リワーク方法及びリワーク装置
【課題】 連続したリワーク作業に有利なリワーク装置を提供する。
【解決手段】 基板Ｂから電子部品Ｐを取り外すにあたり、電子部品Ｐを基板Ｂに取り付けている半田Ｓの温度を半田温度センサ２０により検出し、半田温度センサ２０の検出値を基に熱風ノズルＮ１，Ｎ２から吐出する熱風Ｗの温度を制御しながら電子部品Ｐを取り外すと同時に、このときの熱風ノズルＮ１，Ｎ２から吐出する熱風Ｗの温度を熱風温度センサ３０により検出してその温度変化を記憶し、基板Ｂの所定個所に電子部品Ｐを取り付けるにあたり、熱風温度センサ３０により熱風Ｗの温度を検出し、熱風温度センサ３０の検出値を基に熱風ノズルＮ１，Ｎ２から吐出する熱風Ｗの温度を制御しながら電子部品Ｐを取り付ける。
【解決手段】 基板Ｂから電子部品Ｐを取り外すにあたり、電子部品Ｐを基板Ｂに取り付けている半田Ｓの温度を半田温度センサ２０により検出し、半田温度センサ２０の検出値を基に熱風ノズルＮ１，Ｎ２から吐出する熱風Ｗの温度を制御しながら電子部品Ｐを取り外すと同時に、このときの熱風ノズルＮ１，Ｎ２から吐出する熱風Ｗの温度を熱風温度センサ３０により検出してその温度変化を記憶し、基板Ｂの所定個所に電子部品Ｐを取り付けるにあたり、熱風温度センサ３０により熱風Ｗの温度を検出し、熱風温度センサ３０の検出値を基に熱風ノズルＮ１，Ｎ２から吐出する熱風Ｗの温度を制御しながら電子部品Ｐを取り付ける。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半田を溶融させることにより該半田を介して基板に取り付けられていた電子部品を基板から取り外し、修理後のあるいは新たな電子部品を取り付けるリワーク方法及びリワーク装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、基板上に実装されたＩＣ部品が不良部品となった場合、このＩＣ部品を基板から取り外して、修理後のＩＣ部品或いは新たなＩＣ部品を取り付ける必要が生じる。その際、この基板からＩＣ部品を取り外すにあたって、ＩＣ部品を基板に接着させる半田を溶融させるリワーク装置が用いられている。
【０００３】
このようなリワーク装置によって半田を溶融させてＩＣ部品を外す場合には、基板に接着させている半田全てを漏れなく溶融させることが必要とされる。そこで、従来から、作業上の効率を鑑みて、その半田を溶融させてしまう前に、その全ての半田を所定温度にまで予め熱しておく、予備加熱が可能なリワーク装置が提供されている（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００２−３５３６１２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
この種の基板を予備加熱するリワーク装置にあっては、ＩＣ部品を含めた基板の熱容量等が原因で、吹き当てる熱風の温度と半田の温度とが、開きの出てしまうものとなっている。これによって、基板に吹き当てるべき熱風の温度及び時間は、作業者とって把握し難いものとなっていた。従って、作業者は、予備加熱及び溶融させるための加熱に際しての適当な温度及び時間を把握するために、作業を複数回余分に行わなければならないものとなっていた。
【０００５】
本発明は、このような事情に鑑みなされたものであって、その目的は、基板上の半田を溶融させるに際して、吹き当てる熱風の温度及び時間を好適に把握し、この把握された熱風の温度及び時間に基づいてリワークすることが可能な、つまり、連続したリワーク作業に有利なリワーク方法及びリワーク装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明は、以下の手段のリワーク方法及びリワーク装置を提供する。
請求項１に係るリワーク方法の発明は、熱風ノズルから吐出する熱風を基板にあてて、半田を溶融させることにより該半田を介して基板に取り付けられていた電子部品を基板から取り外し、該取り外した基板の所定個所に、修理後のあるいは新たな電子部品を取り付けるリワーク方法であって、前記基板から前記電子部品を取り外すにあたり、前記電子部品を前記基板に取り付けている半田の温度を半田温度センサにより検出し、該半田温度センサの検出値を基に前記熱風ノズルから吐出する熱風の温度を制御しながら前記電子部品を取り外すと同時に、このときの熱風ノズルから吐出する熱風の温度を熱風温度センサにより検出してその温度変化を記憶し、前記基板の所定個所に電子部品を取り付けるにあたり、前記熱風温度センサにより熱風の温度を検出し、該熱風温度センサの検出値を基に前記熱風ノズルから吐出する熱風の温度を制御しながら前記電子部品を取り付けることを特徴とする。
【０００７】
この発明に係るリワーク方法にあっては、基板から電子部品を取り外すにあたって、半田温度センサによって半田の温度が検出されながら、熱風ノズルから吐出する熱風の温度を制御する。従って、半田の溶融する温度が検出されることとなって、電子部品を取り外す際のタイミングが好適に把握される。
【０００８】
また同時に、熱風温度センサによって検出される熱風ノズルからの熱風の温度変化を、その半田の溶融する温度変化と共に記憶するので、次の作業とされる、基板への電子部品の取り付けに際しても、その記憶された検出値を基に熱風ノズルから吐出する熱風の温度を制御することができる。従って、その基板の所定個所に電子部品を取り付ける際に、半田が好適に溶融されたタイミングで、電子部品を基板に取り付けることができる。
【０００９】
請求項２に係るリワーク方法の発明は、熱風ノズルから吐出する熱風を基板にあてて、半田を溶融させることにより該半田を介して基板に取り付けられていた複数の電子部品を基板から取り外し、該取り外した基板の所定個所に、修理後のあるいは新たな電子部品を取り付けるリワーク方法であって、複数ある電子部品のうち最初の電子部品を前記基板から取り外すにあたり、前記電子部品を前記基板に取り付けている半田の温度を半田温度センサにより検出し、該半田温度センサの検出値を基に前記熱風ノズルから吐出する熱風の温度を制御しながら前記電子部品を取り外すと同時に、このときの熱風ノズルから吐出する熱風の温度を熱風温度センサにより検出してその温度変化を記憶し、前記基板から２回目以降の電子部品を取り外すにあたり、前記熱風温度センサにより熱風の温度を検出し、該熱風温度センサの検出値を基に前記熱風ノズルから吐出する熱風の温度を制御しながら前記電子部品を取り外すことを特徴とする。
【００１０】
この発明に係るリワーク方法にあっては、基板から複数の電子部品を取り外すにあたって、その複数のうち最初の電子部品を取り外す際には、半田温度センサによって半田の温度が検出されながら、熱風ノズルから吐出する熱風の温度を制御する。従って、半田の溶融する温度が検出されることとなって、電子部品を取り外す際のタイミングが好適に把握される。なお、複数ある電子部品は、一枚の基板に設けられるものであっても、複数の基板のそれぞれに設けられるものであっても、限定されることのないものとされる。
【００１１】
また、この発明に係るリワーク方法にあっては、その複数のうち最初の電子部品を取り外す際と同時に、熱風温度センサによって検出される熱風ノズルからの熱風の温度変化を、半田の溶融する温度変化と共に記憶するので、次に再び、つまり２回目以降の電子部品を同様な基板から取り外すにあたっては、その記憶された検出値を基に熱風ノズルから吐出する熱風の温度を制御することができる。従って、複数のうち２回目以降の電子部品を基板から取り外す際に、半田が好適に溶融されたタイミングで、電子部品を基板から取り外すことができる。
【００１２】
請求項３に係るリワーク方法の発明は、請求項２に記載のリワーク方法でおいて、前記熱風温度センサにより検出された熱風ノズルから吐出する熱風の温度変化を記憶には、前記電子部品を予備加熱した際の熱風ノズルから吐出する熱風の目標上昇温度及びその時間と目標降下温度及びその時間と、前記電子部品を前記基板から取り外す際の熱風ノズルから吐出する熱風の目標上昇温度及びその時間と目標降下温度及びその時間との記憶を含むと共に、前記熱風ノズルから吐出する熱風の温度の制御には前記熱風ノズルから吐出する熱風の温度が前記目標上昇温度に到達する手前で前記熱風ノズルから吐出する熱風の温度上昇度を下げる制御を含むことを特徴とする。
【００１３】
この発明に係るリワーク方法にあっては、熱風ノズルから吐出する熱風の温度の制御には熱風ノズルから吐出する熱風の温度が目標上昇温度に到達する手前で熱風ノズルから吐出する熱風の温度上昇度を下げる制御を含むので、熱風ノズルから吐出する熱風は、熱風の温度が目標上昇温度に到達する手前で、熱風の温度上昇度が下がることとなる。これによって、熱風の温度は、その目標上昇温度付近でなだらかに上昇することとなり、次に、熱風ノズルから吐出する熱風の温度を下げる場合に、その温度が下げ易いものとされる。つまり、リワークにおいて、熱風の温度の制御がし易いものとなる。
【００１４】
請求項４に係るリワーク方法の発明は、請求項２または請求項３に記載のリワーク方法において、前記基板から２回目以降の電子部品を取り外す工程に入る前は、前記熱風温度センサにより検出された熱風の温度が予め設定した温度に到達するまで、前記熱風温度センサの検出値を基に前記熱風ノズルから吐出する熱風の温度を制御し、前記熱風温度センサの検出値が前記予め設定した温度に到達した場合は、前記基板から２回目以降の電子部品を取り外す工程を開始することを特徴とする。
【００１５】
この発明に係るリワーク方法にあっては、熱風温度センサの検出値が予め設定した温度に到達するまで熱風の温度を制御し、この熱風の温度が予め設定した温度に到達した場合に、基板から２回目以降の電子部品を取り外す工程を開始するので、その２回目以降の電子部品を取り外すにあたっては、毎回、同じ開始温度で、その電子部品を取り外す工程を開始することとなる。従って、基板から２回目以降の電子部品を取り外す工程の開始後の、熱風ノズルから吐出する熱風の温度の制御をし易いものとし、これによって、２回目以降の電子部品を基板から取り外すことが確実に行えるものとなる。
【００１６】
請求項５に係るリワーク方法の発明は、請求項１から請求項４のうち何れか一項に記載のリワーク方法において、前記取り外す電子部品またこれから取り付けようとする電子部品の表面温度を検出する部品温度センサを設け、該部品温度センサによる検出値が所定値以上になったときに、前記熱風ノズルから吐出する熱風の温度を強制的に下げることを特徴とする。
【００１７】
この発明に係るリワーク方法にあっては、部品温度センサによる検出値が所定値以上になったとき、すなわち、電子部品の表面温度が所定値以上になったときには、熱風ノズルから吐出する熱風の温度を強制的に下げるので、この所定値を電子部品が破損してしまう手前の温度に設定した場合には、この電子部品の破損してしまう前に熱風の温度を下げるので、この電子部品の破損が防止されることとなる。
【００１８】
請求項６に係るリワーク装置の発明は、熱風ノズルから吐出する熱風を基板にあてて、半田を溶融させることにより該半田を介して基板に取り付けられていた電子部品を基板から取り外し、該取り外した基板の所定個所に、修理後のあるいは新たな電子部品を取り付けるリワーク装置であって、前記電子部品を前記基板に取り付けている半田の温度を検出する半田温度センサと、該半田温度センサの検出値を基に前記熱風ノズルから吐出する熱風の温度を制御する第１の熱風温度制御手段と、熱風ノズルから吐出する熱風の温度を検出する熱風温度センサと、該熱風温度センサの検出値を経時的に記憶する記憶手段と、該熱風温度センサの検出値を基に前記熱風ノズルから吐出する熱風の温度が前記記憶手段により記憶された温度となるように制御する第２の熱風温度制御手段とを備えることを特徴とする。
【００１９】
この発明に係るリワーク装置にあっては、基板から複数の電子部品を取り外すにあたって、その複数のうち最初の電子部品を取り外す際には、半田温度センサによって半田の温度が検出されながら、第１の熱風温度制御手段によって熱風ノズルから吐出する熱風の温度を制御する。従って、半田の溶融する温度が検出されることとなって、電子部品を取り外す際のタイミングが好適に把握される。
【００２０】
また、この発明に係るリワーク装置にあっては、その複数のうち最初の電子部品を取り外す際と同時に、記憶手段によって、経時的に、熱風温度センサによって検出される熱風ノズルからの熱風の温度変化を、半田の溶融する温度変化と共に記憶するので、次に再び、つまり２回目以降の電子部品を同様な基板から取り外すにあたっては、第２の熱風温度制御手段よって、その記憶された検出値を基に熱風ノズルから吐出する熱風の温度を制御することができる。従って、複数のうち２回目以降の電子部品を基板から取り外す際に、半田が好適に溶融されたタイミングで、電子部品を基板から取り外すことができる。
【発明の効果】
【００２１】
この発明に係るリワーク方法及びリワーク装置によれば、基板上の半田を溶融させるに際して、吹き当てる熱風の温度及び時間を好適に把握し、この把握された熱風の温度及び時間に基づいてリワークすることが可能な、つまり、連続したリワーク作業に有利となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下に、本発明に係るリワーク装置及びそのリワーク装置によってなされるリワーク方法の実施の形態について説明する。なお、図１は本発明に係るリワーク装置が基板に熱風を吹き当てている横断面図、図２は図１のリワーク装置の制御ブロック図、図３は第１リワークモードのフローチャート、図４は第１リワークモードにおける温度変化グラフ、図５は第２リワークモードのフローチャート、図６は第２リワークモードにおける温度変化グラフである。
【００２３】
すなわち、図１において符号１は、本実施形態例のリワーク装置である。このリワーク装置１は、熱風Ｗを吐出（吹き出し）可能な適宜のノズル状に形成された熱風ノズルＮ１，Ｎ２を備えてなるものであって、前記熱風ノズルＮ１，Ｎ２から吐出する熱風Ｗを、例えばガラスエポキシ樹脂等からなる基板Ｂにあてて、ボール状に形成された半田（所謂ボール半田）Ｓを溶融させるものである。このボール半田Ｓを溶融することによって、このボール半田Ｓによって基板Ｂに取り付けられていた、例えばＢＧＡ等のＩＣチップのパッケージからなる電子部品Ｐを、基板Ｂから取り外すものである。なお、前記電子部品Ｐが基板Ｂから取り外された後は、その個所に、再度、修理後の電子部品或いは新たな電子部品を取り付けるものであっても良い。なお、前記基板Ｂとしては、一枚からなる基板に一点の電子部品が備えられるものであっても、一枚からなる基板に複数の電子部品が備えられるものであっても、限定されることのないものとされる。
【００２４】
このリワーク装置１を、図２のブロック図と共に説明すると、前記熱風ノズルＮ１，Ｎ２の内部には、ヒータ装置５０が内蔵されている。このヒータ装置５０は、空気を送り出す送風部７０と、周囲の空気を熱するヒータ部６０とから構成されている。具体的には、前記上側熱風ノズルＮ１はヒータ６１を備え、前記下側熱風ノズルＮ２はヒータ６２を備えている。そして、そのヒータ６１，６２の奥に、図示されていないが、前記送風部７０とされる適宜のファンが内蔵されており、このファンは２つの熱風ノズルＮ１，Ｎ２毎に設けられるものであっても、２つの熱風ノズルＮ１，Ｎ２共に用いる共通の１つであっても何れでもよい。
【００２５】
このヒータ装置５０は、制御装置１０に接続され、この制御装置１０によって制御されている。制御装置１０は、例えばＣＰＵ等からなる制御部１１と、例えばＲＡＭ等からなる記憶部１２と、例えばキーボード等の作業者が操作入力可能に構成される操作部１３と、例えば液晶画面等の作業者が視認可能に表示出力される表示部１４とから構成されている。そして、前記記憶部１２に記憶された検出値や前記操作部１３からの入力に従って、前記ヒータ装置５０は制御され、前記熱風ノズルＮ１，Ｎ２から温度が制御された熱風が吐出されるものとなっている。
【００２６】
また、この制御装置１０には、適宜の熱電対で構成された、半田温度センサ２０と、熱風温度センサ３０と、部品温度センサ４０とが接続されている。半田温度センサ２０は、半田の温度を検出するセンサであって、図１に示すように前記基板Ｓと前記電子部品Ｐとの間に設けられるボール半田Ｓの近傍とされた基板Ｂに取り付けられている。また、熱風温度センサ３０は、前記熱風ノズルＮ１，Ｎ２から吐出する熱風Ｗの温度を検出するセンサであって、図１に示すように、前記上側熱風ノズルＮ１に設けられたヒータ６１の近傍に設けられている。また、前記部品センサ４０は、電子部品Ｐの表面温度を検出するセンサであって、図１に示すように前記電子部品Ｐの上面に取り付けられている。
【００２７】
なお、上述した記憶部１２は、前記熱風温度センサ３０が検出した検出値を経時的に記憶する本発明の記憶手段に相当するものである。また、上述した制御部１１は、この発明における温度制御手段に相当し、後にも詳述するが、前記半田温度センサ２０の検出値を基に前記熱風ノズルＮ１，Ｎ２から吐出する熱風Ｗの温度を制御する第１の熱風温度制御手段と、前記熱風温度センサ３０の検出値を基に前記熱風ノズルＮ１，Ｎ２から吐出する熱風Ｗの温度が前記記憶手段により記憶された温度となるように制御する第２の熱風温度制御手段とを兼ねるものとなっている。
【００２８】
このように構成されたリワーク装置１は、半田温度センサ２０の検出値を基に前記熱風ノズルＮ１，Ｎ２から吐出する熱風Ｗの温度を制御しながら前記電子部品Ｐを取り外す第１リワークモードＳ１と、熱風温度センサ３０の検出値を基に前記熱風ノズルＮ１，Ｎ２から吐出する熱風Ｗの温度を制御しながら前記電子部品Ｐを取り外す第２リワークモードＳ２との２種類のリワークモードによって制御されて、熱風ノズルＮ１，Ｎ２から熱風を吐出するようになっている。
【００２９】
すなわち、第１リワークモードＳ１は、前記基板Ｂから前記電子部品Ｐを取り外す初回になされるリワークモードであって、前記電子部品Ｐを前記基板Ｂに取り付けているボール半田Ｓの温度を半田温度センサ２０により検出し、該半田温度センサ２０の検出値を基に前記熱風ノズルＮ１，Ｎ２から吐出する熱風Ｗの温度を制御しながら前記電子部品Ｐを取り外すようにされる。なお、このときの熱風ノズルＮ１，Ｎ２から吐出する熱風Ｗの温度は、熱風温度センサ３０によって検出し、その温度変化は前記記憶部１２に記憶される。
【００３０】
前記第１リワークモードＳ１は、大まかに、ウォームアップ工程Ｗ１と、第１プリヒート工程Ｔ１、第２プリヒート工程Ｔ２、第３プリヒート工程Ｔ３、リフロー工程とされる第４プリヒート工程Ｔ４、そしてクール工程Ｃ１を踏むようにされている。この第１リワークモードＳ１では、図３のフローチャート、及び図４の時間と温度との関係を表したグラフに示すように、電源が投入されると、まず、前記リワーク装置１の初期設定を行う（Ｓ１１）。この初期設定（Ｓ１１）では、作業者が前記操作部１３を操作して、初回（最初）のリワーク作業の各種工程における温度及び時間を予めセッティングをするものである。
【００３１】
前記初期設定（Ｓ１１）の具体的なところとしては、作業者は、前記基板Ｂと電子部品Ｐとボール半田Ｓの関係を考慮し、ウォームアップ工程Ｗ１におけるウォームアップ温度Ｈ１、第１プリヒート工程Ｔ１における第１プリヒート温度Ｈ２、第２プリヒート工程Ｔ２における終了時点、第３プリヒート工程Ｔ３における第３プリヒート温度Ｈ３、第４プリヒート工程Ｔ４における終了時点、及び、温度を上げて行くスピードとされる昇温スピード、温度を上げて行く段階工程とされる昇温段階工程を、前記操作部１３を操作して入力する。なお、温度Ｈｍは、前記ボール半田Ｓが溶融する温度である。そして、この入力値に従って、ウォームアップ工程Ｗ１の時間や、第１プリヒート工程Ｔ１の時間、及び第３プリヒート工程Ｔ３の時間が決定される。なお、これらの温度Ｈ１，Ｈ２，Ｈ３は、前記半田温度センサ２０によってセンシングされるべき温度である。また、図４のグラフ中における実線は、前記半田温度センサ２０によって前記ボール半田Ｓの近傍をセンシングした温度変化を示し、図４のグラフ中における破線は、前記熱風温度センサ３０によって前記ヒータ６１の近傍をセンシングした温度変化を示す。
【００３２】
そして、前記リワーク装置１は、ヒータ装置５０のウォームアップを開始する。つまり、ウォームアップ工程Ｗ１に入る（Ｓ１２）。このウォームアップ工程Ｗ１（Ｓ１２）では、上述した初期設定（Ｓ１１）において設定されたウォームアップ温度Ｈ１に到達するまで、前記制御装置１０は、前記ヒータ装置５０を制御する。具体的には、前記半田温度センサ２０によってセンシングされた温度がウォームアップ温度Ｈ１に到達するまで、前記ヒータ装置５０のヒータ部６０を加熱する。そして、前記半田温度センサ２０によってセンシングされた温度がウォームアップ温度Ｈ１に到達した場合に、前記初期設定（Ｓ１１）において設定された時間が経過するまで前記基板Ｂに熱風を吹き当ててウエイトする。このようにして、このヒータ装置５０はウォームアップされ、ウォームアップ工程（Ｓ１１）は終了する。なお、この際、前記ヒータ部６０のヒータ６１の近傍に設けられた熱風温度センサ３０によってセンシングされた温度は、前記記憶部１２に記憶されている。
【００３３】
次いで、第１プリヒート工程Ｔ１（Ｓ１３）に移る。この第１プリヒート工程Ｔ１（Ｓ１３）では、前記半田温度センサ２０によってセンシングされた温度が、上述した初期設定（Ｓ１１）において設定された温度Ｈ２となるまで、前記ヒータ装置５０によって前記基板Ｂに熱風を吹き当てる。なお、この際の前記半田温度センサ２０の温度の上昇率としては、前記ヒータ装置５０が破損されない、例えば、１℃／ｓｅｃとされる。なお、前記半田温度センサ２０によってセンシングされた温度が、上述した初期設定（Ｓ１１）において設定された温度Ｈ２の近くまで上昇してきた場合には、前記半田温度センサ２０によってセンシングされた温度がＨ２とされる手前（例えば１５秒前）で、前記ヒータ部６０の温度の上昇率を降下させる。すなわち、例えば、それまで１℃／ｓｅｃとされていた温度の上昇率を、０．５℃／ｓｅｃ程度ずつ、その上昇率を減算してゆく。これによって、温度の上昇率は降下され、そして、何れはヒータ部５０の温度も低い温度に降下されていくこととなる。つまり、前記基板Ｂに吹き当てられる熱風の温度は、上昇から一転して滑らかに降下されていくこととなる。
【００３４】
このようにして、温度の上昇率が降下されると、それまで上昇していた前記基板Ｂの温度は、温度の上昇が滑らかに止まるようにされる。すなわち、半田温度センサ２０によってセンシングされた温度の上昇角度は、徐々に小さくなっていき、何れは、次の第２プリヒート工程Ｔ２（Ｓ１４）においてされるような温度Ｈ２を一定に保たれるまで、半田温度センサ２０によってセンシングされた温度の上昇角度は小さくなる。そして、この第１プリヒート工程Ｔ１（Ｓ１３）を終了して、次の第２プリヒート工程Ｔ２（Ｓ１４）に、容易に移ることができることとなる。なお、この際にあっても、上述したように、前記ヒータ部６０のヒータ６１の近傍に設けられた熱風温度センサ３０によってセンシングされた温度は、前記記憶部１２に記憶されている。また、前記半田温度センサ２０によってセンシングされた温度が温度Ｈ２に到達した際は、熱風温度センサ３０によってセンシングされた温度のうちの最大値（目標上昇温度）を温度Ｈ４として、その時間と共に前記記憶部１２に記憶する。また、前記半田温度センサ２０によってセンシングされた温度が温度Ｈ６に到達した際は、熱風温度センサ３０によってセンシングされた温度のうちの最小値（目標降下温度）を温度Ｈ６として、その時間と共に前記記憶部１２に記憶する。
【００３５】
そして、次に、第２プリヒート工程Ｔ２（Ｓ１４）に移る。この第２プリヒート工程Ｔ２（Ｓ１４）では、前記半田温度センサ２０によってセンシングされた温度が、上述した初期設定（Ｓ１１）において設定された温度Ｈ２を設定された時間の間を維持するように、前記ヒータ装置５０によって前記基板Ｂに熱風を吹き当てる。この際の前記ヒータ装置５０によって前記基板Ｂに吹く当てられる熱風の温度は、徐々に下げられたものとなっている。このように、前記ヒータ装置５０によって、温度Ｈ２を、設定された時間の間を維持するように前記基板Ｂに熱風を吹き当てると、複数設けられた前記電子部品Ｐを前記基板Ｂに取り付けるボール半田Ｓの全部が温度Ｈ２となることとなる。なお、この際にあっても、上述したように、前記ヒータ部６０のヒータ６１の近傍に設けられた熱風温度センサ３０によってセンシングされた温度は、前記記憶部１２に記憶されている。そして、この第２プリヒート工程Ｔ２（Ｓ１４）を終了し、次いで、第３プリヒート工程Ｔ３（Ｓ１５）に移る。
【００３６】
この第３プリヒート工程Ｔ３（Ｓ１５）では、前記半田温度センサ２０によってセンシングされた温度が、上述した初期設定（Ｓ１１）において設定された温度Ｈ３となるまで、前記ヒータ装置５０によって前記基板Ｂに熱風を吹き当てる。なお、この際の前記半田温度センサ２０の温度の上昇率としては、前記ヒータ装置５０が破損されない、例えば、１℃／ｓｅｃとされる。なお、前記半田温度センサ２０によってセンシングされた温度が、上述した初期設定（Ｓ１１）において設定された温度Ｈ３の近くまで上昇してきた場合には、前記半田温度センサ２０によってセンシングされた温度がＨ３とされる手前（例えば１５秒前）で、前記ヒータ部６０の温度の上昇率を降下させる。すなわち、例えば、それまで１℃／ｓｅｃとされていた温度の上昇率を、０．５℃／ｓｅｃ程度ずつ、その上昇率を減算してゆく。これによって、温度の上昇率は降下され、そして、何れはヒータ部５０の温度も低い温度に降下されていくこととなる。つまり、前記基板Ｂに吹き当てられる熱風の温度は、上昇から一転して滑らかに降下されていくこととなる。
【００３７】
このようにして、温度の上昇率が降下されると、それまで上昇していた前記基板Ｂの温度は、温度の上昇が滑らかに止まるようにされる。すなわち、半田温度センサ２０によってセンシングされた温度の上昇角度は、徐々に小さくなっていき、何れは、次の第４プリヒート工程Ｔ４（Ｓ１６）においてされるような温度Ｈ３を一定に保たれるまで、半田温度センサ２０によってセンシングされた温度の上昇角度は小さくなる。そして、この第３プリヒート工程Ｔ３（Ｓ１５）を終了して、次の第４プリヒート工程Ｔ４（Ｓ１６）に、容易に移ることができることとなる。なお、この際にあっても、上述したように、前記ヒータ部６０のヒータ６１の近傍に設けられた熱風温度センサ３０によってセンシングされた温度は、前記記憶部１２に記憶されている。また、前記半田温度センサ２０によってセンシングされた温度が温度Ｈ３に到達した際は、熱風温度センサ３０によってセンシングされた温度のうちの最大値（目標上昇温度）を温度Ｈ５として、その時間と共に前記記憶部１２に記憶する。また、前記半田温度センサ２０によってセンシングされた温度が温度Ｈ７に到達した際は、熱風温度センサ３０によってセンシングされた温度のうちの最小値（目標降下温度）を温度Ｈ７として、その時間と共に前記記憶部１２に記憶する。
【００３８】
そして、次に、第４プリヒート工程Ｔ４（Ｓ１６）に移る。この第４プリヒート工程Ｔ４（Ｓ１６）では、前記半田温度センサ２０によってセンシングされた温度が、上述した初期設定（Ｓ１１）において設定された温度Ｈ３を設定された時間の間を維持するように、前記ヒータ装置５０によって前記基板Ｂに熱風を吹き当てる。この際の前記ヒータ装置５０によって前記基板Ｂに吹く当てられる熱風の温度は、徐々に下げられたものとなっている。このように、前記ヒータ装置５０によって、温度Ｈ３を、設定された時間の間を維持するように前記基板Ｂに熱風を吹き当てると、複数設けられた前記電子部品Ｐを前記基板Ｂに取り付けるボール半田Ｓの全部が温度Ｈ３となることとなる。
【００３９】
この温度Ｈ３は、上述したように、前記ボール半田Ｓが溶融可能な温度Ｈｍより高い温度とされるものである。従って、前記ボール半田Ｓが温度Ｈ３となった場合には、このボール半田Ｓは溶融されたものとなっている。そして、ボール半田Ｓの全てが好適に溶融されたものとなっているので、この第４プリヒート工程Ｔ４（Ｓ１６）において所定時間が経過した際は、前記電子部品Ｐを前記基板Ｂから取り外す作業がなされる。なお、この際にあっても、上述したように、前記ヒータ部６０のヒータ６１の近傍に設けられた熱風温度センサ３０によってセンシングされた温度は、前記記憶部１２に記憶されている。
【００４０】
そして、この第４プリヒート工程Ｔ４（Ｓ１６）を終了し、次いで、クール工程Ｃ１（Ｓ１７）に移る。このクール工程Ｃ１では、上述において熱せられたヒータ装置５０をクールダウンさせる工程であり、この工程によって、リワーク機１が安全に保たれたものとなる。
【００４１】
なお、上述した各工程Ｗ１，Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４において、電子部品Ｐの表面温度を検出する部品センサ４０によってセンシングされた温度が、この電子部品Ｐが破損される手前の温度Ｈｄとなった場合には、前記熱風ノズルＮ１，Ｎ２から吐出する熱風Ｗの温度を強制的に下げる。具体的には、前記制御装置１０によって、前記ヒータ部６０のヒータ６１，６２の温度を下げるように制御すると共に、前記送風部７０のファンの回転を強に制御する。このようにして、前記電子部品Ｐの温度は、強制的に下げられることとなる。これによって、電子部品Ｐの破損が防止されることとなる。
【００４２】
次に、上述した第１リワークモードＳ１において、前記ヒータ部６０のヒータ６１の近傍に設けられた熱風温度センサ３０によってセンシングされて前記記憶部１２に記憶された温度に基づいて算出され設定された内容に基づいてなされる第２リワークモードＳ２について説明する。
【００４３】
すなわち、第２リワークモードＳ２は、前記基板Ｂから前記電子部品Ｐを取り外す２回目以降になされるリワークモードであって、前記上側熱風ノズルＮ１に設けられたヒータ６１の近傍に設けられて熱風ノズルから吐出する熱風Ｗの温度を検出する熱風温度センサ３０により検出し、該熱風温度センサ３０の検出値を基に前記熱風ノズルＮ１，Ｎ２から吐出する熱風Ｗの温度を制御しながら前記電子部品Ｐを取り外すようにされる。なお、このときの熱風ノズルＮ１，Ｎ２から吐出する熱風Ｗの温度の制御は、前記記憶部１２に記憶された温度に基づいて算出され設定された内容に基づいてなされるものである。
【００４４】
前記第２リワークモードＳ２は、大まかに、ウォームアップ工程Ｗ２と、第５プリヒート工程Ｔ５、第６プリヒート工程Ｔ６、第７プリヒート工程Ｔ７、リフロー工程とされる第８プリヒート工程Ｔ８、そしてクール工程Ｃ２を踏むようにされている。この第２リワークモードＳ２では、図５のフローチャート、及び図６の時間と温度との関係を表したグラフに示すように、まず、前記リワーク装置１のプロファイル設定を行う（Ｓ２１）。このプロファイル設定（Ｓ２１）では、上述した第１リワークモードＳ１において、前記記憶部１２に記憶された、温度（目標上昇温度Ｈ４，Ｈ５を含む）と、その時間（温度変化）に基づいて設定されるものである。
【００４５】
前記プロファイル設定（Ｓ２１）の具体的なところとしては、前記制御装置１０の制御部１１は、上述した記憶部１２に記憶された、温度（目標上昇温度Ｈ４，Ｈ５と目標降下温度Ｈ６，Ｈ７を含む）と、その時間（温度変化）に基づいて、ウォームアップ工程Ｗ２におけるウォームアップ温度Ｈ１に設定し、第５プリヒート工程Ｔ５における第５プリヒート温度（目標上昇温度）を温度Ｈ４に設定し、第７プリヒート工程Ｔ７における第７プリヒート温度（目標上昇温度）を温度Ｈ５に設定し、第６プリヒート工程Ｔ６における第６プリヒート温度（目標降下温度）を温度Ｈ６に設定し、第８プリヒート工程Ｔ８における第８プリヒート温度（目標降下温度）を温度Ｈ８に設定し、及び、温度を上げて行くスピードとされる昇温スピード、温度を上げて行く段階工程とされる昇温段階工程を設定する。なお、前記第５プリヒート工程Ｔ５及び第６プリヒート工程Ｔ６の合計時間は、前記第１プリヒート工程Ｔ１及び第２プリヒート工程Ｔ２の合計時間と一致されるように、さらに、前記第７プリヒート工程Ｔ７及び第８プリヒート工程Ｔ８の合計時間は、前記第３プリヒート工程Ｔ３及び第４プリヒート工程Ｔ４の合計時間と一致されるように、設定されている。
【００４６】
そして、この設定値に従って、ウォームアップ工程Ｗ２の時間や、第５プリヒート工程Ｔ５の時間、第６プリヒート工程Ｔ６の時間、第７プリヒート工程Ｔ７の時間、及び第８プリヒート工程Ｔ８の時間が決定される。なお、これらの温度Ｈ１，Ｈ４，Ｈ５，Ｈ６，Ｈ７は、上述した記憶部１２に記憶された、目標上昇温度Ｈ４，Ｈ５及び目標降下温度Ｈ６，Ｈ７によって決定された温度であって、前記熱風温度センサ３０によってセンシングされるべき温度である。また、図６のグラフ中における実線は、前記熱風温度センサ３０によって前記ヒータ６１の近傍をセンシングした温度変化を示し、図６のグラフ中における破線は、前記ボール半田Ｓの予定的温度変化を示す。また、前記ウォームアップ工程におけるウォームアップ温度Ｈ１は、上述した初期設定（Ｓ１１）において設定されるものであったものを転用したものであるが、これに限定されず、適宜の温度を予め設定していてもよい。
【００４７】
そして、前記リワーク装置１は、ヒータ装置５０のウォームアップを開始する。つまり、ウォームアップ工程Ｗ２に入る（Ｓ２２）。このウォームアップ工程Ｗ２（Ｓ２２）は、上述したウォームアップ工程Ｗ１（Ｓ１２）とは異なり、熱風温度センサ３０により検出された熱風の温度が前記温度Ｈ１に到達するまで前記制御装置１０は、前記ヒータ装置５０を制御する。具体的には、前記熱風温度センサ３０によってセンシングされた温度がウォームアップ温度Ｈ１に到達するまで、センシングされた温度が高い場合にはヒータ装置５０のヒータ部６０を冷やすように前記送風部７０とされるファンを回転させて制御する。また低い場合には前記ヒータ装置５０のヒータ部６０を加熱する。
【００４８】
そして、前記熱風温度センサ３０によってセンシングされた温度がウォームアップ温度Ｈ１に到達した場合に、前記基板Ｂから２回目以降の電子部品Ｐを取り外す工程を開始する。つまり、この第５〜第８のプリヒート工程Ｔ５，Ｔ６，Ｔ７，Ｔ８が開始される。このようにして、このヒータ装置５０はウォームアップされ、ウォームアップ工程（Ｓ２１）は終了する。
【００４９】
次いで、第５プリヒート工程Ｔ５（Ｓ２３）に移る。この第５プリヒート工程Ｔ５（Ｓ２３）では、前記熱風温度センサ３０によってセンシングされた温度が、上述したプロファイル設定（Ｓ２１）において設定された温度Ｈ４となるまで、前記ヒータ装置５０によって前記基板Ｂに熱風を吹き当てる。なお、この際の前記半田温度センサ２０の温度の上昇率としては、前記ヒータ装置５０が破損されない、例えば、１℃／ｓｅｃとされる。なお、前記半田温度センサ２０によってセンシングされた温度が、上述したプロファイル設定（Ｓ２１）において設定された温度Ｈ４の近くまで、且つその時間まで上昇してきた場合には、前記熱風温度センサ３０によってセンシングされた温度がＨ４とされる手前（例えば１５秒前）で、前記ヒータ部６０の温度の上昇率を降下させる。すなわち、例えば、それまで５〜１０℃／ｓｅｃとされていた温度の上昇率を、１〜２℃／ｓｅｃ程度ずつ、その上昇率を減算してゆく。これによって、温度の上昇率は降下され、そして、何れはヒータ部５０の温度も低い温度に降下されていくこととなる。つまり、前記基板Ｂに吹き当てられる熱風の温度は、上昇から一転して滑らかに降下されていくこととなる。
【００５０】
このようにして、温度の上昇率が降下されると、それまで上昇していた前記基板Ｂの温度は、温度の上昇が滑らかに止まるようにされる。すなわち、ボール半田の予定的温度の上昇角度は、徐々に小さくなっていき、何れは、次の第６プリヒート工程Ｔ６（Ｓ２４）においてされるような予定的温度Ｈ２を一定に保たれるまで、ボール半田の予定的温度の上昇角度は小さくなる。そして、この第５プリヒート工程Ｔ５（Ｓ２３）を終了して、次の第６プリヒート工程Ｔ６（Ｓ２４）に、容易に移ることができることとなる。
【００５１】
そして、次に、第６プリヒート工程Ｔ６（Ｓ２４）に移る。この第６プリヒート工程Ｔ６（Ｓ２４）では、前記熱風温度センサ３０によってセンシングされた温度が、上述したプロファイル設定（Ｓ２１）において設定された温度Ｈ４から温度Ｈ６に向かって直接的に降下させるように温度を制御して、前記ヒータ装置５０によって前記基板Ｂに熱風を吹き当てる。この際の前記ヒータ装置５０によって前記基板Ｂに吹く当てられる熱風の温度は、徐々に下げられたものとなっている。このように、前記ヒータ装置５０によって、温度Ｈ４から温度Ｈ６に向かって直接的に降下させるように温度を制御して、前記基板Ｂに熱風を吹き当てると、複数設けられた前記電子部品Ｐを前記基板Ｂに取り付けるボール半田Ｓの全部の予定的温度が上述したＨ２となることとなる。そして、この第６プリヒート工程Ｔ６（Ｓ２４）を終了し、次いで、第７プリヒート工程Ｔ７（Ｓ２５）に移る。
【００５２】
この第７プリヒート工程Ｔ７（Ｓ２５）では、前記半田温度センサ２０によってセンシングされた温度が、上述したプロファイル設定（Ｓ２１）において設定された温度Ｈ５となるまで、前記ヒータ装置５０によって前記基板Ｂに熱風を吹き当てる。なお、この際の前記ヒータ部６０の温度の上昇率としては、前記ヒータ装置５０が破損されない、例えば、１℃／ｓｅｃとされる。なお、前記熱風温度センサ３０によってセンシングされた温度が、上述したプロファイル設定（Ｓ２１）において設定された温度Ｈ５の近くまで上昇してきた場合には、前記熱風温度センサ３０によってセンシングされた温度がＨ５とされる手前（例えば１５秒前）で、前記ヒータ部６０の温度の上昇率を降下させる。すなわち、例えば、それまで５〜１０℃／ｓｅｃとされていた温度の上昇率を、１〜２℃／ｓｅｃ程度ずつ、その上昇率を減算してゆく。これによって、温度の上昇率は降下され、そして、何れはヒータ部５０の温度も低い温度に降下されていくこととなる。つまり、前記基板Ｂに吹き当てられる熱風の温度は、上昇から一転して滑らかに降下されていくこととなる。
【００５３】
このようにして、温度の上昇率が降下されると、それまで上昇していた前記基板Ｂの温度は、温度の上昇が滑らかに止まるようにされる。すなわち、ボール半田の予定的温度の上昇角度は、徐々に小さくなっていき、何れは、次の第８プリヒート工程Ｔ８（Ｓ２６）においてされるような予定的温度Ｈ３を一定に保たれるまで、ボール半田の予定的温度の上昇角度は小さくなる。そして、この第７プリヒート工程Ｔ７（Ｓ２５）を終了して、次の第８プリヒート工程Ｔ８（Ｓ２６）に、容易に移ることができることとなる。
【００５４】
そして、次に、第８プリヒート工程Ｔ８（Ｓ２６）に移る。この第８プリヒート工程Ｔ８（Ｓ２６）では、前記熱風温度センサ３０によってセンシングされた温度が、上述したプロファイル設定（Ｓ２１）において設定された温度Ｈ５から温度Ｈ７に向かって直接的に降下させるように温度を制御して、前記ヒータ装置５０によって前記基板Ｂに熱風を吹き当てる。この際の前記ヒータ装置５０によって前記基板Ｂに吹く当てられる熱風の温度は、徐々に下げられたものとなっている。このように、前記ヒータ装置５０によって、温度Ｈ５から温度Ｈ７に向かって直接的に降下させるように温度を制御して、前記基板Ｂに熱風を吹き当てると、複数設けられた前記電子部品Ｐを前記基板Ｂに取り付けるボール半田Ｓの全部の予定的温度Ｈ３となることとなる。
【００５５】
この温度Ｈ３は、上述したように、前記ボール半田Ｓが溶融可能な温度Ｈｍより高い温度とされるものである。従って、前記ボール半田Ｓが温度Ｈ３となった場合には、このボール半田Ｓは溶融されたものとなっている。そして、ボール半田Ｓの全てが好適に溶融されたものとなっているので、この第８プリヒート工程Ｔ８（Ｓ２６）において所定時間が経過した際は、前記電子部品Ｐを前記基板Ｂから取り外す作業がなされる。
【００５６】
そして、この第８プリヒート工程Ｔ８（Ｓ２６）を終了し、次いで、クール工程Ｃ２（Ｓ２７）に移る。このクール工程Ｃ２では、上述において熱せられたヒータ装置５０をクールダウンさせる工程であり、この工程によって、リワーク機１が安全に保たれたものとなる。
【００５７】
なお、上述した各工程Ｗ２，Ｔ５，Ｔ６，Ｔ７，Ｔ８においても、電子部品Ｐの表面温度を検出する部品センサ４０によってセンシングされた温度が、この電子部品Ｐが破損される手前の温度Ｈｄとなった場合には、前記熱風ノズルＮ１，Ｎ２から吐出する熱風Ｗの温度を強制的に下げる。具体的には、前記制御装置１０によって、前記ヒータ部６０のヒータ６１，６２の温度を下げるように制御すると共に、前記送風部７０のファンの回転を強に制御する。このようにして、前記電子部品Ｐの温度は、強制的に下げられることとなる。これによって、電子部品Ｐの破損が防止されることとなる。
【００５８】
なお、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではなく、趣旨を逸脱しない範囲において適宜の選択が可能である。例えば、上述の実施の形態のリワーク装置１の構成については、図２の制御ブロック図に示すように簡潔なものとしたが、これらの互いの間に、適宜のバッファ回路や、コンバータ、トライアック等が介装されるものであっても、本発明の趣旨を逸脱しないものとされる。
【００５９】
また、上述のリワーク装置１にあっては、前記ボール半田Ｓが溶融したことを報知する報知手段を設けていないが、適宜の報知手段を設けて、前記ボール半田Ｓが溶融したことを報知するようにリワーク装置が構成されるものであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】本発明に係るリワーク装置が基板に熱風を吹き当てている横断面図である。
【図２】図１のリワーク装置の制御ブロック図である。
【図３】第１リワークモードのフローチャートである。
【図４】第１リワークモードにおける温度変化グラフである。
【図５】第２リワークモードのフローチャートである。
【図６】第２リワークモードにおける温度変化グラフである。
【符号の説明】
【００６１】
１ リワーク装置
２０ 半田温度センサ
３０ 熱風温度センサ
Ｂ 基板
Ｎ１，Ｎ２ 熱風ノズル
Ｐ 電子部品
Ｓ 半田
Ｗ 熱風
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半田を溶融させることにより該半田を介して基板に取り付けられていた電子部品を基板から取り外し、修理後のあるいは新たな電子部品を取り付けるリワーク方法及びリワーク装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、基板上に実装されたＩＣ部品が不良部品となった場合、このＩＣ部品を基板から取り外して、修理後のＩＣ部品或いは新たなＩＣ部品を取り付ける必要が生じる。その際、この基板からＩＣ部品を取り外すにあたって、ＩＣ部品を基板に接着させる半田を溶融させるリワーク装置が用いられている。
【０００３】
このようなリワーク装置によって半田を溶融させてＩＣ部品を外す場合には、基板に接着させている半田全てを漏れなく溶融させることが必要とされる。そこで、従来から、作業上の効率を鑑みて、その半田を溶融させてしまう前に、その全ての半田を所定温度にまで予め熱しておく、予備加熱が可能なリワーク装置が提供されている（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００２−３５３６１２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
この種の基板を予備加熱するリワーク装置にあっては、ＩＣ部品を含めた基板の熱容量等が原因で、吹き当てる熱風の温度と半田の温度とが、開きの出てしまうものとなっている。これによって、基板に吹き当てるべき熱風の温度及び時間は、作業者とって把握し難いものとなっていた。従って、作業者は、予備加熱及び溶融させるための加熱に際しての適当な温度及び時間を把握するために、作業を複数回余分に行わなければならないものとなっていた。
【０００５】
本発明は、このような事情に鑑みなされたものであって、その目的は、基板上の半田を溶融させるに際して、吹き当てる熱風の温度及び時間を好適に把握し、この把握された熱風の温度及び時間に基づいてリワークすることが可能な、つまり、連続したリワーク作業に有利なリワーク方法及びリワーク装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明は、以下の手段のリワーク方法及びリワーク装置を提供する。
請求項１に係るリワーク方法の発明は、熱風ノズルから吐出する熱風を基板にあてて、半田を溶融させることにより該半田を介して基板に取り付けられていた電子部品を基板から取り外し、該取り外した基板の所定個所に、修理後のあるいは新たな電子部品を取り付けるリワーク方法であって、前記基板から前記電子部品を取り外すにあたり、前記電子部品を前記基板に取り付けている半田の温度を半田温度センサにより検出し、該半田温度センサの検出値を基に前記熱風ノズルから吐出する熱風の温度を制御しながら前記電子部品を取り外すと同時に、このときの熱風ノズルから吐出する熱風の温度を熱風温度センサにより検出してその温度変化を記憶し、前記基板の所定個所に電子部品を取り付けるにあたり、前記熱風温度センサにより熱風の温度を検出し、該熱風温度センサの検出値を基に前記熱風ノズルから吐出する熱風の温度を制御しながら前記電子部品を取り付けることを特徴とする。
【０００７】
この発明に係るリワーク方法にあっては、基板から電子部品を取り外すにあたって、半田温度センサによって半田の温度が検出されながら、熱風ノズルから吐出する熱風の温度を制御する。従って、半田の溶融する温度が検出されることとなって、電子部品を取り外す際のタイミングが好適に把握される。
【０００８】
また同時に、熱風温度センサによって検出される熱風ノズルからの熱風の温度変化を、その半田の溶融する温度変化と共に記憶するので、次の作業とされる、基板への電子部品の取り付けに際しても、その記憶された検出値を基に熱風ノズルから吐出する熱風の温度を制御することができる。従って、その基板の所定個所に電子部品を取り付ける際に、半田が好適に溶融されたタイミングで、電子部品を基板に取り付けることができる。
【０００９】
請求項２に係るリワーク方法の発明は、熱風ノズルから吐出する熱風を基板にあてて、半田を溶融させることにより該半田を介して基板に取り付けられていた複数の電子部品を基板から取り外し、該取り外した基板の所定個所に、修理後のあるいは新たな電子部品を取り付けるリワーク方法であって、複数ある電子部品のうち最初の電子部品を前記基板から取り外すにあたり、前記電子部品を前記基板に取り付けている半田の温度を半田温度センサにより検出し、該半田温度センサの検出値を基に前記熱風ノズルから吐出する熱風の温度を制御しながら前記電子部品を取り外すと同時に、このときの熱風ノズルから吐出する熱風の温度を熱風温度センサにより検出してその温度変化を記憶し、前記基板から２回目以降の電子部品を取り外すにあたり、前記熱風温度センサにより熱風の温度を検出し、該熱風温度センサの検出値を基に前記熱風ノズルから吐出する熱風の温度を制御しながら前記電子部品を取り外すことを特徴とする。
【００１０】
この発明に係るリワーク方法にあっては、基板から複数の電子部品を取り外すにあたって、その複数のうち最初の電子部品を取り外す際には、半田温度センサによって半田の温度が検出されながら、熱風ノズルから吐出する熱風の温度を制御する。従って、半田の溶融する温度が検出されることとなって、電子部品を取り外す際のタイミングが好適に把握される。なお、複数ある電子部品は、一枚の基板に設けられるものであっても、複数の基板のそれぞれに設けられるものであっても、限定されることのないものとされる。
【００１１】
また、この発明に係るリワーク方法にあっては、その複数のうち最初の電子部品を取り外す際と同時に、熱風温度センサによって検出される熱風ノズルからの熱風の温度変化を、半田の溶融する温度変化と共に記憶するので、次に再び、つまり２回目以降の電子部品を同様な基板から取り外すにあたっては、その記憶された検出値を基に熱風ノズルから吐出する熱風の温度を制御することができる。従って、複数のうち２回目以降の電子部品を基板から取り外す際に、半田が好適に溶融されたタイミングで、電子部品を基板から取り外すことができる。
【００１２】
請求項３に係るリワーク方法の発明は、請求項２に記載のリワーク方法でおいて、前記熱風温度センサにより検出された熱風ノズルから吐出する熱風の温度変化を記憶には、前記電子部品を予備加熱した際の熱風ノズルから吐出する熱風の目標上昇温度及びその時間と目標降下温度及びその時間と、前記電子部品を前記基板から取り外す際の熱風ノズルから吐出する熱風の目標上昇温度及びその時間と目標降下温度及びその時間との記憶を含むと共に、前記熱風ノズルから吐出する熱風の温度の制御には前記熱風ノズルから吐出する熱風の温度が前記目標上昇温度に到達する手前で前記熱風ノズルから吐出する熱風の温度上昇度を下げる制御を含むことを特徴とする。
【００１３】
この発明に係るリワーク方法にあっては、熱風ノズルから吐出する熱風の温度の制御には熱風ノズルから吐出する熱風の温度が目標上昇温度に到達する手前で熱風ノズルから吐出する熱風の温度上昇度を下げる制御を含むので、熱風ノズルから吐出する熱風は、熱風の温度が目標上昇温度に到達する手前で、熱風の温度上昇度が下がることとなる。これによって、熱風の温度は、その目標上昇温度付近でなだらかに上昇することとなり、次に、熱風ノズルから吐出する熱風の温度を下げる場合に、その温度が下げ易いものとされる。つまり、リワークにおいて、熱風の温度の制御がし易いものとなる。
【００１４】
請求項４に係るリワーク方法の発明は、請求項２または請求項３に記載のリワーク方法において、前記基板から２回目以降の電子部品を取り外す工程に入る前は、前記熱風温度センサにより検出された熱風の温度が予め設定した温度に到達するまで、前記熱風温度センサの検出値を基に前記熱風ノズルから吐出する熱風の温度を制御し、前記熱風温度センサの検出値が前記予め設定した温度に到達した場合は、前記基板から２回目以降の電子部品を取り外す工程を開始することを特徴とする。
【００１５】
この発明に係るリワーク方法にあっては、熱風温度センサの検出値が予め設定した温度に到達するまで熱風の温度を制御し、この熱風の温度が予め設定した温度に到達した場合に、基板から２回目以降の電子部品を取り外す工程を開始するので、その２回目以降の電子部品を取り外すにあたっては、毎回、同じ開始温度で、その電子部品を取り外す工程を開始することとなる。従って、基板から２回目以降の電子部品を取り外す工程の開始後の、熱風ノズルから吐出する熱風の温度の制御をし易いものとし、これによって、２回目以降の電子部品を基板から取り外すことが確実に行えるものとなる。
【００１６】
請求項５に係るリワーク方法の発明は、請求項１から請求項４のうち何れか一項に記載のリワーク方法において、前記取り外す電子部品またこれから取り付けようとする電子部品の表面温度を検出する部品温度センサを設け、該部品温度センサによる検出値が所定値以上になったときに、前記熱風ノズルから吐出する熱風の温度を強制的に下げることを特徴とする。
【００１７】
この発明に係るリワーク方法にあっては、部品温度センサによる検出値が所定値以上になったとき、すなわち、電子部品の表面温度が所定値以上になったときには、熱風ノズルから吐出する熱風の温度を強制的に下げるので、この所定値を電子部品が破損してしまう手前の温度に設定した場合には、この電子部品の破損してしまう前に熱風の温度を下げるので、この電子部品の破損が防止されることとなる。
【００１８】
請求項６に係るリワーク装置の発明は、熱風ノズルから吐出する熱風を基板にあてて、半田を溶融させることにより該半田を介して基板に取り付けられていた電子部品を基板から取り外し、該取り外した基板の所定個所に、修理後のあるいは新たな電子部品を取り付けるリワーク装置であって、前記電子部品を前記基板に取り付けている半田の温度を検出する半田温度センサと、該半田温度センサの検出値を基に前記熱風ノズルから吐出する熱風の温度を制御する第１の熱風温度制御手段と、熱風ノズルから吐出する熱風の温度を検出する熱風温度センサと、該熱風温度センサの検出値を経時的に記憶する記憶手段と、該熱風温度センサの検出値を基に前記熱風ノズルから吐出する熱風の温度が前記記憶手段により記憶された温度となるように制御する第２の熱風温度制御手段とを備えることを特徴とする。
【００１９】
この発明に係るリワーク装置にあっては、基板から複数の電子部品を取り外すにあたって、その複数のうち最初の電子部品を取り外す際には、半田温度センサによって半田の温度が検出されながら、第１の熱風温度制御手段によって熱風ノズルから吐出する熱風の温度を制御する。従って、半田の溶融する温度が検出されることとなって、電子部品を取り外す際のタイミングが好適に把握される。
【００２０】
また、この発明に係るリワーク装置にあっては、その複数のうち最初の電子部品を取り外す際と同時に、記憶手段によって、経時的に、熱風温度センサによって検出される熱風ノズルからの熱風の温度変化を、半田の溶融する温度変化と共に記憶するので、次に再び、つまり２回目以降の電子部品を同様な基板から取り外すにあたっては、第２の熱風温度制御手段よって、その記憶された検出値を基に熱風ノズルから吐出する熱風の温度を制御することができる。従って、複数のうち２回目以降の電子部品を基板から取り外す際に、半田が好適に溶融されたタイミングで、電子部品を基板から取り外すことができる。
【発明の効果】
【００２１】
この発明に係るリワーク方法及びリワーク装置によれば、基板上の半田を溶融させるに際して、吹き当てる熱風の温度及び時間を好適に把握し、この把握された熱風の温度及び時間に基づいてリワークすることが可能な、つまり、連続したリワーク作業に有利となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下に、本発明に係るリワーク装置及びそのリワーク装置によってなされるリワーク方法の実施の形態について説明する。なお、図１は本発明に係るリワーク装置が基板に熱風を吹き当てている横断面図、図２は図１のリワーク装置の制御ブロック図、図３は第１リワークモードのフローチャート、図４は第１リワークモードにおける温度変化グラフ、図５は第２リワークモードのフローチャート、図６は第２リワークモードにおける温度変化グラフである。
【００２３】
すなわち、図１において符号１は、本実施形態例のリワーク装置である。このリワーク装置１は、熱風Ｗを吐出（吹き出し）可能な適宜のノズル状に形成された熱風ノズルＮ１，Ｎ２を備えてなるものであって、前記熱風ノズルＮ１，Ｎ２から吐出する熱風Ｗを、例えばガラスエポキシ樹脂等からなる基板Ｂにあてて、ボール状に形成された半田（所謂ボール半田）Ｓを溶融させるものである。このボール半田Ｓを溶融することによって、このボール半田Ｓによって基板Ｂに取り付けられていた、例えばＢＧＡ等のＩＣチップのパッケージからなる電子部品Ｐを、基板Ｂから取り外すものである。なお、前記電子部品Ｐが基板Ｂから取り外された後は、その個所に、再度、修理後の電子部品或いは新たな電子部品を取り付けるものであっても良い。なお、前記基板Ｂとしては、一枚からなる基板に一点の電子部品が備えられるものであっても、一枚からなる基板に複数の電子部品が備えられるものであっても、限定されることのないものとされる。
【００２４】
このリワーク装置１を、図２のブロック図と共に説明すると、前記熱風ノズルＮ１，Ｎ２の内部には、ヒータ装置５０が内蔵されている。このヒータ装置５０は、空気を送り出す送風部７０と、周囲の空気を熱するヒータ部６０とから構成されている。具体的には、前記上側熱風ノズルＮ１はヒータ６１を備え、前記下側熱風ノズルＮ２はヒータ６２を備えている。そして、そのヒータ６１，６２の奥に、図示されていないが、前記送風部７０とされる適宜のファンが内蔵されており、このファンは２つの熱風ノズルＮ１，Ｎ２毎に設けられるものであっても、２つの熱風ノズルＮ１，Ｎ２共に用いる共通の１つであっても何れでもよい。
【００２５】
このヒータ装置５０は、制御装置１０に接続され、この制御装置１０によって制御されている。制御装置１０は、例えばＣＰＵ等からなる制御部１１と、例えばＲＡＭ等からなる記憶部１２と、例えばキーボード等の作業者が操作入力可能に構成される操作部１３と、例えば液晶画面等の作業者が視認可能に表示出力される表示部１４とから構成されている。そして、前記記憶部１２に記憶された検出値や前記操作部１３からの入力に従って、前記ヒータ装置５０は制御され、前記熱風ノズルＮ１，Ｎ２から温度が制御された熱風が吐出されるものとなっている。
【００２６】
また、この制御装置１０には、適宜の熱電対で構成された、半田温度センサ２０と、熱風温度センサ３０と、部品温度センサ４０とが接続されている。半田温度センサ２０は、半田の温度を検出するセンサであって、図１に示すように前記基板Ｓと前記電子部品Ｐとの間に設けられるボール半田Ｓの近傍とされた基板Ｂに取り付けられている。また、熱風温度センサ３０は、前記熱風ノズルＮ１，Ｎ２から吐出する熱風Ｗの温度を検出するセンサであって、図１に示すように、前記上側熱風ノズルＮ１に設けられたヒータ６１の近傍に設けられている。また、前記部品センサ４０は、電子部品Ｐの表面温度を検出するセンサであって、図１に示すように前記電子部品Ｐの上面に取り付けられている。
【００２７】
なお、上述した記憶部１２は、前記熱風温度センサ３０が検出した検出値を経時的に記憶する本発明の記憶手段に相当するものである。また、上述した制御部１１は、この発明における温度制御手段に相当し、後にも詳述するが、前記半田温度センサ２０の検出値を基に前記熱風ノズルＮ１，Ｎ２から吐出する熱風Ｗの温度を制御する第１の熱風温度制御手段と、前記熱風温度センサ３０の検出値を基に前記熱風ノズルＮ１，Ｎ２から吐出する熱風Ｗの温度が前記記憶手段により記憶された温度となるように制御する第２の熱風温度制御手段とを兼ねるものとなっている。
【００２８】
このように構成されたリワーク装置１は、半田温度センサ２０の検出値を基に前記熱風ノズルＮ１，Ｎ２から吐出する熱風Ｗの温度を制御しながら前記電子部品Ｐを取り外す第１リワークモードＳ１と、熱風温度センサ３０の検出値を基に前記熱風ノズルＮ１，Ｎ２から吐出する熱風Ｗの温度を制御しながら前記電子部品Ｐを取り外す第２リワークモードＳ２との２種類のリワークモードによって制御されて、熱風ノズルＮ１，Ｎ２から熱風を吐出するようになっている。
【００２９】
すなわち、第１リワークモードＳ１は、前記基板Ｂから前記電子部品Ｐを取り外す初回になされるリワークモードであって、前記電子部品Ｐを前記基板Ｂに取り付けているボール半田Ｓの温度を半田温度センサ２０により検出し、該半田温度センサ２０の検出値を基に前記熱風ノズルＮ１，Ｎ２から吐出する熱風Ｗの温度を制御しながら前記電子部品Ｐを取り外すようにされる。なお、このときの熱風ノズルＮ１，Ｎ２から吐出する熱風Ｗの温度は、熱風温度センサ３０によって検出し、その温度変化は前記記憶部１２に記憶される。
【００３０】
前記第１リワークモードＳ１は、大まかに、ウォームアップ工程Ｗ１と、第１プリヒート工程Ｔ１、第２プリヒート工程Ｔ２、第３プリヒート工程Ｔ３、リフロー工程とされる第４プリヒート工程Ｔ４、そしてクール工程Ｃ１を踏むようにされている。この第１リワークモードＳ１では、図３のフローチャート、及び図４の時間と温度との関係を表したグラフに示すように、電源が投入されると、まず、前記リワーク装置１の初期設定を行う（Ｓ１１）。この初期設定（Ｓ１１）では、作業者が前記操作部１３を操作して、初回（最初）のリワーク作業の各種工程における温度及び時間を予めセッティングをするものである。
【００３１】
前記初期設定（Ｓ１１）の具体的なところとしては、作業者は、前記基板Ｂと電子部品Ｐとボール半田Ｓの関係を考慮し、ウォームアップ工程Ｗ１におけるウォームアップ温度Ｈ１、第１プリヒート工程Ｔ１における第１プリヒート温度Ｈ２、第２プリヒート工程Ｔ２における終了時点、第３プリヒート工程Ｔ３における第３プリヒート温度Ｈ３、第４プリヒート工程Ｔ４における終了時点、及び、温度を上げて行くスピードとされる昇温スピード、温度を上げて行く段階工程とされる昇温段階工程を、前記操作部１３を操作して入力する。なお、温度Ｈｍは、前記ボール半田Ｓが溶融する温度である。そして、この入力値に従って、ウォームアップ工程Ｗ１の時間や、第１プリヒート工程Ｔ１の時間、及び第３プリヒート工程Ｔ３の時間が決定される。なお、これらの温度Ｈ１，Ｈ２，Ｈ３は、前記半田温度センサ２０によってセンシングされるべき温度である。また、図４のグラフ中における実線は、前記半田温度センサ２０によって前記ボール半田Ｓの近傍をセンシングした温度変化を示し、図４のグラフ中における破線は、前記熱風温度センサ３０によって前記ヒータ６１の近傍をセンシングした温度変化を示す。
【００３２】
そして、前記リワーク装置１は、ヒータ装置５０のウォームアップを開始する。つまり、ウォームアップ工程Ｗ１に入る（Ｓ１２）。このウォームアップ工程Ｗ１（Ｓ１２）では、上述した初期設定（Ｓ１１）において設定されたウォームアップ温度Ｈ１に到達するまで、前記制御装置１０は、前記ヒータ装置５０を制御する。具体的には、前記半田温度センサ２０によってセンシングされた温度がウォームアップ温度Ｈ１に到達するまで、前記ヒータ装置５０のヒータ部６０を加熱する。そして、前記半田温度センサ２０によってセンシングされた温度がウォームアップ温度Ｈ１に到達した場合に、前記初期設定（Ｓ１１）において設定された時間が経過するまで前記基板Ｂに熱風を吹き当ててウエイトする。このようにして、このヒータ装置５０はウォームアップされ、ウォームアップ工程（Ｓ１１）は終了する。なお、この際、前記ヒータ部６０のヒータ６１の近傍に設けられた熱風温度センサ３０によってセンシングされた温度は、前記記憶部１２に記憶されている。
【００３３】
次いで、第１プリヒート工程Ｔ１（Ｓ１３）に移る。この第１プリヒート工程Ｔ１（Ｓ１３）では、前記半田温度センサ２０によってセンシングされた温度が、上述した初期設定（Ｓ１１）において設定された温度Ｈ２となるまで、前記ヒータ装置５０によって前記基板Ｂに熱風を吹き当てる。なお、この際の前記半田温度センサ２０の温度の上昇率としては、前記ヒータ装置５０が破損されない、例えば、１℃／ｓｅｃとされる。なお、前記半田温度センサ２０によってセンシングされた温度が、上述した初期設定（Ｓ１１）において設定された温度Ｈ２の近くまで上昇してきた場合には、前記半田温度センサ２０によってセンシングされた温度がＨ２とされる手前（例えば１５秒前）で、前記ヒータ部６０の温度の上昇率を降下させる。すなわち、例えば、それまで１℃／ｓｅｃとされていた温度の上昇率を、０．５℃／ｓｅｃ程度ずつ、その上昇率を減算してゆく。これによって、温度の上昇率は降下され、そして、何れはヒータ部５０の温度も低い温度に降下されていくこととなる。つまり、前記基板Ｂに吹き当てられる熱風の温度は、上昇から一転して滑らかに降下されていくこととなる。
【００３４】
このようにして、温度の上昇率が降下されると、それまで上昇していた前記基板Ｂの温度は、温度の上昇が滑らかに止まるようにされる。すなわち、半田温度センサ２０によってセンシングされた温度の上昇角度は、徐々に小さくなっていき、何れは、次の第２プリヒート工程Ｔ２（Ｓ１４）においてされるような温度Ｈ２を一定に保たれるまで、半田温度センサ２０によってセンシングされた温度の上昇角度は小さくなる。そして、この第１プリヒート工程Ｔ１（Ｓ１３）を終了して、次の第２プリヒート工程Ｔ２（Ｓ１４）に、容易に移ることができることとなる。なお、この際にあっても、上述したように、前記ヒータ部６０のヒータ６１の近傍に設けられた熱風温度センサ３０によってセンシングされた温度は、前記記憶部１２に記憶されている。また、前記半田温度センサ２０によってセンシングされた温度が温度Ｈ２に到達した際は、熱風温度センサ３０によってセンシングされた温度のうちの最大値（目標上昇温度）を温度Ｈ４として、その時間と共に前記記憶部１２に記憶する。また、前記半田温度センサ２０によってセンシングされた温度が温度Ｈ６に到達した際は、熱風温度センサ３０によってセンシングされた温度のうちの最小値（目標降下温度）を温度Ｈ６として、その時間と共に前記記憶部１２に記憶する。
【００３５】
そして、次に、第２プリヒート工程Ｔ２（Ｓ１４）に移る。この第２プリヒート工程Ｔ２（Ｓ１４）では、前記半田温度センサ２０によってセンシングされた温度が、上述した初期設定（Ｓ１１）において設定された温度Ｈ２を設定された時間の間を維持するように、前記ヒータ装置５０によって前記基板Ｂに熱風を吹き当てる。この際の前記ヒータ装置５０によって前記基板Ｂに吹く当てられる熱風の温度は、徐々に下げられたものとなっている。このように、前記ヒータ装置５０によって、温度Ｈ２を、設定された時間の間を維持するように前記基板Ｂに熱風を吹き当てると、複数設けられた前記電子部品Ｐを前記基板Ｂに取り付けるボール半田Ｓの全部が温度Ｈ２となることとなる。なお、この際にあっても、上述したように、前記ヒータ部６０のヒータ６１の近傍に設けられた熱風温度センサ３０によってセンシングされた温度は、前記記憶部１２に記憶されている。そして、この第２プリヒート工程Ｔ２（Ｓ１４）を終了し、次いで、第３プリヒート工程Ｔ３（Ｓ１５）に移る。
【００３６】
この第３プリヒート工程Ｔ３（Ｓ１５）では、前記半田温度センサ２０によってセンシングされた温度が、上述した初期設定（Ｓ１１）において設定された温度Ｈ３となるまで、前記ヒータ装置５０によって前記基板Ｂに熱風を吹き当てる。なお、この際の前記半田温度センサ２０の温度の上昇率としては、前記ヒータ装置５０が破損されない、例えば、１℃／ｓｅｃとされる。なお、前記半田温度センサ２０によってセンシングされた温度が、上述した初期設定（Ｓ１１）において設定された温度Ｈ３の近くまで上昇してきた場合には、前記半田温度センサ２０によってセンシングされた温度がＨ３とされる手前（例えば１５秒前）で、前記ヒータ部６０の温度の上昇率を降下させる。すなわち、例えば、それまで１℃／ｓｅｃとされていた温度の上昇率を、０．５℃／ｓｅｃ程度ずつ、その上昇率を減算してゆく。これによって、温度の上昇率は降下され、そして、何れはヒータ部５０の温度も低い温度に降下されていくこととなる。つまり、前記基板Ｂに吹き当てられる熱風の温度は、上昇から一転して滑らかに降下されていくこととなる。
【００３７】
このようにして、温度の上昇率が降下されると、それまで上昇していた前記基板Ｂの温度は、温度の上昇が滑らかに止まるようにされる。すなわち、半田温度センサ２０によってセンシングされた温度の上昇角度は、徐々に小さくなっていき、何れは、次の第４プリヒート工程Ｔ４（Ｓ１６）においてされるような温度Ｈ３を一定に保たれるまで、半田温度センサ２０によってセンシングされた温度の上昇角度は小さくなる。そして、この第３プリヒート工程Ｔ３（Ｓ１５）を終了して、次の第４プリヒート工程Ｔ４（Ｓ１６）に、容易に移ることができることとなる。なお、この際にあっても、上述したように、前記ヒータ部６０のヒータ６１の近傍に設けられた熱風温度センサ３０によってセンシングされた温度は、前記記憶部１２に記憶されている。また、前記半田温度センサ２０によってセンシングされた温度が温度Ｈ３に到達した際は、熱風温度センサ３０によってセンシングされた温度のうちの最大値（目標上昇温度）を温度Ｈ５として、その時間と共に前記記憶部１２に記憶する。また、前記半田温度センサ２０によってセンシングされた温度が温度Ｈ７に到達した際は、熱風温度センサ３０によってセンシングされた温度のうちの最小値（目標降下温度）を温度Ｈ７として、その時間と共に前記記憶部１２に記憶する。
【００３８】
そして、次に、第４プリヒート工程Ｔ４（Ｓ１６）に移る。この第４プリヒート工程Ｔ４（Ｓ１６）では、前記半田温度センサ２０によってセンシングされた温度が、上述した初期設定（Ｓ１１）において設定された温度Ｈ３を設定された時間の間を維持するように、前記ヒータ装置５０によって前記基板Ｂに熱風を吹き当てる。この際の前記ヒータ装置５０によって前記基板Ｂに吹く当てられる熱風の温度は、徐々に下げられたものとなっている。このように、前記ヒータ装置５０によって、温度Ｈ３を、設定された時間の間を維持するように前記基板Ｂに熱風を吹き当てると、複数設けられた前記電子部品Ｐを前記基板Ｂに取り付けるボール半田Ｓの全部が温度Ｈ３となることとなる。
【００３９】
この温度Ｈ３は、上述したように、前記ボール半田Ｓが溶融可能な温度Ｈｍより高い温度とされるものである。従って、前記ボール半田Ｓが温度Ｈ３となった場合には、このボール半田Ｓは溶融されたものとなっている。そして、ボール半田Ｓの全てが好適に溶融されたものとなっているので、この第４プリヒート工程Ｔ４（Ｓ１６）において所定時間が経過した際は、前記電子部品Ｐを前記基板Ｂから取り外す作業がなされる。なお、この際にあっても、上述したように、前記ヒータ部６０のヒータ６１の近傍に設けられた熱風温度センサ３０によってセンシングされた温度は、前記記憶部１２に記憶されている。
【００４０】
そして、この第４プリヒート工程Ｔ４（Ｓ１６）を終了し、次いで、クール工程Ｃ１（Ｓ１７）に移る。このクール工程Ｃ１では、上述において熱せられたヒータ装置５０をクールダウンさせる工程であり、この工程によって、リワーク機１が安全に保たれたものとなる。
【００４１】
なお、上述した各工程Ｗ１，Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４において、電子部品Ｐの表面温度を検出する部品センサ４０によってセンシングされた温度が、この電子部品Ｐが破損される手前の温度Ｈｄとなった場合には、前記熱風ノズルＮ１，Ｎ２から吐出する熱風Ｗの温度を強制的に下げる。具体的には、前記制御装置１０によって、前記ヒータ部６０のヒータ６１，６２の温度を下げるように制御すると共に、前記送風部７０のファンの回転を強に制御する。このようにして、前記電子部品Ｐの温度は、強制的に下げられることとなる。これによって、電子部品Ｐの破損が防止されることとなる。
【００４２】
次に、上述した第１リワークモードＳ１において、前記ヒータ部６０のヒータ６１の近傍に設けられた熱風温度センサ３０によってセンシングされて前記記憶部１２に記憶された温度に基づいて算出され設定された内容に基づいてなされる第２リワークモードＳ２について説明する。
【００４３】
すなわち、第２リワークモードＳ２は、前記基板Ｂから前記電子部品Ｐを取り外す２回目以降になされるリワークモードであって、前記上側熱風ノズルＮ１に設けられたヒータ６１の近傍に設けられて熱風ノズルから吐出する熱風Ｗの温度を検出する熱風温度センサ３０により検出し、該熱風温度センサ３０の検出値を基に前記熱風ノズルＮ１，Ｎ２から吐出する熱風Ｗの温度を制御しながら前記電子部品Ｐを取り外すようにされる。なお、このときの熱風ノズルＮ１，Ｎ２から吐出する熱風Ｗの温度の制御は、前記記憶部１２に記憶された温度に基づいて算出され設定された内容に基づいてなされるものである。
【００４４】
前記第２リワークモードＳ２は、大まかに、ウォームアップ工程Ｗ２と、第５プリヒート工程Ｔ５、第６プリヒート工程Ｔ６、第７プリヒート工程Ｔ７、リフロー工程とされる第８プリヒート工程Ｔ８、そしてクール工程Ｃ２を踏むようにされている。この第２リワークモードＳ２では、図５のフローチャート、及び図６の時間と温度との関係を表したグラフに示すように、まず、前記リワーク装置１のプロファイル設定を行う（Ｓ２１）。このプロファイル設定（Ｓ２１）では、上述した第１リワークモードＳ１において、前記記憶部１２に記憶された、温度（目標上昇温度Ｈ４，Ｈ５を含む）と、その時間（温度変化）に基づいて設定されるものである。
【００４５】
前記プロファイル設定（Ｓ２１）の具体的なところとしては、前記制御装置１０の制御部１１は、上述した記憶部１２に記憶された、温度（目標上昇温度Ｈ４，Ｈ５と目標降下温度Ｈ６，Ｈ７を含む）と、その時間（温度変化）に基づいて、ウォームアップ工程Ｗ２におけるウォームアップ温度Ｈ１に設定し、第５プリヒート工程Ｔ５における第５プリヒート温度（目標上昇温度）を温度Ｈ４に設定し、第７プリヒート工程Ｔ７における第７プリヒート温度（目標上昇温度）を温度Ｈ５に設定し、第６プリヒート工程Ｔ６における第６プリヒート温度（目標降下温度）を温度Ｈ６に設定し、第８プリヒート工程Ｔ８における第８プリヒート温度（目標降下温度）を温度Ｈ８に設定し、及び、温度を上げて行くスピードとされる昇温スピード、温度を上げて行く段階工程とされる昇温段階工程を設定する。なお、前記第５プリヒート工程Ｔ５及び第６プリヒート工程Ｔ６の合計時間は、前記第１プリヒート工程Ｔ１及び第２プリヒート工程Ｔ２の合計時間と一致されるように、さらに、前記第７プリヒート工程Ｔ７及び第８プリヒート工程Ｔ８の合計時間は、前記第３プリヒート工程Ｔ３及び第４プリヒート工程Ｔ４の合計時間と一致されるように、設定されている。
【００４６】
そして、この設定値に従って、ウォームアップ工程Ｗ２の時間や、第５プリヒート工程Ｔ５の時間、第６プリヒート工程Ｔ６の時間、第７プリヒート工程Ｔ７の時間、及び第８プリヒート工程Ｔ８の時間が決定される。なお、これらの温度Ｈ１，Ｈ４，Ｈ５，Ｈ６，Ｈ７は、上述した記憶部１２に記憶された、目標上昇温度Ｈ４，Ｈ５及び目標降下温度Ｈ６，Ｈ７によって決定された温度であって、前記熱風温度センサ３０によってセンシングされるべき温度である。また、図６のグラフ中における実線は、前記熱風温度センサ３０によって前記ヒータ６１の近傍をセンシングした温度変化を示し、図６のグラフ中における破線は、前記ボール半田Ｓの予定的温度変化を示す。また、前記ウォームアップ工程におけるウォームアップ温度Ｈ１は、上述した初期設定（Ｓ１１）において設定されるものであったものを転用したものであるが、これに限定されず、適宜の温度を予め設定していてもよい。
【００４７】
そして、前記リワーク装置１は、ヒータ装置５０のウォームアップを開始する。つまり、ウォームアップ工程Ｗ２に入る（Ｓ２２）。このウォームアップ工程Ｗ２（Ｓ２２）は、上述したウォームアップ工程Ｗ１（Ｓ１２）とは異なり、熱風温度センサ３０により検出された熱風の温度が前記温度Ｈ１に到達するまで前記制御装置１０は、前記ヒータ装置５０を制御する。具体的には、前記熱風温度センサ３０によってセンシングされた温度がウォームアップ温度Ｈ１に到達するまで、センシングされた温度が高い場合にはヒータ装置５０のヒータ部６０を冷やすように前記送風部７０とされるファンを回転させて制御する。また低い場合には前記ヒータ装置５０のヒータ部６０を加熱する。
【００４８】
そして、前記熱風温度センサ３０によってセンシングされた温度がウォームアップ温度Ｈ１に到達した場合に、前記基板Ｂから２回目以降の電子部品Ｐを取り外す工程を開始する。つまり、この第５〜第８のプリヒート工程Ｔ５，Ｔ６，Ｔ７，Ｔ８が開始される。このようにして、このヒータ装置５０はウォームアップされ、ウォームアップ工程（Ｓ２１）は終了する。
【００４９】
次いで、第５プリヒート工程Ｔ５（Ｓ２３）に移る。この第５プリヒート工程Ｔ５（Ｓ２３）では、前記熱風温度センサ３０によってセンシングされた温度が、上述したプロファイル設定（Ｓ２１）において設定された温度Ｈ４となるまで、前記ヒータ装置５０によって前記基板Ｂに熱風を吹き当てる。なお、この際の前記半田温度センサ２０の温度の上昇率としては、前記ヒータ装置５０が破損されない、例えば、１℃／ｓｅｃとされる。なお、前記半田温度センサ２０によってセンシングされた温度が、上述したプロファイル設定（Ｓ２１）において設定された温度Ｈ４の近くまで、且つその時間まで上昇してきた場合には、前記熱風温度センサ３０によってセンシングされた温度がＨ４とされる手前（例えば１５秒前）で、前記ヒータ部６０の温度の上昇率を降下させる。すなわち、例えば、それまで５〜１０℃／ｓｅｃとされていた温度の上昇率を、１〜２℃／ｓｅｃ程度ずつ、その上昇率を減算してゆく。これによって、温度の上昇率は降下され、そして、何れはヒータ部５０の温度も低い温度に降下されていくこととなる。つまり、前記基板Ｂに吹き当てられる熱風の温度は、上昇から一転して滑らかに降下されていくこととなる。
【００５０】
このようにして、温度の上昇率が降下されると、それまで上昇していた前記基板Ｂの温度は、温度の上昇が滑らかに止まるようにされる。すなわち、ボール半田の予定的温度の上昇角度は、徐々に小さくなっていき、何れは、次の第６プリヒート工程Ｔ６（Ｓ２４）においてされるような予定的温度Ｈ２を一定に保たれるまで、ボール半田の予定的温度の上昇角度は小さくなる。そして、この第５プリヒート工程Ｔ５（Ｓ２３）を終了して、次の第６プリヒート工程Ｔ６（Ｓ２４）に、容易に移ることができることとなる。
【００５１】
そして、次に、第６プリヒート工程Ｔ６（Ｓ２４）に移る。この第６プリヒート工程Ｔ６（Ｓ２４）では、前記熱風温度センサ３０によってセンシングされた温度が、上述したプロファイル設定（Ｓ２１）において設定された温度Ｈ４から温度Ｈ６に向かって直接的に降下させるように温度を制御して、前記ヒータ装置５０によって前記基板Ｂに熱風を吹き当てる。この際の前記ヒータ装置５０によって前記基板Ｂに吹く当てられる熱風の温度は、徐々に下げられたものとなっている。このように、前記ヒータ装置５０によって、温度Ｈ４から温度Ｈ６に向かって直接的に降下させるように温度を制御して、前記基板Ｂに熱風を吹き当てると、複数設けられた前記電子部品Ｐを前記基板Ｂに取り付けるボール半田Ｓの全部の予定的温度が上述したＨ２となることとなる。そして、この第６プリヒート工程Ｔ６（Ｓ２４）を終了し、次いで、第７プリヒート工程Ｔ７（Ｓ２５）に移る。
【００５２】
この第７プリヒート工程Ｔ７（Ｓ２５）では、前記半田温度センサ２０によってセンシングされた温度が、上述したプロファイル設定（Ｓ２１）において設定された温度Ｈ５となるまで、前記ヒータ装置５０によって前記基板Ｂに熱風を吹き当てる。なお、この際の前記ヒータ部６０の温度の上昇率としては、前記ヒータ装置５０が破損されない、例えば、１℃／ｓｅｃとされる。なお、前記熱風温度センサ３０によってセンシングされた温度が、上述したプロファイル設定（Ｓ２１）において設定された温度Ｈ５の近くまで上昇してきた場合には、前記熱風温度センサ３０によってセンシングされた温度がＨ５とされる手前（例えば１５秒前）で、前記ヒータ部６０の温度の上昇率を降下させる。すなわち、例えば、それまで５〜１０℃／ｓｅｃとされていた温度の上昇率を、１〜２℃／ｓｅｃ程度ずつ、その上昇率を減算してゆく。これによって、温度の上昇率は降下され、そして、何れはヒータ部５０の温度も低い温度に降下されていくこととなる。つまり、前記基板Ｂに吹き当てられる熱風の温度は、上昇から一転して滑らかに降下されていくこととなる。
【００５３】
このようにして、温度の上昇率が降下されると、それまで上昇していた前記基板Ｂの温度は、温度の上昇が滑らかに止まるようにされる。すなわち、ボール半田の予定的温度の上昇角度は、徐々に小さくなっていき、何れは、次の第８プリヒート工程Ｔ８（Ｓ２６）においてされるような予定的温度Ｈ３を一定に保たれるまで、ボール半田の予定的温度の上昇角度は小さくなる。そして、この第７プリヒート工程Ｔ７（Ｓ２５）を終了して、次の第８プリヒート工程Ｔ８（Ｓ２６）に、容易に移ることができることとなる。
【００５４】
そして、次に、第８プリヒート工程Ｔ８（Ｓ２６）に移る。この第８プリヒート工程Ｔ８（Ｓ２６）では、前記熱風温度センサ３０によってセンシングされた温度が、上述したプロファイル設定（Ｓ２１）において設定された温度Ｈ５から温度Ｈ７に向かって直接的に降下させるように温度を制御して、前記ヒータ装置５０によって前記基板Ｂに熱風を吹き当てる。この際の前記ヒータ装置５０によって前記基板Ｂに吹く当てられる熱風の温度は、徐々に下げられたものとなっている。このように、前記ヒータ装置５０によって、温度Ｈ５から温度Ｈ７に向かって直接的に降下させるように温度を制御して、前記基板Ｂに熱風を吹き当てると、複数設けられた前記電子部品Ｐを前記基板Ｂに取り付けるボール半田Ｓの全部の予定的温度Ｈ３となることとなる。
【００５５】
この温度Ｈ３は、上述したように、前記ボール半田Ｓが溶融可能な温度Ｈｍより高い温度とされるものである。従って、前記ボール半田Ｓが温度Ｈ３となった場合には、このボール半田Ｓは溶融されたものとなっている。そして、ボール半田Ｓの全てが好適に溶融されたものとなっているので、この第８プリヒート工程Ｔ８（Ｓ２６）において所定時間が経過した際は、前記電子部品Ｐを前記基板Ｂから取り外す作業がなされる。
【００５６】
そして、この第８プリヒート工程Ｔ８（Ｓ２６）を終了し、次いで、クール工程Ｃ２（Ｓ２７）に移る。このクール工程Ｃ２では、上述において熱せられたヒータ装置５０をクールダウンさせる工程であり、この工程によって、リワーク機１が安全に保たれたものとなる。
【００５７】
なお、上述した各工程Ｗ２，Ｔ５，Ｔ６，Ｔ７，Ｔ８においても、電子部品Ｐの表面温度を検出する部品センサ４０によってセンシングされた温度が、この電子部品Ｐが破損される手前の温度Ｈｄとなった場合には、前記熱風ノズルＮ１，Ｎ２から吐出する熱風Ｗの温度を強制的に下げる。具体的には、前記制御装置１０によって、前記ヒータ部６０のヒータ６１，６２の温度を下げるように制御すると共に、前記送風部７０のファンの回転を強に制御する。このようにして、前記電子部品Ｐの温度は、強制的に下げられることとなる。これによって、電子部品Ｐの破損が防止されることとなる。
【００５８】
なお、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではなく、趣旨を逸脱しない範囲において適宜の選択が可能である。例えば、上述の実施の形態のリワーク装置１の構成については、図２の制御ブロック図に示すように簡潔なものとしたが、これらの互いの間に、適宜のバッファ回路や、コンバータ、トライアック等が介装されるものであっても、本発明の趣旨を逸脱しないものとされる。
【００５９】
また、上述のリワーク装置１にあっては、前記ボール半田Ｓが溶融したことを報知する報知手段を設けていないが、適宜の報知手段を設けて、前記ボール半田Ｓが溶融したことを報知するようにリワーク装置が構成されるものであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】本発明に係るリワーク装置が基板に熱風を吹き当てている横断面図である。
【図２】図１のリワーク装置の制御ブロック図である。
【図３】第１リワークモードのフローチャートである。
【図４】第１リワークモードにおける温度変化グラフである。
【図５】第２リワークモードのフローチャートである。
【図６】第２リワークモードにおける温度変化グラフである。
【符号の説明】
【００６１】
１ リワーク装置
２０ 半田温度センサ
３０ 熱風温度センサ
Ｂ 基板
Ｎ１，Ｎ２ 熱風ノズル
Ｐ 電子部品
Ｓ 半田
Ｗ 熱風
【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱風ノズルから吐出する熱風を基板にあてて、半田を溶融させることにより該半田を介して基板に取り付けられていた電子部品を基板から取り外し、該取り外した基板の所定個所に、修理後のあるいは新たな電子部品を取り付けるリワーク方法であって、
前記基板から前記電子部品を取り外すにあたり、前記電子部品を前記基板に取り付けている半田の温度を半田温度センサにより検出し、該半田温度センサの検出値を基に前記熱風ノズルから吐出する熱風の温度を制御しながら前記電子部品を取り外すと同時に、このときの熱風ノズルから吐出する熱風の温度を熱風温度センサにより検出してその温度変化を記憶し、
前記基板の所定個所に電子部品を取り付けるにあたり、前記熱風温度センサにより熱風の温度を検出し、該熱風温度センサの検出値を基に前記熱風ノズルから吐出する熱風の温度を制御しながら前記電子部品を取り付けることを特徴とするリワーク方法。
【請求項２】
熱風ノズルから吐出する熱風を基板にあてて、半田を溶融させることにより該半田を介して基板に取り付けられていた複数の電子部品を基板から取り外し、該取り外した基板の所定個所に、修理後のあるいは新たな電子部品を取り付けるリワーク方法であって、
複数ある電子部品のうち最初の電子部品を前記基板から取り外すにあたり、前記電子部品を前記基板に取り付けている半田の温度を半田温度センサにより検出し、該半田温度センサの検出値を基に前記熱風ノズルから吐出する熱風の温度を制御しながら前記電子部品を取り外すと同時に、このときの熱風ノズルから吐出する熱風の温度を熱風温度センサにより検出してその温度変化を記憶し、
前記基板から２回目以降の電子部品を取り外すにあたり、前記熱風温度センサにより熱風の温度を検出し、該熱風温度センサの検出値を基に前記熱風ノズルから吐出する熱風の温度を制御しながら前記電子部品を取り外すことを特徴とするリワーク方法。
【請求項３】
請求項２に記載のリワーク方法でおいて、
前記熱風温度センサにより検出された熱風ノズルから吐出する熱風の温度変化を記憶には、前記電子部品を予備加熱した際の熱風ノズルから吐出する熱風の目標上昇温度及びその時間と目標降下温度及びその時間と、前記電子部品を前記基板から取り外す際の熱風ノズルから吐出する熱風の目標上昇温度及びその時間と目標降下温度及びその時間との記憶を含むと共に、
前記熱風ノズルから吐出する熱風の温度の制御には前記熱風ノズルから吐出する熱風の温度が前記目標上昇温度に到達する手前で前記熱風ノズルから吐出する熱風の温度上昇度を下げる制御を含むことを特徴とするリワーク方法。
【請求項４】
請求項２または請求項３に記載のリワーク方法において、
前記基板から２回目以降の電子部品を取り外す工程に入る前は、前記熱風温度センサにより検出された熱風の温度が予め設定した温度に到達するまで、前記熱風温度センサの検出値を基に前記熱風ノズルから吐出する熱風の温度を制御し、
前記熱風温度センサの検出値が前記予め設定した温度に到達した場合は、前記基板から２回目以降の電子部品を取り外す工程を開始することを特徴とするリワーク方法。
【請求項５】
請求項１から請求項４のうち何れか一項に記載のリワーク方法において、
前記取り外す電子部品またこれから取り付けようとする電子部品の表面温度を検出する部品温度センサを設け、該部品温度センサによる検出値が所定値以上になったときに、前記熱風ノズルから吐出する熱風の温度を強制的に下げることを特徴とするリワーク方法。
【請求項６】
熱風ノズルから吐出する熱風を基板にあてて、半田を溶融させることにより該半田を介して基板に取り付けられていた電子部品を基板から取り外し、該取り外した基板の所定個所に、修理後のあるいは新たな電子部品を取り付けるリワーク装置であって、
前記電子部品を前記基板に取り付けている半田の温度を検出する半田温度センサと、
該半田温度センサの検出値を基に前記熱風ノズルから吐出する熱風の温度を制御する第１の熱風温度制御手段と、
熱風ノズルから吐出する熱風の温度を検出する熱風温度センサと、
該熱風温度センサの検出値を経時的に記憶する記憶手段と、
該熱風温度センサの検出値を基に前記熱風ノズルから吐出する熱風の温度が前記記憶手段により記憶された温度となるように制御する第２の熱風温度制御手段とを備えることを特徴とするリワーク装置。
【請求項１】
熱風ノズルから吐出する熱風を基板にあてて、半田を溶融させることにより該半田を介して基板に取り付けられていた電子部品を基板から取り外し、該取り外した基板の所定個所に、修理後のあるいは新たな電子部品を取り付けるリワーク方法であって、
前記基板から前記電子部品を取り外すにあたり、前記電子部品を前記基板に取り付けている半田の温度を半田温度センサにより検出し、該半田温度センサの検出値を基に前記熱風ノズルから吐出する熱風の温度を制御しながら前記電子部品を取り外すと同時に、このときの熱風ノズルから吐出する熱風の温度を熱風温度センサにより検出してその温度変化を記憶し、
前記基板の所定個所に電子部品を取り付けるにあたり、前記熱風温度センサにより熱風の温度を検出し、該熱風温度センサの検出値を基に前記熱風ノズルから吐出する熱風の温度を制御しながら前記電子部品を取り付けることを特徴とするリワーク方法。
【請求項２】
熱風ノズルから吐出する熱風を基板にあてて、半田を溶融させることにより該半田を介して基板に取り付けられていた複数の電子部品を基板から取り外し、該取り外した基板の所定個所に、修理後のあるいは新たな電子部品を取り付けるリワーク方法であって、
複数ある電子部品のうち最初の電子部品を前記基板から取り外すにあたり、前記電子部品を前記基板に取り付けている半田の温度を半田温度センサにより検出し、該半田温度センサの検出値を基に前記熱風ノズルから吐出する熱風の温度を制御しながら前記電子部品を取り外すと同時に、このときの熱風ノズルから吐出する熱風の温度を熱風温度センサにより検出してその温度変化を記憶し、
前記基板から２回目以降の電子部品を取り外すにあたり、前記熱風温度センサにより熱風の温度を検出し、該熱風温度センサの検出値を基に前記熱風ノズルから吐出する熱風の温度を制御しながら前記電子部品を取り外すことを特徴とするリワーク方法。
【請求項３】
請求項２に記載のリワーク方法でおいて、
前記熱風温度センサにより検出された熱風ノズルから吐出する熱風の温度変化を記憶には、前記電子部品を予備加熱した際の熱風ノズルから吐出する熱風の目標上昇温度及びその時間と目標降下温度及びその時間と、前記電子部品を前記基板から取り外す際の熱風ノズルから吐出する熱風の目標上昇温度及びその時間と目標降下温度及びその時間との記憶を含むと共に、
前記熱風ノズルから吐出する熱風の温度の制御には前記熱風ノズルから吐出する熱風の温度が前記目標上昇温度に到達する手前で前記熱風ノズルから吐出する熱風の温度上昇度を下げる制御を含むことを特徴とするリワーク方法。
【請求項４】
請求項２または請求項３に記載のリワーク方法において、
前記基板から２回目以降の電子部品を取り外す工程に入る前は、前記熱風温度センサにより検出された熱風の温度が予め設定した温度に到達するまで、前記熱風温度センサの検出値を基に前記熱風ノズルから吐出する熱風の温度を制御し、
前記熱風温度センサの検出値が前記予め設定した温度に到達した場合は、前記基板から２回目以降の電子部品を取り外す工程を開始することを特徴とするリワーク方法。
【請求項５】
請求項１から請求項４のうち何れか一項に記載のリワーク方法において、
前記取り外す電子部品またこれから取り付けようとする電子部品の表面温度を検出する部品温度センサを設け、該部品温度センサによる検出値が所定値以上になったときに、前記熱風ノズルから吐出する熱風の温度を強制的に下げることを特徴とするリワーク方法。
【請求項６】
熱風ノズルから吐出する熱風を基板にあてて、半田を溶融させることにより該半田を介して基板に取り付けられていた電子部品を基板から取り外し、該取り外した基板の所定個所に、修理後のあるいは新たな電子部品を取り付けるリワーク装置であって、
前記電子部品を前記基板に取り付けている半田の温度を検出する半田温度センサと、
該半田温度センサの検出値を基に前記熱風ノズルから吐出する熱風の温度を制御する第１の熱風温度制御手段と、
熱風ノズルから吐出する熱風の温度を検出する熱風温度センサと、
該熱風温度センサの検出値を経時的に記憶する記憶手段と、
該熱風温度センサの検出値を基に前記熱風ノズルから吐出する熱風の温度が前記記憶手段により記憶された温度となるように制御する第２の熱風温度制御手段とを備えることを特徴とするリワーク装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２００６−２０２８５８（Ｐ２００６−２０２８５８Ａ）
【公開日】平成１８年８月３日（２００６．８．３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−１０９６５（Ｐ２００５−１０９６５）
【出願日】平成１７年１月１８日（２００５．１．１８）
【出願人】（０００２０４１３６）太洋電機産業株式会社 (13)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年８月３日（２００６．８．３）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年１月１８日（２００５．１．１８）
【出願人】（０００２０４１３６）太洋電機産業株式会社 (13)
【Ｆターム（参考）】
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