加熱装置
【課題】電子部品の加熱にあたって電子部品の周辺で温度上昇を抑制することができる加熱装置を提供する。
【解決手段】加熱ノズル１２は、高温風を噴き出す噴き出し口１３を区画する。加熱ノズル１２の周囲には空気噴き出しノズル２２が配置される。空気噴き出しノズル２２は、加熱ノズル１２から離れた位置で気流を流通させる。こういった加熱装置１１では、基板４２からチップといった電子部品４３を取り外す際に、加熱ノズル１２の噴き出し口１３は電子部品４３に向き合わせられる。電子部品４３は高温風に基づき高温に曝される。導電端子４４は溶融する。その一方で、空気噴き出しノズル２２で生成される気流の働きで電子部品４３の周辺の温度上昇は抑制される。例えば電子部品４３の周辺に実装される電子部品４５の温度上昇は抑制されることができる。周辺の電子部品４５の破壊は回避される。
【解決手段】加熱ノズル１２は、高温風を噴き出す噴き出し口１３を区画する。加熱ノズル１２の周囲には空気噴き出しノズル２２が配置される。空気噴き出しノズル２２は、加熱ノズル１２から離れた位置で気流を流通させる。こういった加熱装置１１では、基板４２からチップといった電子部品４３を取り外す際に、加熱ノズル１２の噴き出し口１３は電子部品４３に向き合わせられる。電子部品４３は高温風に基づき高温に曝される。導電端子４４は溶融する。その一方で、空気噴き出しノズル２２で生成される気流の働きで電子部品４３の周辺の温度上昇は抑制される。例えば電子部品４３の周辺に実装される電子部品４５の温度上昇は抑制されることができる。周辺の電子部品４５の破壊は回避される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板に実装されるＩＣチップといった電子部品の取り外しや取り付けに用いられる加熱装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば特許文献１に開示されるように、パッケージ基板上の例えば不良品のＩＣチップの取り外しにあたって加熱装置が用いられる。こうした加熱装置は加熱ノズルを備える。加熱ノズルの噴き出し口はＩＣチップに向き合わせられる。加熱ノズルは噴き出し口からＩＣチップに向けて高温風を噴き出す。こうした高温風に基づきＩＣチップおよびパッケージ基板の間で導電端子は溶融する。ＩＣチップはパッケージ基板から取り外される。
【特許文献１】特開２００４−６４５３号公報
【特許文献２】特開平０５−１０９８３８号公報
【特許文献３】特開２０００−３１２１７号公報
【特許文献４】特開平０９−２６０８３４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
一般に、パッケージ基板ではＩＣチップの周辺に電子部品がさらに実装される。加熱ノズルから高温風が噴き出すと、そういった電子部品は同時に高温に曝される。こうして電子部品が許容回数を超えて高温に曝されると、電子部品は破壊されてしまう。特に、導電端子にＰｂを含まないはんだ材料が用いられると、導電端子の融点はこれまで以上に上昇する。ＩＣチップは一層高温に曝されなければならない。電子部品の破壊の確率は高まってしまう。
【０００４】
本発明は、上記実状に鑑みてなされたもので、電子部品の加熱にあたって電子部品の周辺で温度上昇を抑制することができる加熱装置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】
【０００５】
上記目的を達成するために、第１発明によれば、高温風を噴き出す噴き出し口を区画する加熱ノズルと、加熱ノズルの周囲に配置されて、加熱ノズルから離れた位置で気流を流通させる空気噴き出しノズルとを備えることを特徴とする加熱装置が提供される。
【０００６】
こういった加熱装置では、例えば基板からチップといった電子部品を取り外す際に、加熱ノズルの噴き出し口は電子部品に向き合わせられる。噴き出し口から噴き出される高温風に基づき電子部品は加熱される。電子部品および基板の間で導電端子は溶融する。その一方で、加熱ノズルの周囲には空気噴き出しノズルが配置される。空気噴き出しノズルは、加熱ノズルから離れた位置で気流を生成させる。こうした気流の働きで電子部品の周辺の温度上昇は抑制される。電子部品の周辺にさらに実装される電子部品の温度上昇は回避される。周辺の電子部品の破壊は回避される。
【０００７】
これまでの加熱装置では、電子部品の加熱に伴って周辺の電子部品の温度上昇は抑制されることができない。その結果、周辺の電子部品は、例えば取り外しの対象の電子部品から離れた位置に配置されなければならない。その一方で、本発明の加熱装置によれば、電子部品の周辺で電子部品の温度上昇は抑制されることができる。電子部品同士は接近して配置されることができる。基板上では電子部品の実装密度はこれまで以上に高められることができる。
【０００８】
こうした加熱装置では、空気噴き出しノズルには加熱ノズルから離れる方向に開口する吐き出し口が形成されればよい。こうした吐き出し口から空気が吐き出されれば、加熱ノズルから離れる方向に気流は生成される。空気噴き出しノズルから加熱ノズルに向かう気流の生成は回避される。その結果、空気噴き出しノズルから噴き出される空気に基づく電子部品の冷却は回避される。加熱ノズルの高温風に基づき電子部品の温度上昇は高い精度で実現されることができる。
【０００９】
以上のような加熱装置は、加熱ノズルの噴き出し口に向き合わせられる噴き出し口を区画する補助加熱ノズルと、補助加熱ノズルの周囲に配置されて、補助加熱ノズルから離れた位置で気流を流通させる補助空気噴き出しノズルとをさらに備えてもよい。
【００１０】
こうした加熱装置では、基板は加熱ノズルと補助加熱ノズルの間に配置される。こうして補助加熱ノズルは例えば基板の裏面に向き合わせられる。補助加熱ノズルの働きで基板の裏面に高温風は噴き出される。基板上の電子部品の温度上昇は一層効率的に実現される。その一方で、補助加熱ノズルの周囲には補助空気噴き出しノズルが配置される。補助噴き出しノズルは、補助加熱ノズルから離れた位置で気流を流通させる。こうした気流の働きで、基板の裏面で補助加熱ノズルの周辺の温度上昇は抑制される。基板の裏面に電子部品が実装されても、そういった電子部品の温度上昇は抑制される。
【００１１】
第２発明によれば、先端で、高温風を噴き出す噴き出し口を区画する加熱ノズルと、加熱ノズルの周囲に配置される整流板と、整流板に連続し、加熱ノズルの先端で加熱ノズルの周囲に配置される弾性断熱部材とを備えることを特徴とする加熱装置が提供される。
【００１２】
こうした加熱装置では、加熱ノズルの周囲には整流板が配置される。整流板には弾性断熱部材が連続する。弾性断熱部材は加熱ノズルの先端で加熱ノズルの周囲に配置される。弾性断熱部材は弾性力に基づき例えば基板の表面に密着することができる。したがって、加熱ノズルから噴き出される高温風は弾性断熱部材で遮られる。遮られた高温風は整流板に沿って流通する。例えば基板の表面に沿って加熱ノズルの周囲に高温風の漏れは回避される。電子部品の周辺で温度上昇は抑制される。
【００１３】
こうした加熱装置では、弾性断熱部材は加熱ノズルに向かって弾性変形すればよい。こうして弾性断熱部材が加熱ノズルに向かって弾性変形すれば、加熱ノズルの先端から弾性断熱部材、整流板に沿って高温風の流通路が区画されることができる。こうして、加熱ノズルの噴き出し口から噴き出される高温風は弾性断熱部材から整流板に効率的に導かれることができる。例えば基板の表面に沿って加熱ノズルの周囲に高温風の漏れは確実に回避されることができる。
【００１４】
こうした加熱装置は、先端で、前記加熱ノズルの噴き出し口に向き合わせられる噴き出し口を区画する補助加熱ノズルと、補助加熱ノズルの周囲に配置される補助整流板と、補助整流板に連続し、補助加熱ノズルの先端で補助加熱ノズルの周囲に配置される補助弾性断熱部材とをさらに備えてもよい。
【００１５】
こうした加熱装置では、補助加熱ノズルの働きで基板の裏面に高温風は噴き出される。基板上の電子部品の温度上昇は一層効率的に実現される。その一方で、補助加熱ノズルの周囲には補助整流板が配置される。補助整流板には補助弾性断熱部材が連続する。こうした補助弾性断熱部材の働きで例えば基板の裏面に沿って補助加熱ノズルの周囲に高温風の漏れは回避される。基板の裏面に電子部品が実装されても、そういった電子部品の温度上昇は抑制される。
【発明の効果】
【００１６】
以上のように本発明によれば、電子部品の加熱にあたって電子部品の周辺で温度上昇を抑制することができる加熱装置が提供されることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、添付図面を参照しつつ本発明の一実施形態を説明する。
【００１８】
図１は本発明の第１実施形態に係る加熱装置１１の構造を概略的に示す。この加熱装置１１は加熱ノズル１２を備える。加熱ノズル１２は、先端で例えば方形の噴き出し口１３を区画する筒状のシェル１４を備える。シェル１４は可動部材１５に固定される。シェル１４の内側で可動部材１５には筒状の支持軸１６が固定される。支持軸１６の軸心は噴き出し口１３に向けられる。可動部材１５は支持軸１６の軸心に沿って変位することができる。
【００１９】
支持軸１６には回転自在に送風ファン１７が装着される。送風ファン１７は支持軸１６の軸心に沿って気流を生成する。送風ファン１７から送り出される気流は噴き出し口１３から噴き出す。送風ファン１７および噴き出し口１３の間には電熱器１８が配置される。電熱器１８は例えばニクロム線といった電熱線から構成されればよい。こうして気流は温められる。噴き出し口１３から高温風が噴き出される。
【００２０】
加熱ノズル１２のシェル１４内には吸引ノズル１９が配置される。吸引ノズル１９は支持軸１６の中空区間内に配置されればよい。吸引ノズル１９の先端は可動部材１５から支持軸１６を貫通して噴き出し口１３に辿り着くことができる。吸引ノズル１９は、その先端から空気を吸引することができる。空気の吸引にあたって吸引ノズル１９には吸引ポンプ２１が接続される。こういった吸引ノズル１９は、可動部材１５とは別個に、支持軸１６の軸心に沿って変位することができる。
【００２１】
加熱ノズル１２の周囲には例えば４つの空気噴き出しノズル２２、２２…が配置される。空気噴き出しノズル２２は可動部材１５に固定される。空気噴き出しノズル２２の先端には、加熱ノズル１２から離れる方向に開口する吐き出し口２３が形成される。吐き出し口２３は噴き出し口１３の周囲に配置される。空気噴き出しノズル２２は、加熱ノズル１２から離れた位置で気流を生成することができる。気流の生成にあたって空気噴き出しノズル２２、２２…には吐出ポンプ２４が接続される。吐出ポンプ２４には調整器（図示されず）が接続されてもよい。調整器の働きで吐き出し口２３から吐き出される空気の圧力は調整されることができる。
【００２２】
加熱ノズル１２の周囲には例えば４枚の整流板２５、２５…が配置される。整流板２５は可動部材１５に固定される。整流板２５は加熱ノズル１２の外周面に向き合わせられる。整流板２５は加熱ノズル１２および空気噴き出しノズル２２の間に挟み込まれる。個々の整流板２５には開口２６が区画される。開口２６は、加熱ノズル１２の噴き出し口１３や空気噴き出しノズル２２の吐き出し口２３よりも可動部材１５に近づいた位置に区画される。
【００２３】
整流板２５には弾性断熱部材２７が連続する。弾性断熱部材２７は整流板２５の先端に例えば耐熱性の接着剤に基づき固定されればよい。弾性断熱部材２７は、加熱ノズル１２の先端で噴き出し口１３の周囲に配置される。弾性断熱部材２７の先端には傾斜面２７ａが形成される。傾斜面２７ａは、可動部材１５から遠ざかるにつれて加熱ノズル１２に接近する。こういった弾性断熱部材２７は例えば発泡性のシリコーン樹脂から形成されればよい。シリコーン樹脂には例えば導電性の金属粒が含まれればよい。
【００２４】
加熱装置１１は、電子部品パッケージを保持する例えば４つの保持部材２８、２８…を備える。個々の保持部材２８には、支持軸１６の軸心に沿って変位自在にねじ２９が取り付けられる。後述されるように、ねじ２９と保持部材２８との間で電子部品パッケージのパッケージ基板は挟み込まれる。保持部材２８は、支持軸１６の軸心に直交する平面に沿って変位することができる。
【００２５】
加熱装置１１は補助加熱ノズル３１を備える。補助加熱ノズル３１は、先端で例えば方形の噴き出し口３２を区画する筒状のシェル３３を備える。噴き出し口３２は加熱ノズル１２の噴き出し口１３に向き合わせられる。シェル３３内には電熱器３４が配置される。電熱器３４は例えばニクロム線から構成されればよい。電熱器３４には回転自在に送風ファン３５が装着される。送風ファン３５は前述の支持軸１６の軸心に沿って気流を生成する。こうして噴き出し口３２から高温風が噴き出される。その一方で、シェル３３の上端には例えば４本の支柱３６、３６…が配置される。
【００２６】
補助加熱ノズル３１のシェル３３には補助電熱器３７が固定される。補助電熱器３７は、補助加熱ノズル３１の周囲で支持軸１６の軸心に直交する平面に沿って広がる。こうした補助電熱器３７の大きさは、例えばパッケージ基板４２の大きさに応じて設定されればよい。ここでは、補助電熱器３７は例えばパッケージ基板４２と同じ大きさで広がればよい。補助電熱器３７は例えばニクロム線といった電熱線から構成されればよい。こういった補助加熱ノズル３１や補助電熱器３７は支持軸１６の軸心に沿って変位することができる。
【００２７】
図２に示されるように、整流板２５や弾性断熱部材２７は加熱ノズル１２の周囲を四方から取り囲む。隣接する整流板２５、２５同士の間すなわち弾性断熱部材２７、２７同士の間には隙間が形成されてもよい。整流板２５の外側では、空気噴き出しノズル２２は加熱ノズル１２の周囲で四方に配置される。同様に、保持部材２８、２８…は加熱ノズル１２の周囲で例えば四方に配置される。支柱３６、３６…は例えば加熱ノズル１２で区画される正方形の対角線上に配置される。
【００２８】
いま、加熱装置１１でパッケージ基板からＩＣチップを取り外す場面を想定する。図３に示されるように、電子部品パッケージ４１のパッケージ基板４２はねじ２９に基づき保持部材２８、２８…に固定される。こうしてパッケージ基板４２は加熱ノズル１２および補助加熱ノズル３１の間に配置される。保持部材２８は支持軸１６の軸心に直交する平面に沿って変位する。こうしてパッケージ基板４２上の電子部品すなわちＩＣチップ４３は加熱ノズル１２や補助加熱ノズル３１に位置合わせされる。位置合わせにあたって例えば撮像装置の画像が用いられればよい。
【００２９】
続いて、可動部材１５は、支持軸１６の軸心に沿ってパッケージ基板４２の表面に向かって下降する。加熱ノズル１２のシェル１４はＩＣチップ４３を受け入れる。弾性断熱部材２７は傾斜面２７ａでパッケージ基板４２の表面に接触する。傾斜面２７ａの働きで、弾性断熱部材２７の先端は、可動部材１５が下降するにつれて加熱ノズル１２に向かって弾性変形していく。こうして弾性断熱部材２７には、噴き出し口１３に向き合わせられる傾斜面２７ｂが形成される。傾斜面２７ｂは、加熱ノズル１２から離れるにつれてパッケージ基板４２の表面から遠ざかる。
【００３０】
同時に、補助加熱ノズル３１および補助電熱器３７はパッケージ基板４２の裏面に向かって上昇する。こうして４本の支柱３６、３６…は上端でパッケージ基板４２の裏面を受け止める。ここでは、隣接する支柱３６、３６同士の間隔は、例えばパッケージ基板４２の一辺の長さに合わせて設定されればよい。こうした支柱３６、３６…によれば、パッケージ基板４２では温度上昇に基づく撓みは阻止されることができる。
【００３１】
続いて、加熱ノズル１２および補助加熱ノズル３１の電源が投入される。電熱器１７、３４は熱を生成する。送風ファン１８、３５の働きで噴き出し口１３、３２に向かう高温風が生成される。高温風はＩＣチップ４３やパッケージ基板４２の裏面に向かって噴き出す。こうした高温風に基づきＩＣチップ４３の導電端子４４やパッケージ基板４２の温度は上昇し始める。導電端子４４の温度が導電端子４４の融点を超えると、導電端子４４は溶融し始める。ここでは、導電端子１６はボールグリッドアレイを構成する。
【００３２】
このとき、噴き出し口１３から噴き出す高温風は、パッケージ基板４２の表面に沿ってＩＣチップ４３から離れる方向に流通する。高温風は弾性断熱部材２７の傾斜面２７ｂに向かって流通する。傾斜面２７ｂは加熱ノズル１２から離れるにつれてパッケージ基板４２の表面から遠ざかることから、高温風は傾斜面２７ｂの働きで、加熱ノズル２２のシェル１４および整流板２５の間で可動部材１５に向かって上方に流通する。流通する高温風は整流板２５の開口２６から外側に放出される。こうして高温風の循環路が形成される。加熱ノズル１２のシェル１４内では加熱は効率的に実現される。
【００３３】
同時に、補助電熱器３７の電源は投入される。補助電熱器３７は熱を生成する。補助電熱器３７で生成された熱はＩＣチップ４３の周囲でパッケージ基板４２の裏面に向かって放射される。ＩＣチップ４３の周囲でパッケージ基板４２は加熱される。こうした補助電熱器３７の働きでパッケージ基板４２では、ＩＣチップ４３の実装領域とＩＣチップ４３の周囲の領域との間で温度差は縮小される。パッケージ基板４２では温度差に基づく熱膨張の差は縮小される。パッケージ基板４２の変形は回避されることができる。
【００３４】
同時に、吐出ポンプ２４は空気噴き出しノズル２２、２２…に温風を供給する。吐き出し口２３は加熱ノズル１２から離れる方向に開口することから、吐き出し口２３から吐き出される温風は、パッケージ基板４２の表面に沿ってパッケージ基板４２の外縁に向かって流通する。こうした温風に基づきＩＣチップ４３の周囲に配置される電子部品４５の温度上昇は抑制されることができる。温風は、例えばＩＣチップ４３の耐熱温度よりも摂氏３０度〜摂氏５０度程度低い温度に設定されればよい。
【００３５】
導電端子４４が溶融すると、吸引ノズル１９は支持軸１６の軸心に沿ってＩＣチップ４３の表面に向かって下降する。同時に、吸引ポンプ２１は空気を吸引する。吸引ノズル１９の先端がＩＣチップ４３の表面に到達すると、吸引ポンプ２１の空気の吸引に基づきＩＣチップ４３は吸引ノズル１９の先端に吸い付く。吸引ノズル１９は支持軸１６の軸心に沿ってパッケージ基板４２の表面から離れる方向に上昇する。溶融に基づき導電端子４４はパッケージ基板４２から引き離される。こうしてＩＣチップ４３はパッケージ基板４２から取り外される。
【００３６】
次に、電子部品パッケージ４１の表面にＩＣチップ４３を取り付ける場面を想定する。保持部材２８、２８…にはパッケージ基板４２が固定される。吸引ノズル１９の先端には、吸引ポンプ２１の空気の吸引に基づきＩＣチップ４３が吸い付けられる。ＩＣチップ４３の裏面には予め導電端子４４が形成される。加熱ノズル１２および補助加熱ノズル３１はパッケージ基板４２の所定の位置に位置合わせされる。加熱ノズル１２はパッケージ基板４２の表面に向かって下降する。同時に、補助加熱ユニット４１はパッケージ基板４２の裏面に向かって上昇する。
【００３７】
その後、吸引ノズル１９はパッケージ基板４２の表面に向かって下降する。ＩＣチップ４３の導電端子４４はパッケージ基板４２上に配置される。前述と同様に、加熱ノズル１２および補助加熱ノズル３１に基づきＩＣチップ４３は加熱される。導電端子４４の温度が導電端子４４の融点を超えると、導電端子４４は溶融する。その後、吸引ポンプ２１の空気の吸引が停止されると、吸引ノズル１９はＩＣチップ４３の表面から離れる。ＩＣチップ４３の加熱は停止される。導電端子４４が冷却に基づき硬化すると、導電端子４４およびパッケージ基板４２の間で接続は確立される。
【００３８】
以上のような加熱装置１１では、加熱ノズル１２から噴き出す高温風の働きでＩＣチップ４３は加熱される。導電端子４４は溶融する。その一方で、空気噴き出しノズル２２から吐き出される気流の働きでＩＣチップ４３の周辺の電子部品４５では温度上昇は抑制される。ＩＣチップ４３は高温に曝されることができる一方で、ＩＣチップ４３の周辺で電子部品４５の温度上昇は抑制されることができる。電子部品４５の温度は電子部品４５の耐熱温度の範囲内に保持されることができる。電子部品４５の破壊は回避されることができる。
【００３９】
これまでの加熱装置では、ＩＣチップ４３の加熱に伴って電子部品４５は高温に曝される。周辺の電子部品４５の温度上昇は抑制されることができない。その結果、電子部品４５はＩＣチップ４３から離れた位置に配置されなければならない。その一方で、本発明の加熱装置１１によれば、電子部品４５の温度上昇は抑制されることができる。電子部品４５はＩＣチップ４３に接近して配置されることができる。パッケージ基板４２上ではＩＣチップ４３や電子部品４５の実装密度は高められることができる。
【００４０】
加えて、空気噴き出しノズル２２の吐き出し口２３は、加熱ノズル１２から離れる方向に開口する。したがって、吐き出し口２３から吐き出される気流は加熱ノズル１２から離れた位置で流通する。すなわち、気流はパッケージ基板４２の外縁に向かって流通する。吐き出し口２３から加熱ノズル１２に向かう気流の生成は回避される。吐き出し口２３から吐き出される気流に基づくＩＣチップ４３の冷却は回避される。ＩＣチップ４３の温度上昇は高い精度で実現されることができる。
【００４１】
さらに、整流板２５には弾性断熱部材２７が連続する。弾性断熱部材２７は弾性変形に基づきパッケージ基板４２の表面に隙間なく密着する。高温風は弾性弾性部材３７で遮られる。しかも、弾性断熱部材２７は加熱ノズル１２に向かって弾性変形する。こうして高温風は例えば整流板２５に沿って流通する。電子部品４５に高温風の到達は回避される。電子部品４５の温度上昇は抑制される。さらに、弾性断熱部材２７には導電性の金属粒が含まれる。こうした金属粒の働きで加熱ノズル１２や可動部材１５からパッケージ基板４２に帯電は回避される。
【００４２】
本発明者は加熱装置１１の効果を検証した。検証にあたって、具体例および比較例が用意された。比較例に係る加熱装置では、空気噴き出しノズル２２、整流板２５および弾性断熱部材２７は省略された。電子部品パッケージ４１では導電端子４４にＳｎ／Ａｇ／Ｃｕのはんだ材料が用いられた。ＩＣチップ４３の裏面には４５ｍｍ四方の領域に導電端子４４は配列された。電子部品４５はＩＣチップ４３から１０ｍｍの距離に配置された。ＩＣチップ４３の取り外しにあたって、ＩＣチップ４３、導電端子４４および電子部品４５の温度は計測された。
【００４３】
その結果、図４に示されるように、比較例に係る加熱装置では、電子部品４５のピーク温度は摂氏１９３度を計測した。その一方で、具体例に係る加熱装置１１では、空気噴き出しノズル２２の空気の温度は摂氏２５度、空気の流量は２００ｌ／ｍｉｎ、空気の圧力は０．２３ＭＰａに設定された。図５に示されるように、電子部品４５のピーク温度は摂氏１２６度を計測した。具体例では、整流板２５や弾性断熱部材２７、空気噴き出しノズル２２の働きで、比較例に比べて電子部品４５の温度上昇は大幅に抑制されることが確認された。
【００４４】
図６は、本発明の第２実施形態に係る加熱装置１１ａの構造を概略的に示す。この加熱装置１１ａは、補助加熱ノズル３１の周囲に配置される補助空気噴き出しノズル５１を備える。補助空気噴き出しノズル５１は例えば補助電熱器３７に固定される。補助空気噴き出しノズル５１には、補助加熱ノズル３１から離れる方向に開口する吐き出し口５２が区画される。補助空気吐き出しノズル５１は前述の吐出ポンプ２４に接続されればよい。こうした補助空気吐き出しノズル５１は、補助加熱ノズル３１から離れた位置で気流を流通させることができる。
【００４５】
加熱装置１１ａは、補助加熱ノズル３１の周囲に配置される補助整流板５３を備える。補助整流板５３は例えば補助電熱器３７に固定されればよい。補助整流板５３は補助加熱ノズル３１および補助空気噴き出しノズル５１の間に挟み込まれる。補助整流板５３には開口５４が区画される。開口５４は、補助空気噴き出しノズル５１の吐き出し口５２よりも補助電熱器３７に近づく位置に配置されればよい。
【００４６】
補助整流板５３には補助弾性断熱部材５５が連続する。補助弾性断熱部材５５は、補助加熱ノズル３１の先端で補助加熱ノズル３１の周囲に配置される。補助弾性断熱部材５５の先端は、補助加熱ノズル１２の噴き出し口３２よりも補助電熱器３７から遠ざかる位置に配置される。補助弾性断熱部材５５の先端には傾斜面５５ａが形成される。補助弾性断熱部材５５は補助加熱ノズル３１に向かって弾性変形することができる。補助弾性断熱部材５５には、前述の弾性断熱部材２７と同様の構造が採用されればよい。その他、前述の第１実施形態と均等な構成や構造には同一の参照符号が付される。
【００４７】
以上のような加熱装置１１ａによれば、パッケージ基板４２の裏面に例えば電子部品４５が実装されても、補助空気噴き出しノズル５１から噴き出される空気に基づき電子部品４５の温度上昇は抑制されることができる。ＩＣチップ４３が高温に曝される一方で、電子部品４５では温度上昇は抑制されることができる。パッケージ基板４２の表面に実装される電子部品４５のみならず、パッケージ基板４２の裏面に実装される電子部品４５の破壊は回避されることができる。
【００４８】
しかも、補助弾性断熱部材５５は弾性変形に基づきパッケージ基板４２の裏面に隙間なく密着する。補助加熱ノズル３１から吐き出される高温風は補助弾性弾性部材５５で遮られる。加えて、補助弾性断熱部材５５は補助加熱ノズル３１に向かって弾性変形する。高温風は補助弾性断熱部材５５から補助整流板５３に導かれる。開口５４から高温風は放出される。パッケージ基板４２の裏面に実装される電子部品４５に高温風の到達は回避される。
【００４９】
（付記１） 高温風を噴き出す噴き出し口を区画する加熱ノズルと、加熱ノズルの周囲に配置されて、加熱ノズルから離れた位置で気流を流通させる空気噴き出しノズルとを備えることを特徴とする加熱装置。
【００５０】
（付記２） 付記１に記載の加熱装置において、前記空気噴き出しノズルには、前記加熱ノズルから離れる方向に開口する吐き出し口が形成されることを特徴とする加熱装置。
【００５１】
（付記３） 付記１に記載の加熱装置において、前記加熱ノズルの噴き出し口に向き合わせられる噴き出し口を区画する補助加熱ノズルと、補助加熱ノズルの周囲に配置されて、補助加熱ノズルから離れた位置で気流を流通させる補助空気噴き出しノズルとをさらに備えることを特徴とする加熱装置。
【００５２】
（付記４） 先端で、高温風を噴き出す噴き出し口を区画する加熱ノズルと、加熱ノズルの周囲に配置される整流板と、整流板に連続し、加熱ノズルの先端で加熱ノズルの周囲に配置される弾性断熱部材とを備えることを特徴とする加熱装置。
【００５３】
（付記５） 付記４に記載の加熱装置において、前記弾性断熱部材は前記加熱ノズルに向かって弾性変形することを特徴とする加熱装置。
【００５４】
（付記６） 付記４に記載の加熱装置において、先端で、前記加熱ノズルの噴き出し口に向き合わせられる噴き出し口を区画する補助加熱ノズルと、補助加熱ノズルの周囲に配置される補助整流板と、補助整流板に連続し、補助加熱ノズルの先端で補助加熱ノズルの周囲に配置される補助弾性断熱部材とをさらに備えることを特徴とする加熱装置。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明の第１実施形態に係る加熱装置の構造を概略的に示す断面図である。
【図２】加熱装置の構造を概略的に示す平面図である。
【図３】パッケージ基板からＩＣチップを取り外す場面を説明するための図である。
【図４】比較例に係る加熱装置に基づき加熱された電子部品パッケージの温度変化を示すグラフである。
【図５】具体例に係る加熱装置に基づき加熱された電子部品パッケージの温度変化を示すグラフである。
【図６】本発明の第２実施形態に係る加熱装置の構造を概略的に示す断面図である。
【符号の説明】
【００５６】
１１ 加熱装置、１２ 加熱ノズル、１３ 噴き出し口、２２ 空気噴き出しノズル、２３ 吐き出し口、２５ 整流板、２７ 弾性断熱部材、３１ 補助加熱ノズル、３２ 噴き出し口、５１ 補助空気噴き出しノズル、５３ 補助整流板、５５ 補助弾性断熱部材。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板に実装されるＩＣチップといった電子部品の取り外しや取り付けに用いられる加熱装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば特許文献１に開示されるように、パッケージ基板上の例えば不良品のＩＣチップの取り外しにあたって加熱装置が用いられる。こうした加熱装置は加熱ノズルを備える。加熱ノズルの噴き出し口はＩＣチップに向き合わせられる。加熱ノズルは噴き出し口からＩＣチップに向けて高温風を噴き出す。こうした高温風に基づきＩＣチップおよびパッケージ基板の間で導電端子は溶融する。ＩＣチップはパッケージ基板から取り外される。
【特許文献１】特開２００４−６４５３号公報
【特許文献２】特開平０５−１０９８３８号公報
【特許文献３】特開２０００−３１２１７号公報
【特許文献４】特開平０９−２６０８３４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
一般に、パッケージ基板ではＩＣチップの周辺に電子部品がさらに実装される。加熱ノズルから高温風が噴き出すと、そういった電子部品は同時に高温に曝される。こうして電子部品が許容回数を超えて高温に曝されると、電子部品は破壊されてしまう。特に、導電端子にＰｂを含まないはんだ材料が用いられると、導電端子の融点はこれまで以上に上昇する。ＩＣチップは一層高温に曝されなければならない。電子部品の破壊の確率は高まってしまう。
【０００４】
本発明は、上記実状に鑑みてなされたもので、電子部品の加熱にあたって電子部品の周辺で温度上昇を抑制することができる加熱装置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】
【０００５】
上記目的を達成するために、第１発明によれば、高温風を噴き出す噴き出し口を区画する加熱ノズルと、加熱ノズルの周囲に配置されて、加熱ノズルから離れた位置で気流を流通させる空気噴き出しノズルとを備えることを特徴とする加熱装置が提供される。
【０００６】
こういった加熱装置では、例えば基板からチップといった電子部品を取り外す際に、加熱ノズルの噴き出し口は電子部品に向き合わせられる。噴き出し口から噴き出される高温風に基づき電子部品は加熱される。電子部品および基板の間で導電端子は溶融する。その一方で、加熱ノズルの周囲には空気噴き出しノズルが配置される。空気噴き出しノズルは、加熱ノズルから離れた位置で気流を生成させる。こうした気流の働きで電子部品の周辺の温度上昇は抑制される。電子部品の周辺にさらに実装される電子部品の温度上昇は回避される。周辺の電子部品の破壊は回避される。
【０００７】
これまでの加熱装置では、電子部品の加熱に伴って周辺の電子部品の温度上昇は抑制されることができない。その結果、周辺の電子部品は、例えば取り外しの対象の電子部品から離れた位置に配置されなければならない。その一方で、本発明の加熱装置によれば、電子部品の周辺で電子部品の温度上昇は抑制されることができる。電子部品同士は接近して配置されることができる。基板上では電子部品の実装密度はこれまで以上に高められることができる。
【０００８】
こうした加熱装置では、空気噴き出しノズルには加熱ノズルから離れる方向に開口する吐き出し口が形成されればよい。こうした吐き出し口から空気が吐き出されれば、加熱ノズルから離れる方向に気流は生成される。空気噴き出しノズルから加熱ノズルに向かう気流の生成は回避される。その結果、空気噴き出しノズルから噴き出される空気に基づく電子部品の冷却は回避される。加熱ノズルの高温風に基づき電子部品の温度上昇は高い精度で実現されることができる。
【０００９】
以上のような加熱装置は、加熱ノズルの噴き出し口に向き合わせられる噴き出し口を区画する補助加熱ノズルと、補助加熱ノズルの周囲に配置されて、補助加熱ノズルから離れた位置で気流を流通させる補助空気噴き出しノズルとをさらに備えてもよい。
【００１０】
こうした加熱装置では、基板は加熱ノズルと補助加熱ノズルの間に配置される。こうして補助加熱ノズルは例えば基板の裏面に向き合わせられる。補助加熱ノズルの働きで基板の裏面に高温風は噴き出される。基板上の電子部品の温度上昇は一層効率的に実現される。その一方で、補助加熱ノズルの周囲には補助空気噴き出しノズルが配置される。補助噴き出しノズルは、補助加熱ノズルから離れた位置で気流を流通させる。こうした気流の働きで、基板の裏面で補助加熱ノズルの周辺の温度上昇は抑制される。基板の裏面に電子部品が実装されても、そういった電子部品の温度上昇は抑制される。
【００１１】
第２発明によれば、先端で、高温風を噴き出す噴き出し口を区画する加熱ノズルと、加熱ノズルの周囲に配置される整流板と、整流板に連続し、加熱ノズルの先端で加熱ノズルの周囲に配置される弾性断熱部材とを備えることを特徴とする加熱装置が提供される。
【００１２】
こうした加熱装置では、加熱ノズルの周囲には整流板が配置される。整流板には弾性断熱部材が連続する。弾性断熱部材は加熱ノズルの先端で加熱ノズルの周囲に配置される。弾性断熱部材は弾性力に基づき例えば基板の表面に密着することができる。したがって、加熱ノズルから噴き出される高温風は弾性断熱部材で遮られる。遮られた高温風は整流板に沿って流通する。例えば基板の表面に沿って加熱ノズルの周囲に高温風の漏れは回避される。電子部品の周辺で温度上昇は抑制される。
【００１３】
こうした加熱装置では、弾性断熱部材は加熱ノズルに向かって弾性変形すればよい。こうして弾性断熱部材が加熱ノズルに向かって弾性変形すれば、加熱ノズルの先端から弾性断熱部材、整流板に沿って高温風の流通路が区画されることができる。こうして、加熱ノズルの噴き出し口から噴き出される高温風は弾性断熱部材から整流板に効率的に導かれることができる。例えば基板の表面に沿って加熱ノズルの周囲に高温風の漏れは確実に回避されることができる。
【００１４】
こうした加熱装置は、先端で、前記加熱ノズルの噴き出し口に向き合わせられる噴き出し口を区画する補助加熱ノズルと、補助加熱ノズルの周囲に配置される補助整流板と、補助整流板に連続し、補助加熱ノズルの先端で補助加熱ノズルの周囲に配置される補助弾性断熱部材とをさらに備えてもよい。
【００１５】
こうした加熱装置では、補助加熱ノズルの働きで基板の裏面に高温風は噴き出される。基板上の電子部品の温度上昇は一層効率的に実現される。その一方で、補助加熱ノズルの周囲には補助整流板が配置される。補助整流板には補助弾性断熱部材が連続する。こうした補助弾性断熱部材の働きで例えば基板の裏面に沿って補助加熱ノズルの周囲に高温風の漏れは回避される。基板の裏面に電子部品が実装されても、そういった電子部品の温度上昇は抑制される。
【発明の効果】
【００１６】
以上のように本発明によれば、電子部品の加熱にあたって電子部品の周辺で温度上昇を抑制することができる加熱装置が提供されることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、添付図面を参照しつつ本発明の一実施形態を説明する。
【００１８】
図１は本発明の第１実施形態に係る加熱装置１１の構造を概略的に示す。この加熱装置１１は加熱ノズル１２を備える。加熱ノズル１２は、先端で例えば方形の噴き出し口１３を区画する筒状のシェル１４を備える。シェル１４は可動部材１５に固定される。シェル１４の内側で可動部材１５には筒状の支持軸１６が固定される。支持軸１６の軸心は噴き出し口１３に向けられる。可動部材１５は支持軸１６の軸心に沿って変位することができる。
【００１９】
支持軸１６には回転自在に送風ファン１７が装着される。送風ファン１７は支持軸１６の軸心に沿って気流を生成する。送風ファン１７から送り出される気流は噴き出し口１３から噴き出す。送風ファン１７および噴き出し口１３の間には電熱器１８が配置される。電熱器１８は例えばニクロム線といった電熱線から構成されればよい。こうして気流は温められる。噴き出し口１３から高温風が噴き出される。
【００２０】
加熱ノズル１２のシェル１４内には吸引ノズル１９が配置される。吸引ノズル１９は支持軸１６の中空区間内に配置されればよい。吸引ノズル１９の先端は可動部材１５から支持軸１６を貫通して噴き出し口１３に辿り着くことができる。吸引ノズル１９は、その先端から空気を吸引することができる。空気の吸引にあたって吸引ノズル１９には吸引ポンプ２１が接続される。こういった吸引ノズル１９は、可動部材１５とは別個に、支持軸１６の軸心に沿って変位することができる。
【００２１】
加熱ノズル１２の周囲には例えば４つの空気噴き出しノズル２２、２２…が配置される。空気噴き出しノズル２２は可動部材１５に固定される。空気噴き出しノズル２２の先端には、加熱ノズル１２から離れる方向に開口する吐き出し口２３が形成される。吐き出し口２３は噴き出し口１３の周囲に配置される。空気噴き出しノズル２２は、加熱ノズル１２から離れた位置で気流を生成することができる。気流の生成にあたって空気噴き出しノズル２２、２２…には吐出ポンプ２４が接続される。吐出ポンプ２４には調整器（図示されず）が接続されてもよい。調整器の働きで吐き出し口２３から吐き出される空気の圧力は調整されることができる。
【００２２】
加熱ノズル１２の周囲には例えば４枚の整流板２５、２５…が配置される。整流板２５は可動部材１５に固定される。整流板２５は加熱ノズル１２の外周面に向き合わせられる。整流板２５は加熱ノズル１２および空気噴き出しノズル２２の間に挟み込まれる。個々の整流板２５には開口２６が区画される。開口２６は、加熱ノズル１２の噴き出し口１３や空気噴き出しノズル２２の吐き出し口２３よりも可動部材１５に近づいた位置に区画される。
【００２３】
整流板２５には弾性断熱部材２７が連続する。弾性断熱部材２７は整流板２５の先端に例えば耐熱性の接着剤に基づき固定されればよい。弾性断熱部材２７は、加熱ノズル１２の先端で噴き出し口１３の周囲に配置される。弾性断熱部材２７の先端には傾斜面２７ａが形成される。傾斜面２７ａは、可動部材１５から遠ざかるにつれて加熱ノズル１２に接近する。こういった弾性断熱部材２７は例えば発泡性のシリコーン樹脂から形成されればよい。シリコーン樹脂には例えば導電性の金属粒が含まれればよい。
【００２４】
加熱装置１１は、電子部品パッケージを保持する例えば４つの保持部材２８、２８…を備える。個々の保持部材２８には、支持軸１６の軸心に沿って変位自在にねじ２９が取り付けられる。後述されるように、ねじ２９と保持部材２８との間で電子部品パッケージのパッケージ基板は挟み込まれる。保持部材２８は、支持軸１６の軸心に直交する平面に沿って変位することができる。
【００２５】
加熱装置１１は補助加熱ノズル３１を備える。補助加熱ノズル３１は、先端で例えば方形の噴き出し口３２を区画する筒状のシェル３３を備える。噴き出し口３２は加熱ノズル１２の噴き出し口１３に向き合わせられる。シェル３３内には電熱器３４が配置される。電熱器３４は例えばニクロム線から構成されればよい。電熱器３４には回転自在に送風ファン３５が装着される。送風ファン３５は前述の支持軸１６の軸心に沿って気流を生成する。こうして噴き出し口３２から高温風が噴き出される。その一方で、シェル３３の上端には例えば４本の支柱３６、３６…が配置される。
【００２６】
補助加熱ノズル３１のシェル３３には補助電熱器３７が固定される。補助電熱器３７は、補助加熱ノズル３１の周囲で支持軸１６の軸心に直交する平面に沿って広がる。こうした補助電熱器３７の大きさは、例えばパッケージ基板４２の大きさに応じて設定されればよい。ここでは、補助電熱器３７は例えばパッケージ基板４２と同じ大きさで広がればよい。補助電熱器３７は例えばニクロム線といった電熱線から構成されればよい。こういった補助加熱ノズル３１や補助電熱器３７は支持軸１６の軸心に沿って変位することができる。
【００２７】
図２に示されるように、整流板２５や弾性断熱部材２７は加熱ノズル１２の周囲を四方から取り囲む。隣接する整流板２５、２５同士の間すなわち弾性断熱部材２７、２７同士の間には隙間が形成されてもよい。整流板２５の外側では、空気噴き出しノズル２２は加熱ノズル１２の周囲で四方に配置される。同様に、保持部材２８、２８…は加熱ノズル１２の周囲で例えば四方に配置される。支柱３６、３６…は例えば加熱ノズル１２で区画される正方形の対角線上に配置される。
【００２８】
いま、加熱装置１１でパッケージ基板からＩＣチップを取り外す場面を想定する。図３に示されるように、電子部品パッケージ４１のパッケージ基板４２はねじ２９に基づき保持部材２８、２８…に固定される。こうしてパッケージ基板４２は加熱ノズル１２および補助加熱ノズル３１の間に配置される。保持部材２８は支持軸１６の軸心に直交する平面に沿って変位する。こうしてパッケージ基板４２上の電子部品すなわちＩＣチップ４３は加熱ノズル１２や補助加熱ノズル３１に位置合わせされる。位置合わせにあたって例えば撮像装置の画像が用いられればよい。
【００２９】
続いて、可動部材１５は、支持軸１６の軸心に沿ってパッケージ基板４２の表面に向かって下降する。加熱ノズル１２のシェル１４はＩＣチップ４３を受け入れる。弾性断熱部材２７は傾斜面２７ａでパッケージ基板４２の表面に接触する。傾斜面２７ａの働きで、弾性断熱部材２７の先端は、可動部材１５が下降するにつれて加熱ノズル１２に向かって弾性変形していく。こうして弾性断熱部材２７には、噴き出し口１３に向き合わせられる傾斜面２７ｂが形成される。傾斜面２７ｂは、加熱ノズル１２から離れるにつれてパッケージ基板４２の表面から遠ざかる。
【００３０】
同時に、補助加熱ノズル３１および補助電熱器３７はパッケージ基板４２の裏面に向かって上昇する。こうして４本の支柱３６、３６…は上端でパッケージ基板４２の裏面を受け止める。ここでは、隣接する支柱３６、３６同士の間隔は、例えばパッケージ基板４２の一辺の長さに合わせて設定されればよい。こうした支柱３６、３６…によれば、パッケージ基板４２では温度上昇に基づく撓みは阻止されることができる。
【００３１】
続いて、加熱ノズル１２および補助加熱ノズル３１の電源が投入される。電熱器１７、３４は熱を生成する。送風ファン１８、３５の働きで噴き出し口１３、３２に向かう高温風が生成される。高温風はＩＣチップ４３やパッケージ基板４２の裏面に向かって噴き出す。こうした高温風に基づきＩＣチップ４３の導電端子４４やパッケージ基板４２の温度は上昇し始める。導電端子４４の温度が導電端子４４の融点を超えると、導電端子４４は溶融し始める。ここでは、導電端子１６はボールグリッドアレイを構成する。
【００３２】
このとき、噴き出し口１３から噴き出す高温風は、パッケージ基板４２の表面に沿ってＩＣチップ４３から離れる方向に流通する。高温風は弾性断熱部材２７の傾斜面２７ｂに向かって流通する。傾斜面２７ｂは加熱ノズル１２から離れるにつれてパッケージ基板４２の表面から遠ざかることから、高温風は傾斜面２７ｂの働きで、加熱ノズル２２のシェル１４および整流板２５の間で可動部材１５に向かって上方に流通する。流通する高温風は整流板２５の開口２６から外側に放出される。こうして高温風の循環路が形成される。加熱ノズル１２のシェル１４内では加熱は効率的に実現される。
【００３３】
同時に、補助電熱器３７の電源は投入される。補助電熱器３７は熱を生成する。補助電熱器３７で生成された熱はＩＣチップ４３の周囲でパッケージ基板４２の裏面に向かって放射される。ＩＣチップ４３の周囲でパッケージ基板４２は加熱される。こうした補助電熱器３７の働きでパッケージ基板４２では、ＩＣチップ４３の実装領域とＩＣチップ４３の周囲の領域との間で温度差は縮小される。パッケージ基板４２では温度差に基づく熱膨張の差は縮小される。パッケージ基板４２の変形は回避されることができる。
【００３４】
同時に、吐出ポンプ２４は空気噴き出しノズル２２、２２…に温風を供給する。吐き出し口２３は加熱ノズル１２から離れる方向に開口することから、吐き出し口２３から吐き出される温風は、パッケージ基板４２の表面に沿ってパッケージ基板４２の外縁に向かって流通する。こうした温風に基づきＩＣチップ４３の周囲に配置される電子部品４５の温度上昇は抑制されることができる。温風は、例えばＩＣチップ４３の耐熱温度よりも摂氏３０度〜摂氏５０度程度低い温度に設定されればよい。
【００３５】
導電端子４４が溶融すると、吸引ノズル１９は支持軸１６の軸心に沿ってＩＣチップ４３の表面に向かって下降する。同時に、吸引ポンプ２１は空気を吸引する。吸引ノズル１９の先端がＩＣチップ４３の表面に到達すると、吸引ポンプ２１の空気の吸引に基づきＩＣチップ４３は吸引ノズル１９の先端に吸い付く。吸引ノズル１９は支持軸１６の軸心に沿ってパッケージ基板４２の表面から離れる方向に上昇する。溶融に基づき導電端子４４はパッケージ基板４２から引き離される。こうしてＩＣチップ４３はパッケージ基板４２から取り外される。
【００３６】
次に、電子部品パッケージ４１の表面にＩＣチップ４３を取り付ける場面を想定する。保持部材２８、２８…にはパッケージ基板４２が固定される。吸引ノズル１９の先端には、吸引ポンプ２１の空気の吸引に基づきＩＣチップ４３が吸い付けられる。ＩＣチップ４３の裏面には予め導電端子４４が形成される。加熱ノズル１２および補助加熱ノズル３１はパッケージ基板４２の所定の位置に位置合わせされる。加熱ノズル１２はパッケージ基板４２の表面に向かって下降する。同時に、補助加熱ユニット４１はパッケージ基板４２の裏面に向かって上昇する。
【００３７】
その後、吸引ノズル１９はパッケージ基板４２の表面に向かって下降する。ＩＣチップ４３の導電端子４４はパッケージ基板４２上に配置される。前述と同様に、加熱ノズル１２および補助加熱ノズル３１に基づきＩＣチップ４３は加熱される。導電端子４４の温度が導電端子４４の融点を超えると、導電端子４４は溶融する。その後、吸引ポンプ２１の空気の吸引が停止されると、吸引ノズル１９はＩＣチップ４３の表面から離れる。ＩＣチップ４３の加熱は停止される。導電端子４４が冷却に基づき硬化すると、導電端子４４およびパッケージ基板４２の間で接続は確立される。
【００３８】
以上のような加熱装置１１では、加熱ノズル１２から噴き出す高温風の働きでＩＣチップ４３は加熱される。導電端子４４は溶融する。その一方で、空気噴き出しノズル２２から吐き出される気流の働きでＩＣチップ４３の周辺の電子部品４５では温度上昇は抑制される。ＩＣチップ４３は高温に曝されることができる一方で、ＩＣチップ４３の周辺で電子部品４５の温度上昇は抑制されることができる。電子部品４５の温度は電子部品４５の耐熱温度の範囲内に保持されることができる。電子部品４５の破壊は回避されることができる。
【００３９】
これまでの加熱装置では、ＩＣチップ４３の加熱に伴って電子部品４５は高温に曝される。周辺の電子部品４５の温度上昇は抑制されることができない。その結果、電子部品４５はＩＣチップ４３から離れた位置に配置されなければならない。その一方で、本発明の加熱装置１１によれば、電子部品４５の温度上昇は抑制されることができる。電子部品４５はＩＣチップ４３に接近して配置されることができる。パッケージ基板４２上ではＩＣチップ４３や電子部品４５の実装密度は高められることができる。
【００４０】
加えて、空気噴き出しノズル２２の吐き出し口２３は、加熱ノズル１２から離れる方向に開口する。したがって、吐き出し口２３から吐き出される気流は加熱ノズル１２から離れた位置で流通する。すなわち、気流はパッケージ基板４２の外縁に向かって流通する。吐き出し口２３から加熱ノズル１２に向かう気流の生成は回避される。吐き出し口２３から吐き出される気流に基づくＩＣチップ４３の冷却は回避される。ＩＣチップ４３の温度上昇は高い精度で実現されることができる。
【００４１】
さらに、整流板２５には弾性断熱部材２７が連続する。弾性断熱部材２７は弾性変形に基づきパッケージ基板４２の表面に隙間なく密着する。高温風は弾性弾性部材３７で遮られる。しかも、弾性断熱部材２７は加熱ノズル１２に向かって弾性変形する。こうして高温風は例えば整流板２５に沿って流通する。電子部品４５に高温風の到達は回避される。電子部品４５の温度上昇は抑制される。さらに、弾性断熱部材２７には導電性の金属粒が含まれる。こうした金属粒の働きで加熱ノズル１２や可動部材１５からパッケージ基板４２に帯電は回避される。
【００４２】
本発明者は加熱装置１１の効果を検証した。検証にあたって、具体例および比較例が用意された。比較例に係る加熱装置では、空気噴き出しノズル２２、整流板２５および弾性断熱部材２７は省略された。電子部品パッケージ４１では導電端子４４にＳｎ／Ａｇ／Ｃｕのはんだ材料が用いられた。ＩＣチップ４３の裏面には４５ｍｍ四方の領域に導電端子４４は配列された。電子部品４５はＩＣチップ４３から１０ｍｍの距離に配置された。ＩＣチップ４３の取り外しにあたって、ＩＣチップ４３、導電端子４４および電子部品４５の温度は計測された。
【００４３】
その結果、図４に示されるように、比較例に係る加熱装置では、電子部品４５のピーク温度は摂氏１９３度を計測した。その一方で、具体例に係る加熱装置１１では、空気噴き出しノズル２２の空気の温度は摂氏２５度、空気の流量は２００ｌ／ｍｉｎ、空気の圧力は０．２３ＭＰａに設定された。図５に示されるように、電子部品４５のピーク温度は摂氏１２６度を計測した。具体例では、整流板２５や弾性断熱部材２７、空気噴き出しノズル２２の働きで、比較例に比べて電子部品４５の温度上昇は大幅に抑制されることが確認された。
【００４４】
図６は、本発明の第２実施形態に係る加熱装置１１ａの構造を概略的に示す。この加熱装置１１ａは、補助加熱ノズル３１の周囲に配置される補助空気噴き出しノズル５１を備える。補助空気噴き出しノズル５１は例えば補助電熱器３７に固定される。補助空気噴き出しノズル５１には、補助加熱ノズル３１から離れる方向に開口する吐き出し口５２が区画される。補助空気吐き出しノズル５１は前述の吐出ポンプ２４に接続されればよい。こうした補助空気吐き出しノズル５１は、補助加熱ノズル３１から離れた位置で気流を流通させることができる。
【００４５】
加熱装置１１ａは、補助加熱ノズル３１の周囲に配置される補助整流板５３を備える。補助整流板５３は例えば補助電熱器３７に固定されればよい。補助整流板５３は補助加熱ノズル３１および補助空気噴き出しノズル５１の間に挟み込まれる。補助整流板５３には開口５４が区画される。開口５４は、補助空気噴き出しノズル５１の吐き出し口５２よりも補助電熱器３７に近づく位置に配置されればよい。
【００４６】
補助整流板５３には補助弾性断熱部材５５が連続する。補助弾性断熱部材５５は、補助加熱ノズル３１の先端で補助加熱ノズル３１の周囲に配置される。補助弾性断熱部材５５の先端は、補助加熱ノズル１２の噴き出し口３２よりも補助電熱器３７から遠ざかる位置に配置される。補助弾性断熱部材５５の先端には傾斜面５５ａが形成される。補助弾性断熱部材５５は補助加熱ノズル３１に向かって弾性変形することができる。補助弾性断熱部材５５には、前述の弾性断熱部材２７と同様の構造が採用されればよい。その他、前述の第１実施形態と均等な構成や構造には同一の参照符号が付される。
【００４７】
以上のような加熱装置１１ａによれば、パッケージ基板４２の裏面に例えば電子部品４５が実装されても、補助空気噴き出しノズル５１から噴き出される空気に基づき電子部品４５の温度上昇は抑制されることができる。ＩＣチップ４３が高温に曝される一方で、電子部品４５では温度上昇は抑制されることができる。パッケージ基板４２の表面に実装される電子部品４５のみならず、パッケージ基板４２の裏面に実装される電子部品４５の破壊は回避されることができる。
【００４８】
しかも、補助弾性断熱部材５５は弾性変形に基づきパッケージ基板４２の裏面に隙間なく密着する。補助加熱ノズル３１から吐き出される高温風は補助弾性弾性部材５５で遮られる。加えて、補助弾性断熱部材５５は補助加熱ノズル３１に向かって弾性変形する。高温風は補助弾性断熱部材５５から補助整流板５３に導かれる。開口５４から高温風は放出される。パッケージ基板４２の裏面に実装される電子部品４５に高温風の到達は回避される。
【００４９】
（付記１） 高温風を噴き出す噴き出し口を区画する加熱ノズルと、加熱ノズルの周囲に配置されて、加熱ノズルから離れた位置で気流を流通させる空気噴き出しノズルとを備えることを特徴とする加熱装置。
【００５０】
（付記２） 付記１に記載の加熱装置において、前記空気噴き出しノズルには、前記加熱ノズルから離れる方向に開口する吐き出し口が形成されることを特徴とする加熱装置。
【００５１】
（付記３） 付記１に記載の加熱装置において、前記加熱ノズルの噴き出し口に向き合わせられる噴き出し口を区画する補助加熱ノズルと、補助加熱ノズルの周囲に配置されて、補助加熱ノズルから離れた位置で気流を流通させる補助空気噴き出しノズルとをさらに備えることを特徴とする加熱装置。
【００５２】
（付記４） 先端で、高温風を噴き出す噴き出し口を区画する加熱ノズルと、加熱ノズルの周囲に配置される整流板と、整流板に連続し、加熱ノズルの先端で加熱ノズルの周囲に配置される弾性断熱部材とを備えることを特徴とする加熱装置。
【００５３】
（付記５） 付記４に記載の加熱装置において、前記弾性断熱部材は前記加熱ノズルに向かって弾性変形することを特徴とする加熱装置。
【００５４】
（付記６） 付記４に記載の加熱装置において、先端で、前記加熱ノズルの噴き出し口に向き合わせられる噴き出し口を区画する補助加熱ノズルと、補助加熱ノズルの周囲に配置される補助整流板と、補助整流板に連続し、補助加熱ノズルの先端で補助加熱ノズルの周囲に配置される補助弾性断熱部材とをさらに備えることを特徴とする加熱装置。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明の第１実施形態に係る加熱装置の構造を概略的に示す断面図である。
【図２】加熱装置の構造を概略的に示す平面図である。
【図３】パッケージ基板からＩＣチップを取り外す場面を説明するための図である。
【図４】比較例に係る加熱装置に基づき加熱された電子部品パッケージの温度変化を示すグラフである。
【図５】具体例に係る加熱装置に基づき加熱された電子部品パッケージの温度変化を示すグラフである。
【図６】本発明の第２実施形態に係る加熱装置の構造を概略的に示す断面図である。
【符号の説明】
【００５６】
１１ 加熱装置、１２ 加熱ノズル、１３ 噴き出し口、２２ 空気噴き出しノズル、２３ 吐き出し口、２５ 整流板、２７ 弾性断熱部材、３１ 補助加熱ノズル、３２ 噴き出し口、５１ 補助空気噴き出しノズル、５３ 補助整流板、５５ 補助弾性断熱部材。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
高温風を噴き出す噴き出し口を区画する加熱ノズルと、加熱ノズルの周囲に配置されて、加熱ノズルから離れた位置で気流を流通させる空気噴き出しノズルとを備えることを特徴とする加熱装置。
【請求項２】
請求項１に記載の加熱装置において、前記空気噴き出しノズルには、前記加熱ノズルから離れる方向に開口する吐き出し口が形成されることを特徴とする加熱装置。
【請求項３】
請求項１に記載の加熱装置において、前記加熱ノズルの噴き出し口に向き合わせられる噴き出し口を区画する補助加熱ノズルと、補助加熱ノズルの周囲に配置されて、補助加熱ノズルから離れた位置で気流を流通させる補助空気噴き出しノズルとをさらに備えることを特徴とする加熱装置。
【請求項４】
先端で、高温風を噴き出す噴き出し口を区画する加熱ノズルと、加熱ノズルの周囲に配置される整流板と、整流板に連続し、加熱ノズルの先端で加熱ノズルの周囲に配置される弾性断熱部材とを備えることを特徴とする加熱装置。
【請求項５】
請求項４に記載の加熱装置において、前記弾性断熱部材は前記加熱ノズルに向かって弾性変形することを特徴とする加熱装置。
【請求項１】
高温風を噴き出す噴き出し口を区画する加熱ノズルと、加熱ノズルの周囲に配置されて、加熱ノズルから離れた位置で気流を流通させる空気噴き出しノズルとを備えることを特徴とする加熱装置。
【請求項２】
請求項１に記載の加熱装置において、前記空気噴き出しノズルには、前記加熱ノズルから離れる方向に開口する吐き出し口が形成されることを特徴とする加熱装置。
【請求項３】
請求項１に記載の加熱装置において、前記加熱ノズルの噴き出し口に向き合わせられる噴き出し口を区画する補助加熱ノズルと、補助加熱ノズルの周囲に配置されて、補助加熱ノズルから離れた位置で気流を流通させる補助空気噴き出しノズルとをさらに備えることを特徴とする加熱装置。
【請求項４】
先端で、高温風を噴き出す噴き出し口を区画する加熱ノズルと、加熱ノズルの周囲に配置される整流板と、整流板に連続し、加熱ノズルの先端で加熱ノズルの周囲に配置される弾性断熱部材とを備えることを特徴とする加熱装置。
【請求項５】
請求項４に記載の加熱装置において、前記弾性断熱部材は前記加熱ノズルに向かって弾性変形することを特徴とする加熱装置。
【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２００６−３４４６９９（Ｐ２００６−３４４６９９Ａ）
【公開日】平成１８年１２月２１日（２００６．１２．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−１６７５７９（Ｐ２００５−１６７５７９）
【出願日】平成１７年６月７日（２００５．６．７）
【出願人】（０００００５２２３）富士通株式会社 (25,993)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年１２月２１日（２００６．１２．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年６月７日（２００５．６．７）
【出願人】（０００００５２２３）富士通株式会社 (25,993)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]