熱を行うことを特徴とする請求項１に記載のプリント回路板の電子部品分離方法。
【請求項３】
ろう付けにより固定された電子部品を備えるプリント回路板を収容する処理容器と、このプリント回路板を収容した処理容器をろう材の融点に達しない１００℃以上の温度に予備加熱する予備加熱器と、この予備加熱器で予備加熱された前記プリント回路板を収容した処理容器を過熱水蒸気雰囲気中で電子部品を固定するろう材が溶融されるまで加熱する本加熱器と、この本加熱器内で、前記プリント回路板を収容した処理容器を載置して回転し、ろう材の溶融されたプリント回路板から電子部品を分離する回転分離機とを備えたことを特徴とするプリント回路板の電子部品分離装置。
【請求項４】
前記予備加熱器を、前記本加熱器か排出される排気過熱水蒸気により直接または間接的に加熱することを特徴とする請求項３に記載のプリント回路板の電子部品分離装置。
【請求項５】
前記処理容器は、外周壁が金網等の多孔材で構成されたことを特徴とする請求項３または４に記載のプリント回路板の電子部品分離装置。
【請求項６】
前記処理容器は、前記プリント回路板を、これに搭載された電子部品が外側を向く向きで垂直に保持収容することを特徴とする請求項請求項３ないし５のいずれか１項に記載のプリント回路板の電子部品分離装置。
【請求項１】
ろう付けにより固定された電子部品を備えるプリント回路板を、ろう材の融点に達しない１００℃以上の温度に予備加熱する工程と、この予備加熱されたプリント回路板を過熱水蒸気雰囲気中でろう材の融点以上の温度から前記プリント回路板の樹脂基板の炭化開始温度以下の温度の範囲で加熱することにより電子部品をプリント回路板に固定するろう材を溶融する工程と、ろう材の溶融されたプリント回路板を、これに固定された電子部品にプリント回路板から離間する方向の遠心力が作用するようにして回転し、この遠心力より電子部品をプリント板から分離する工程とからなることを特徴とするプリント回路板の電子部品分離方法。
【請求項２】
前記電子部品をプリント回路板に固定するろう材を溶融する工程で排気される過熱水蒸気により直接または間接的に前記プリント板の予備加熱を行うことを特徴とする請求項１に記載のプリント回路板の電子部品分離方法。
【請求項３】
ろう付けにより固定された電子部品を備えるプリント回路板を収容する処理容器と、このプリント回路板を収容した処理容器をろう材の融点に達しない１００℃以上の温度に予備加熱する予備加熱器と、この予備加熱器で予備加熱された前記プリント回路板を収容した処理容器を過熱水蒸気雰囲気中で電子部品を固定するろう材が溶融されるまで加熱する本加熱器と、この本加熱器内で、前記プリント回路板を収容した処理容器を載置して回転し、ろう材の溶融されたプリント回路板から電子部品を分離する回転分離機とを備えたことを特徴とするプリント回路板の電子部品分離装置。
【請求項４】
前記予備加熱器を、前記本加熱器か排出される排気過熱水蒸気により直接または間接的に加熱することを特徴とする請求項３に記載のプリント回路板の電子部品分離装置。
【請求項５】
前記処理容器は、外周壁が金網等の多孔材で構成されたことを特徴とする請求項３または４に記載のプリント回路板の電子部品分離装置。
【請求項６】
前記処理容器は、前記プリント回路板を、これに搭載された電子部品が外側を向く向きで垂直に保持収容することを特徴とする請求項請求項３ないし５のいずれか１項に記載のプリント回路板の電子部品分離装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１２−１３８３９７（Ｐ２０１２−１３８３９７Ａ）
【公開日】平成２４年７月１９日（２０１２．７．１９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２８７９２２（Ｐ２０１０−２８７９２２）
【出願日】平成２２年１２月２４日（２０１０．１２．２４）
【出願人】（５０２１６５３００）富士電機サーモシステムズ株式会社 (33)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年７月１９日（２０１２．７．１９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１２月２４日（２０１０．１２．２４）
【出願人】（５０２１６５３００）富士電機サーモシステムズ株式会社 (33)
【Ｆターム（参考）】
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