JP2510688B2 - Excess solder removal equipment - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、印刷回路基板上に搭載された半導体チップ
等の部品交換時に生じる基板上の電極部の過剰はんだを
除去する過剰はんだ除去装置に係り、特に短時間に過剰
はんだを除去して電極部の残留はんだを均一とするのに
好適なはんだ除去装置に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial field of application] The present invention relates to an excessive solder removing device for removing excessive solder of an electrode portion on a substrate that occurs when components such as semiconductor chips mounted on a printed circuit board are replaced. In particular, the present invention relates to a solder removing apparatus suitable for removing excess solder in a short time to make the residual solder in the electrode portion uniform.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

従来、基板上の電極部の残留はんだを除去する装置と
しては、実開昭55−68381号に記載のようなポンプの吸
引作用により溶融はんだを吸い取る装置、実開昭57−11
5277号に記載のような金属繊維の毛細管現象により溶融
はんだを吸い取る工具等が知られている。第14図に前者
のポンプの吸引作用によるはんだ除去装置の構造を示す
る。はんだごて１の中に通路穴２が明いており、この先
にはポンプ３が接続されている。作業は、基板４上の不
用箇所のはんだ５にはんだごて１を押当ててはんだ５を
溶かし、ポンプ３の吸引によりはんだごて１の通路２か
ら溶けたはんだ５を吸い取ることによって行なう。第15
図に後者の金属繊維の毛細管現象によるはんだ除去工具
の構造を示す。工具は、はんだごて６の先端を覆ってい
るキャツプ形の金属繊維７から成っており、はんだごて
６を基板上の不用箇所のはんだに押付けはんだを溶か
し、先端の金属繊維７で溶かしたはんだを吸い取ること
ではんだ除去を行なう。Conventionally, as a device for removing the residual solder on the electrode portion on the substrate, a device for sucking the molten solder by a suction action of a pump as described in Japanese Utility Model Publication No. Sho 55-68381, and an actual device Sho 57-11.
A tool and the like for absorbing molten solder by the capillary phenomenon of metal fibers as described in 5277 are known. FIG. 14 shows the structure of the former solder removing device by the suction action of the pump. A passage hole 2 is formed in the soldering iron 1, and a pump 3 is connected to the end of the passage hole 2. The work is performed by pressing the soldering iron 1 onto the solder 5 at an unnecessary portion on the substrate 4 to melt the solder 5, and sucking the melted solder 5 from the passage 2 of the soldering iron 1 by suction of the pump 3. 15th
The structure of the latter desoldering tool by the capillary phenomenon of metal fibers is shown in the figure. The tool is made of a cap-shaped metal fiber 7 covering the tip of the soldering iron 6. The soldering iron 6 is pressed against the solder at an unnecessary point on the board to melt the solder, and the metal fiber 7 at the tip melts it. Desoldering is performed by absorbing the solder.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problems to be Solved by the Invention]

上記従来技術のうち、前者のポンプの吸引作用による
はんだ除去装置では、基板上の半導体チップ等の部品搭
載領域内における電極１つずつあるいは一部分しかはん
だを除去できないので、除去作業に長時間を要し、基板
に熱的損傷を与える恐れがある。また、過剰はんだ除去
後、電極間に残留はんだ高さのばらつきが出て半導体チ
ップ等の再搭載時に接続信頼性を低下させる恐れがある
という問題があった。後者の金属繊維の毛細管現象によ
るはんだ除去工具では、高密度実装の基板について配慮
されておらず、そのままで適用したのでは半導体チップ
の場合、チップ搭載領域が非常に小さいため、チップ搭
載領域のまわりにある論理変更用パッドや論理変更用パ
ッドに接続布線されている論理変更用ワイヤ等に熱的お
よび機械的損傷を与える恐れがある。また、はんだを吸
い取る金属繊維の表面積が大きいため、はんだが取れ過
ぎてしまい、電極面が酸化して半導体チップの再搭載時
の接続信頼性、はんだぬれ性を低下させる恐れがあると
いう問題があった。Among the above-mentioned conventional techniques, in the former solder removing device using the suction action of the pump, the solder can be removed one by one or only a part of the electrode in the component mounting area of the semiconductor chip or the like on the substrate. However, the substrate may be thermally damaged. In addition, there is a problem that after the excessive solder is removed, the residual solder height varies between the electrodes, which may reduce the connection reliability when the semiconductor chip or the like is remounted. With the latter solder removal tool that uses the capillary phenomenon of metal fibers, high-density mounting boards are not taken into consideration.If applied as is, in the case of semiconductor chips, the chip mounting area is very small. There is a risk of thermal and mechanical damage to the logic changing pad and the logic changing wire connected to the logic changing pad. In addition, since the surface area of the metal fiber that absorbs the solder is large, there is a problem that the solder may be removed too much and the electrode surface may be oxidized to reduce connection reliability and solder wettability when the semiconductor chip is remounted. It was

本発明の目的は、半導体チップ等の部品搭載領域内の
過剰はんだを、論理変更用接続パッドおよび論理変更用
ワイヤ等に影響をおよぼすことなく短時間に電極上の残
留はんだが均一な膜状になるように除去する装置を提供
することにある。An object of the present invention is to form excess solder in a component mounting area such as a semiconductor chip into a uniform film form of residual solder on an electrode in a short time without affecting the logic changing connection pads and the logic changing wires. The object is to provide a device for removing the above.

〔課題を解決するための手段〕[Means for solving the problem]

上記目的を達成するため本発明は、印刷回路基板の下
面から基板全体を残留はんだの融点以下の一定温度で予
熱するプリヒータを有し、印刷回路基板の過剰はんだを
除去すべき任意の部品搭載領域を所定位置に位置決め可
能な基板位置決めユニットと、部品搭載領域と同じ大き
さのはんだぬれ性の良い金属板を該基板位置決めユニッ
トで位置決めされた部品搭載領域の上に供給する金属板
供給ユニットと、該金属板供給ユニットで供給された金
属板の上に該金属板と同じ大きさの面で接触し、かつ基
板の傾斜にならう機構と該金属板を吸着する機構を有し
た加熱ブロック（ヒータ内蔵）を押し付け該金属板を通
して下の部品搭載領域のはんだを溶融温度に加熱するか
熱ヘッドユニットと、金属板供給時には該金属板と部品
搭載領域との相対ずれを、また加熱ブロック押付け時に
は該金属板と加熱ブロックとの相対ずれをそれぞれ確認
するためのテレビカメラおよびテレビモニタとを備え、
はんだ除去すべき部品搭載領域の上に供給された金属板
に溶融した過剰はんだを転写して除去するようにしたこ
とを特徴とする。In order to achieve the above object, the present invention has a preheater for preheating the entire board from the lower surface of the printed circuit board at a constant temperature equal to or lower than the melting point of residual solder, and any component mounting area in which excess solder of the printed circuit board should be removed. A board positioning unit capable of positioning at a predetermined position, a metal plate supply unit for supplying a metal plate having the same size as the component mounting area and having good solder wettability onto the component mounting area positioned by the board positioning unit, A heating block (heater having a mechanism for contacting a metal plate supplied by the metal plate supply unit with a surface of the same size as the metal plate and for adhering the metal plate and a mechanism for adsorbing the metal plate). (Built-in) to heat the solder in the lower component mounting area to a melting temperature through the metal plate, or when the metal plate is supplied to the thermal head unit, the relative displacement between the metal plate and the component mounting area And also a television camera and a television monitor for checking each of the relative displacement between the metal plate and the heating block at the time of pressing the heating block,
It is characterized in that the molten excess solder is transferred to and removed from the metal plate supplied onto the component mounting region to be desoldered.

〔作用〕[Action]

基板位置決めユニットで位置決めされ、予熱された印
刷回路基板の過剰はんだを除去すべき部品搭載領域の上
に、金属板供給ユニットで部品搭載領域と同じ大きさの
はんだぬれ性の良い金属板を供給し、部品搭載領域に位
置合せする。次に、加熱ヘッドユニットにより、該金属
板の上に加熱ブロックを基板の傾斜にならって均一に押
し付け、金属板の下の部品搭載領域のはんだのみを溶か
して金属板にそのはんだを転写させ、転写後、該金属板
を加熱ブロックに吸着して引き上げることにより、部品
搭載領域内の過剰はんだを除去する。金属板と部品搭載
領域との位置合せおよび金属板と加熱ブロックとの位置
合せは、テレビカメラおよびテレビモニタを用いて行な
う。The metal plate supply unit supplies a metal plate of the same size as the component mounting area with good solder wettability onto the component mounting area where excess solder on the printed circuit board that has been positioned and preheated by the board positioning unit should be removed. , Align with the component mounting area. Next, the heating head unit uniformly presses the heating block on the metal plate in accordance with the inclination of the substrate, melts only the solder in the component mounting area under the metal plate, and transfers the solder to the metal plate, After the transfer, the metal plate is adsorbed on the heating block and pulled up to remove excess solder in the component mounting area. The alignment of the metal plate and the component mounting area and the alignment of the metal plate and the heating block are performed using a television camera and a television monitor.

本発明の装置によれば、１回の動作で部品搭載領域全
体の過剰はんだを除去できるため、短時間の作業で基板
に熱的損傷を与えることが少なく、はんだ除去後の部品
搭載領域内の電極間の高さのばらつきがない均一なはん
だ除去ができる。また、転写する金属板の大きさは部品
搭載領域と同じ大きさであり、金属板の下のはんだのみ
を溶かせるため、その周囲の論理変更用パッドや論理変
更用ワイヤおよび他の搭載された部品に悪影響を与える
ことがない。According to the device of the present invention, since excess solder in the entire component mounting area can be removed by one operation, thermal damage to the board is less likely to occur in a short time work, and the solder in the component mounting area after the solder removal can be removed. Uniform solder removal can be performed without variation in height between electrodes. Also, the size of the metal plate to be transferred is the same as the component mounting area, and since only the solder under the metal plate is melted, logic change pads and logic change wires around it and other mounted It does not adversely affect the parts.

〔実施例〕〔Example〕

以下、本発明の一実施例を第１図〜第13図により説明
する。第１図は本実施例の装置全体を示す斜視図、第２
図は第１図の各ユニットの拡大図、第３図以降は各ユニ
ットの動作を説明する図で、その中で第３図、第４図は
基板位置決め動作の説明図、第５図から第７図までは銅
板供給動作の説明図、第８図から第13図までははんだ除
去動作の説明図である。An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. FIG. 1 is a perspective view showing the entire apparatus of this embodiment, and FIG.
The figure is an enlarged view of each unit in FIG. 1, and FIG. 3 and subsequent figures are diagrams for explaining the operation of each unit. Among them, FIG. 3 and FIG. 4 are explanatory views of the substrate positioning operation, and FIGS. 7 is an explanatory view of the copper plate supplying operation, and FIGS. 8 to 13 are explanatory views of the solder removing operation.

本実施例では、はんだを転写する金属板として銅板を
使用しているが、これに限定されるものではなく、はん
だぬれ性の良い金属板であればよい。In this embodiment, the copper plate is used as the metal plate to which the solder is transferred, but the present invention is not limited to this, and any metal plate having good solder wettability may be used.

第１図に示してあるように本実施例は、架台10上に取
付けられた加熱ヘッドユニット11、基板位置決めユニッ
ト12、銅板供給ユニット14、銅板位置合せ用テレビカメ
ラ15、テレビモニタ16、およびフラックス供給用ディス
ペンサ17から構成されている。As shown in FIG. 1, in this embodiment, the heating head unit 11, the board positioning unit 12, the copper plate supply unit 14, the copper plate positioning TV camera 15, the TV monitor 16, and the flux mounted on the frame 10. It is composed of a supply dispenser 17.

第２図（ａ）に示すように加熱ヘッドユニット11は、
架台10に締結されたスタンド18と、該スタンド18に水平
方向に可動なようにリニアガイド19を介して支持されシ
リンダ20で駆動されるベース21と、該ベース21に垂直方
向に可動なようにリニアガイド（図示しない）を介して
支持されシリンダ22で駆動されるカムベース23と、該カ
ムベース23に垂直方向のリニアガイド（図示しない）を
介して支持され、モータ24駆動のカム25の偏心により上
下動するカムホロワ26を介して駆動されるヘッドベース
27と、該ヘッドベース27に断熱プレート28を介して取付
けられた加熱ヘッド部29から主に構成されている。第２
図（ｂ）に加熱ヘッド部29の詳細を示す。加熱ヘッド部
29は、断熱プレート28に取付けられたヘッドブロック30
と、該ヘッドブロック30に圧入された位置決めピン31に
より位置決めされ、該位置決めピン31から外れることに
より自由状態となる加熱ブロック（ヒータ32内蔵）33
と、該加熱ブロック33を位置決めピン31に戻す力を働か
せる基板押付バネ34と、ヘッドブロック30にねじ込まれ
ばね34の戻し力を調整する押付力調整ねじ35と、加熱ブ
ロック33の吸着口37を延長する排気パイプ38から構成さ
れている。基板位置決めユニット12は、第２図（ｃ）に
示すように、架台10に締結されたベース39と、該ベース
39にθ方向微動回転可能なθステージ40を介して取付け
られたXY粗動ステージユニット41、XY微動ステージ42
と、ヒータを内蔵するプリヒータプレート43と、該プリ
ヒータプレート43からの熱を遮断する断熱プレート44
と、プリヒータプレート43の３本の位置決めピン45によ
り位置決めされ着脱可能なパレット46から構成されてい
る。XY粗動ステージユニット41は、θステージ40に取付
けられたプレート50と、該プレート50にＸ方向移動可能
なようにリニアガイド51を介して取付けられたＸプレー
ト52と、該Ｘプレート52にＹ方向移動可能なようにリニ
アガイド53を介して取付けられたＹプレート54から構成
されており、Ｘプレート52に付いた基板47の部品搭載ピ
ッチごとに穴の明いた粗動プレート55の穴56に、プレー
ト50にステー57を介して取付けられたノブ58と挿入する
ことにより基板47をＸ方向に粗位置決め可能となってい
る。Ｙ方向についても同様に粗位置決め可能となってい
る。さらに、第２図（ｄ）に示すように銅板供給ユニッ
ト14は、架台10に締結されたポールベース59と、該ポー
ルベース59に水平方向に可動なように、リニアガイド60
を介して取付けられたブロック61と、該ブロック61に垂
直方向に可動のＺ軸ステージ62を介して取付けられたチ
ャツク63と、ポールベース59に取付けらられた銅板位置
決めブロック64と、該銅板位置決めブロック64に対して
図示する矢印の方向に可動な銅板位置決めピン65とから
主に構成されている。チャツク63の水平方向の移動は、
ブロック61に取付けられた取手68を握り人手により行な
い、ポールベース59に取付けられたストッパ66にブロッ
ク61のカムホロワ67が当たることにより両端の位置出し
が可能となっている。また、チャック63には銅板71を吸
着するための吸着穴70が明いていて、穴70には図示しな
いが真空吸引源につながるチューブが接続されている。As shown in FIG. 2 (a), the heating head unit 11 is
A stand 18 fastened to the gantry 10, a base 21 supported by the stand 18 via a linear guide 19 so as to be movable in the horizontal direction, and driven by a cylinder 20, and a base 18 movable in the vertical direction to the base 21. A cam base 23, which is supported by a linear guide (not shown) and is driven by the cylinder 22, and a cam base 23, which is supported by the cam base 23 through a linear guide (not shown) in the vertical direction, is vertically moved by the eccentricity of the cam 25 driven by the motor 24. Head base driven via moving cam follower 26
27 and a heating head portion 29 attached to the head base 27 via a heat insulating plate 28. Second
Details of the heating head unit 29 are shown in FIG. Heating head
29 is a head block 30 attached to the heat insulating plate 28
And a heating block (with a built-in heater 32) 33 that is positioned by a positioning pin 31 press-fitted into the head block 30 and becomes free by being removed from the positioning pin 31
A substrate pressing spring 34 that exerts a force for returning the heating block 33 to the positioning pin 31, a pressing force adjusting screw 35 that is screwed into the head block 30 and adjusts the returning force of the spring 34, and a suction port 37 of the heating block 33. It is composed of an exhaust pipe 38 that extends. As shown in FIG. 2C, the board positioning unit 12 includes a base 39 fastened to the gantry 10 and the base 39.
XY coarse movement stage unit 41 and XY fine movement stage 42 mounted on 39 via θ stage 40 capable of fine movement in the θ direction
A preheater plate 43 having a built-in heater, and a heat insulating plate 44 for blocking heat from the preheater plate 43
And a pallet 46 that is positioned by the three positioning pins 45 of the preheater plate 43 and is removable. The XY coarse movement stage unit 41 includes a plate 50 attached to the θ stage 40, an X plate 52 attached to the plate 50 via a linear guide 51 so as to be movable in the X direction, and a Y plate attached to the X plate 52. It is composed of a Y plate 54 mounted via a linear guide 53 so as to be movable in a direction, and in a hole 56 of a coarse movement plate 55 having holes for each component mounting pitch of a substrate 47 attached to the X plate 52. The substrate 47 can be roughly positioned in the X direction by inserting the knob 58 attached to the plate 50 via the stay 57. Rough positioning is possible in the Y direction as well. Further, as shown in FIG. 2D, the copper plate supply unit 14 includes a pole base 59 fastened to the pedestal 10 and a linear guide 60 so as to be horizontally movable on the pole base 59.
A block 61 attached via a block 63, a chuck 63 attached to the block 61 via a vertically movable Z-axis stage 62, a copper plate positioning block 64 attached to a pole base 59, and the copper plate positioning. The block 64 is mainly composed of a copper plate positioning pin 65 that is movable in the direction of the arrow shown in the figure. The horizontal movement of the chuck 63
The handle 68 attached to the block 61 is manually grasped, and the stopper 66 attached to the pole base 59 is contacted by the cam follower 67 of the block 61, whereby both ends can be positioned. Further, the chuck 63 has a suction hole 70 for sucking the copper plate 71, and a tube (not shown) connected to a vacuum suction source is connected to the hole 70.

次に、本実施例の各機構の動作を第３図により説明す
る。まず、第３図に示すように基板位置出しブロック49
により位置決めされた基板47がセットされたパレット46
を、基板位置決めユニット12のプリヒータプレート43に
取付けられた３本の位置決めピン45を基準に取付け、プ
リヒータプレート43および図示しない温度調節器によ
り、基板47をはんだ融点以下の一定の温度に予熱する。
予熱後、第４図に示すように、基板47上のはんだ除去す
べき部品搭載領域73が第１図において前進した加熱ヘッ
ド部29の加熱ブロック33の真下となるように、XY粗動ス
テージユニット41のノブ58をはんだ除去すべき部品搭載
領域73に対応する粗動プレート55の穴45に入れXYそれぞ
れの粗位置決めをする。その後、この部品搭載領域73に
ディスペンサ17によりフラックス72を滴下し供給する。
このことによりはんだのぬれ性が増し、はんだ除去し易
くなる。次に、銅板供給ユニット14の銅板位置決めブロ
ック64に部品搭載領域73と同じ大きさの銅板71をおき、
銅板位置決めピン65を図示する矢印の方向に動かすこと
により銅板71を位置決めする。位置決めされた銅板71を
第６図に示すように銅板供給ユニット14のＺ軸ステージ
62のハンドル69で下降させたチャック63で吸着し、銅板
71を持ち上げ、銅板供給ユニット14の取手68を握り、ブ
ロック61に取付けられたカムホロワ67がストッパ66に当
たるまでチャック63を基板47側へ移動し、銅板71を搬送
する。ここで、第７図に示すように粗位置決めされた部
品搭載領域73と搬送された銅板71には相対位置ずれが生
じているため、位置合せを行なう必要があり、この状態
を上部からとらえたテレビカメラ15を通して映るテレビ
モニタ16上で、銅版71が部品搭載領域73の周囲の論理変
更用接続パッド74にかかることなく部品搭載領域73内に
入るように基板位置決めユニット12のXY微動ステージ4
2、θステージ40を微動させて位置合せを行なう。銅板7
1と部品搭載領域73との位置合せ後、チャック63を降下
させ、吸着を切り、銅板71を部品搭載領域73に乗せ後退
する。以上が銅板供給動作である。次に、加熱ヘッドユ
ニット11によるはんだ除去動作を説明する。まず、供給
された銅板71上に加熱ヘッドユニット11の加熱ブロック
33の下面（銅板と同じ大きさになっている）が乗るよう
に銅板71と加熱ブロック33との位置合せを行なう必要が
ある。しかし、加熱ブロック33の構造から直接位置合わ
せできないため、第８図に示すように予め加熱ヘッド部
29が前進した位置を上部からとらえたテレビカメラ15を
通して映るテレビモニタ16上マーキング75しておき、間
接的に銅板71とテレビモニタ16上のマーキング75をXY微
動ステージ42、θステージ40により位置合せすることに
より、銅板71と加熱ブロック33の位置合せを行なう。次
に、シリンダ20により加熱ヘッド部29を前進させ、下降
させる。下降動作は第９図に示すように、（ａ）の状態
にある加熱ヘツド部29を（ｂ）のようにシリンダ22によ
りカムベース23、ヘッドベース27、断熱プレート28を介
して一段目の下降をさせ、次にカム25を回転させること
によりカム25の偏心からカムホロワ26、ヘッドベース2
7、断熱プレート28を介して二段目の下降をさせ、
（ｃ）のように加熱ブロック33の下面を基板47上の銅板
71に接触させる。下降を２段とし２段目の下降を一定速
度での下降を可能としているカム駆動方式をとっている
ため、銅板71との接触時、基板47に大きな衝撃を与える
ことなく、はんだを溶かすための銅板との接触時間を設
定することができる。銅板71との接触時、第10図に示す
ように加熱ブロック33は、位置出しピン31から外れ自由
状態となることから、基板47に傾きがあっても、基板の
傾斜にならい、基板押付ばね34により常に銅板71に対し
て垂直に力が加えられる。このことから、供給された銅
板71に対して片当りせず均一に加熱でき、第11図に示す
ように、予め設定した時間、銅板71を通して下の部品搭
載領域の残留はんだ76を、はんだ溶融温度に加熱した
後、加熱ブロック33の吸着口37で銅板71を吸着し引き上
げることにより、電極部77上の溶融した過剰はんだ78を
銅板71に転写して取り除き、部品搭載領域73において均
一なはんだ除去が行なえる。Next, the operation of each mechanism of this embodiment will be described with reference to FIG. First, as shown in FIG. 3, the substrate positioning block 49
The pallet 46 in which the board 47 positioned by
Is mounted with reference to the three positioning pins 45 mounted on the preheater plate 43 of the board positioning unit 12, and the preheater plate 43 and a temperature controller (not shown) preheat the board 47 to a constant temperature below the melting point of the solder. To do.
After preheating, as shown in FIG. 4, the XY coarse movement stage unit is arranged so that the component mounting area 73 on the substrate 47 to be desoldered is directly below the heating block 33 of the heating head unit 29 advanced in FIG. The knob 58 of 41 is put in the hole 45 of the coarse movement plate 55 corresponding to the component mounting area 73 to be desoldered, and the rough positioning of each XY is performed. Then, the dispenser 17 drops and supplies the flux 72 to the component mounting area 73.
This increases the wettability of the solder and makes it easier to remove the solder. Next, the copper plate 71 of the same size as the component mounting area 73 is placed in the copper plate positioning block 64 of the copper plate supply unit 14.
The copper plate 71 is positioned by moving the copper plate positioning pin 65 in the direction of the arrow shown. As shown in FIG. 6, the positioned copper plate 71 is a Z-axis stage of the copper plate supply unit 14.
Adsorbed by the chuck 63 lowered by the handle 69 of 62, copper plate
71 is lifted, the handle 68 of the copper plate supply unit 14 is grasped, the chuck 63 is moved to the substrate 47 side until the cam follower 67 attached to the block 61 hits the stopper 66, and the copper plate 71 is conveyed. Here, as shown in FIG. 7, there is a relative positional deviation between the roughly-positioned component mounting area 73 and the conveyed copper plate 71, so that it is necessary to perform alignment, and this state was grasped from above. On the TV monitor 16 viewed through the TV camera 15, the XY fine movement stage 4 of the substrate positioning unit 12 is arranged so that the copper plate 71 enters the component mounting area 73 without being caught by the logic changing connection pads 74 around the component mounting area 73.
2. Finely move the θ stage 40 to perform alignment. Copper plate 7
After the position 1 and the component mounting area 73 are aligned, the chuck 63 is lowered to stop the suction, and the copper plate 71 is placed on the component mounting area 73 and retracted. The above is the copper plate supply operation. Next, the solder removing operation by the heating head unit 11 will be described. First, the heating block of the heating head unit 11 is placed on the supplied copper plate 71.
It is necessary to align the copper plate 71 and the heating block 33 so that the lower surface of 33 (having the same size as the copper plate) is placed. However, since the structure of the heating block 33 cannot be directly aligned, as shown in FIG.
Marking 75 on the TV monitor 16 which shows the position where 29 has advanced from the top through the TV camera 15 is indirectly aligned with the copper plate 71 and the marking 75 on the TV monitor 16 by the XY fine movement stage 42 and the θ stage 40. By doing so, the copper plate 71 and the heating block 33 are aligned. Next, the heating head portion 29 is advanced and lowered by the cylinder 20. As shown in FIG. 9, the lowering operation is performed by lowering the heating head portion 29 in the state of (a) through the cam base 23, the head base 27, and the heat insulating plate 28 by the cylinder 22 as shown in (b). Then, by rotating the cam 25 from the eccentricity of the cam 25, the cam follower 26, the head base 2
7, lower the second stage through the heat insulating plate 28,
The lower surface of the heating block 33 is a copper plate on the substrate 47 as shown in (c).
Contact 71. Since the cam drive system is adopted in which the descent is two steps and the second step descent can be done at a constant speed, when the copper plate 71 is contacted, the solder is melted without giving a large impact to the substrate 47. The contact time with the copper plate can be set. Upon contact with the copper plate 71, the heating block 33 is free from the positioning pins 31 as shown in FIG. 10, so that even if the substrate 47 is tilted, it follows the tilt of the substrate and the substrate pressing spring 34 always applies a force perpendicular to the copper plate 71. From this, it is possible to uniformly heat the supplied copper plate 71 without any one-sided contact, and as shown in FIG. 11, the residual solder 76 in the lower component mounting area is melted through the copper plate 71 for a preset time. After heating to the temperature, the copper plate 71 is adsorbed and pulled up by the adsorption port 37 of the heating block 33 to transfer the melted excess solder 78 on the electrode portion 77 to the copper plate 71 and remove it, and the uniform solder is applied in the component mounting area 73. It can be removed.

通常は、第11図で示すように平板銅板71のみで均一な
状態ではんだ除去が行なえるが、部品搭載領域内の電極
部間のはんだ残留量のばらつきが大きい場合には、第12
図に示すような溝の付いた溝付き銅板79と平板銅板71を
組合せて行なう。第13図に溝付銅板79によるはんだ除去
動作を示す。最初に溝付銅板79を用い、基板表面に対し
て一定高さに銅板を保持する。よって、残留量の多いは
んだ溝の底に接するが、残留量の少ないはんだは接しな
い。この状態で加熱し、溝付銅板79を引き上げることに
より残留量の多いはんだのみが除去されることになり、
部品搭載領域内の電極部間のはんだ残留量の大きなばら
つきをまず少なくする。次に、平板銅板71を用いて第11
図のようにはんだ除去することで、よればらつきの少な
いはんだ除去が行なえる。Normally, as shown in FIG. 11, the solder removal can be performed in a uniform state only with the flat copper plate 71, but if there is a large variation in the residual solder amount between the electrode parts in the component mounting area,
A grooved copper plate 79 having a groove as shown in the figure and a flat copper plate 71 are combined. FIG. 13 shows the solder removing operation by the grooved copper plate 79. First, the grooved copper plate 79 is used to hold the copper plate at a constant height with respect to the substrate surface. Therefore, the bottom of the solder groove having a large residual amount is in contact, but the solder having a small residual amount is not in contact. By heating in this state and pulling up the grooved copper plate 79, only the solder with a large residual amount will be removed,
First, the large variation in the amount of residual solder between the electrode parts in the component mounting area is reduced. Next, using the flat copper plate 71,
By removing the solder as shown in the figure, it is possible to remove the solder with less fluctuation.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

本発明によれば、印刷回路基板上の半導体チップ等の
部品交換時に部品搭載領域に残留する過剰はんだを、部
品搭載領域の周囲の論理変更用接続パッドや論理変更用
ワイヤに影響を与えることなく、また基板や他の搭載部
品に熱的影響を与えることなく短時間で除去し、部品搭
載領域内の各電極上の残留はんだ量を均一にすることが
できる。これにより、設計変更、製造不良等による半導
体チップ等の部品の交換に容易に対応できるようにす
る。According to the present invention, excess solder remaining in the component mounting area at the time of component replacement of a semiconductor chip or the like on a printed circuit board does not affect the logic changing connection pads and logic changing wires around the component mounting area. In addition, the residual solder amount on each electrode in the component mounting area can be made uniform by removing in a short time without thermally affecting the substrate and other mounted components. As a result, it is possible to easily deal with replacement of parts such as semiconductor chips due to design changes and manufacturing defects.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第１図は本発明の一実施例の装置全体の斜視図、第２図
は第１図に示す各ユニットの拡大図、第３図は基板位置
決めユニットにパレットを供給する動作の説明図、第４
図は、XY位置決め動作およびフラックス供給の説明図、
第５図は銅板位置決めブロックでの銅板位置決め動作の
説明図、第６図は銅板搬送動作の説明図、第７図は銅板
と部品搭載領域を位置合せする動作の説明図、第８図は
銅板と加熱ブロックを位置合せする動作の説明図、第９
図は加熱ヘッド部下降動作の説明図、第10図は加熱ブロ
ックの基板傾斜ならい動作の説明図、第11図は銅板によ
るはんだ除去動作の説明図、第12図は銅板の種類を示す
図、第13図は溝付銅板を使用したはんだ除去動作の説明
図、第14図、第15図は従来技術の説明図である。 10……架台、11……加熱ヘッドユニット、12……基板位
置決めユニット、14……銅板供給ユニット、15……テレ
ビカメラ、16……テレビモニタ、17……ディスペンサ、
24……モータ、25……カム、26……カムホロワ、29……
加熱ヘッド部、31……位置決めピン、32……ヒータ、33
……加熱ブロック、34……基板押付ばね、37……吸着
口、40……θステージ、41……XY粗動ステージユニッ
ト、42……XY微動ステージ、43……プリヒータプレー
ト、45……位置決めピン、46……パレット、47……基
板、62……Ｚ軸ステージ、63……チャック、64……銅板
位置決めブロック、65……銅板位置決めピン、70……吸
着穴、71……銅板、72……フラックス、73……部品搭載
領域、74……回路変更用接続パッド、75……マーキン
グ、76……残留はんだ、77……電極部、79……溝付銅
板。FIG. 1 is a perspective view of the entire apparatus of an embodiment of the present invention, FIG. 2 is an enlarged view of each unit shown in FIG. 1, and FIG. 3 is an explanatory view of an operation of supplying a pallet to a substrate positioning unit. Four
The figure is an explanatory view of XY positioning operation and flux supply,
5 is an explanatory view of the copper plate positioning operation in the copper plate positioning block, FIG. 6 is an explanatory view of the copper plate transport operation, FIG. 7 is an explanatory view of the operation of aligning the copper plate and the component mounting area, and FIG. 8 is a copper plate. Explanatory drawing of the operation for aligning the heating block with the heating block, No. 9
Figure is an explanatory view of the heating head lowering operation, FIG. 10 is an explanatory view of the substrate tilting operation of the heating block, FIG. 11 is an explanatory view of the solder removing operation by the copper plate, FIG. 12 is a diagram showing the type of copper plate, FIG. 13 is an explanatory diagram of a solder removing operation using a grooved copper plate, and FIGS. 14 and 15 are explanatory diagrams of a conventional technique. 10 ... Stand, 11 ... Heating head unit, 12 ... Substrate positioning unit, 14 ... Copper plate supply unit, 15 ... TV camera, 16 ... TV monitor, 17 ... Dispenser,
24 …… motor, 25 …… cam, 26 …… cam follower, 29 ……
Heating head part, 31 …… positioning pin, 32 …… heater, 33
…… Heating block, 34 …… Board pressing spring, 37 …… Suction port, 40 …… θ stage, 41 …… XY coarse movement stage unit, 42 …… XY fine movement stage, 43 …… Preheater plate, 45 …… Positioning pins, 46 ... Pallet, 47 ... Substrate, 62 ... Z axis stage, 63 ... Chuck, 64 ... Copper plate positioning block, 65 ... Copper plate positioning pin, 70 ... Suction hole, 71 ... Copper plate, 72: Flux, 73: Component mounting area, 74: Circuit changing connection pad, 75: Marking, 76: Residual solder, 77: Electrode part, 79: Copper plate with groove.

フロントページの続き (72)発明者 白井 貢 神奈川県秦野市堀山下１番地 株式会社 日立製作所神奈川工場内 (56)参考文献 特開 平２−5443（ＪＰ，Ａ) 特開 昭54−162465（ＪＰ，Ａ) 特公 平１−44017（ＪＰ，Ｂ２) 特公 昭60−34814（ＪＰ，Ｂ２) 特公 昭56−35023（ＪＰ，Ｂ２)Front page continued (72) Inventor Mitsugu Shirai 1 Horiyamashita No. 1 Horiyamashita, Hadano City, Kanagawa Prefecture, Ltd. Kanagawa Plant, Hitachi, Ltd. (56) Reference JP-A-2-5443 (JP, A) JP-A-54-162465 (JP) , A) JP-B 1-444017 (JP, B2) JP-B 60-34814 (JP, B2) JP-B 56-35023 (JP, B2)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項１】印刷回路基板上に複数個の半導体チップ等
の部品を搭載したモジュールから部品を機械的、熱的に
取り除いた後、印刷回路基板の当該部品搭載領域内の電
極部に残留する過剰はんだを取り除く過剰はんだ除去装
置において、印刷回路基板の下面から基板全体を残留は
んだの融点以下の一定温度で予熱するプリヒータを有
し、印刷回路基板の過剰はんだを除去すべき任意の部品
搭載領域を所定位置に位置決め可能な基板位置決めユニ
ットと、部品搭載領域と同じ大きさのはんだぬれ性の良
い金属板を該基板位置決めユニットで位置決めされた部
品搭載領域の上に供給する金属板供給ユニットと、該金
属板供給ユニットで供給された金属板の上に該金属板と
同じ大きさの面で接触し、かつ、基板の傾斜にならう機
構と該金属板を吸着する機構を有した加熱ブロック（ヒ
ータ内蔵）を押し付け該金属板を通して下の部品搭載領
域のはんだを溶融温度に加熱する加熱ヘッドユニット
と、金属板供給時には該金属板と部品搭載領域との相対
ずれを、また加熱ブロック押付け時には該金属板と加熱
ブロックとの相対ずれをそれぞれ確認するためのテレビ
カメラおよびテレビモニタとを備え、はんだ除去すべき
部品搭載領域の上に供給された金属板に溶融した過剰は
んだを転写して除去するようにしたことを特徴とする過
剰はんだ除去装置。1. After mechanically and thermally removing a component from a module having a plurality of components such as semiconductor chips mounted on the printed circuit board, the component remains on the electrode portion in the component mounting area of the printed circuit board. In the excess solder removing device for removing excess solder, it has a preheater for preheating the entire board from the lower surface of the printed circuit board at a constant temperature below the melting point of residual solder, and any component mounting area on the printed circuit board where excess solder should be removed. A board positioning unit capable of positioning at a predetermined position, a metal plate supply unit for supplying a metal plate having the same size as the component mounting area and having good solder wettability onto the component mounting area positioned by the board positioning unit, The metal plate supplied by the metal plate supply unit is in contact with the surface of the same size as the metal plate, and the metal plate is attracted by a mechanism that follows the inclination of the substrate. A heating head unit that presses a heating block (having a built-in heater) having a mechanism to heat the solder in the lower component mounting area to a melting temperature through the metal plate, and a relative deviation between the metal plate and the component mounting area when supplying the metal plate. And a TV camera and a TV monitor for confirming the relative displacement between the metal plate and the heating block when pressing the heating block, and melted the metal plate supplied onto the component mounting area to be desoldered. An excess solder removing device characterized by transferring and removing excess solder.