JPH09103761A - 電子部品搭載プリント配線基板の処理方法及びその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】廃棄された電子部品搭載プリント配線基板の高
精度無害化処理および再資源化処理を効率良く行う方法
を提供する。 【解決手段】廃棄された電子部品搭載プリント配線基板
の無害化・再資源化装置は、分離・搬送制御器，情報処
理手段，データベース，検索手段，画像分析手段，カメ
ラ，分離・搬送手段，熱媒体シンク，熱媒体，ロボット
アーム，ロボットハンド，吸着ヘッド，分別回収箱から
構成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は廃棄された電子部品
搭載プリント配線基板の再資源化，無害化方法およびそ
の装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子産業の長足の進歩にともない、あら
ゆる職種の職場は言うに及ばず家庭内にもコンピュータ
などに代表される電子機器が用いられるようになった。
ほとんどの製品は、プリント配線基板と呼ばれる電気回
路をエッチングした薄板の上に、集積回路（ＩＣ）や抵
抗，コンデンサなどの電子部品が搭載されたものを内蔵
しており、それが製品の頭脳的な役割を果たしている。

【０００３】一方、このような電子製品の廃棄物の量も
年々増加しており、それにともない電子部品が搭載され
たプリント配線基板（以下、部品搭載基板と呼ぶ）の処
理の問題が顕在化してきている。部品搭載基板の再資源
化方法としては、焼却処理しその際に発生する熱を熱エ
ネルギとして回収する方法が一部で実施されている。ま
た、プリント基板中の樹脂分を炭化させた後分級を行
い、銅や金等の有価物を分離回収する方法（特開平2−8
8725号公報），プリント配線基板を加熱・微粉砕し構造
材や建材または絶縁材の充填剤として利用する方法（特
開平6−296957 号公報）等がある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】電子部品（以下、部品
と呼ぶ）には砒素，カドミウム，鉛，水銀，アンチモン
などの様々な有害物質が含まれており、そのような部品
が搭載されたまま処理する場合、上述したような部品搭
載基板の焼却処理や炭化処理では、有害物質がそのまま
大気中に放出されることになり、高度な排ガス処理設備
を設置しなければならず、技術的にもコスト的にも問題
が多い。さらに有価金属を回収したあとの残りのダスト
を埋立てにより処理する場合でも、ダストから上述した
様な有害物が溶出し、周辺環境に悪影響を及ぼすことが
懸念される。また、構造材や建材、または絶縁材の充填
剤として再利用する場合も、使用中あるいは廃棄時で、
前述したように有害物の溶出による周辺環境汚染の問題
がある。さらには、搭載されている部品の中にそのまま
再利用可能な部品がある場合にも廃棄物として処理して
しまっていた。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明はこの課題を解決
して、廃棄された部品搭載基板の再資源化および無害化
を目的に、第一の手段として、部品の種類別に形状，
色，寸法等の情報，材質に関する情報，含有する有害物
質の種類や量等に関する情報，部品と基板との分離方法
に関する情報および部品の再資源化・無害化方法に関す
る情報を蓄積したデータベースを備えること、第二の手
段として、形状，色，寸法等の部品の外観に関する情報
を入力することにより、前記データベースからその部品
の材質に関する情報，含有する有害物質の種類や量に関
する情報，基板との分離方法に関する情報、および再資
源化・無害化方法に関する情報を検索し出力する。

【０００６】また第三の手段として、前記データベース
から出力された情報に基づいて、プリント基板と部品と
の分離，再資源化・無害化処理を行う。

【０００７】さらに第四の手段として、部品の形状，
色，寸法等の部品の外観に関する情報を画像認識により
行う。

【０００８】本発明では、前述した第一の手段により、
部品搭載基盤の再資源化および無害化に関する情報が速
やかに得られる。さらに、部品搭載基板の製造段階で設
計情報に基づき前述したようなデータベースを作成する
ことにより、将来部品搭載基板が廃棄された際にもデー
タベースから再資源化および無害化に関する情報が速や
かに得られるという作用がある。

【０００９】次に、データベースに蓄積された種々の情
報を得るために入力する情報として、部品の形状，色，
寸法等といった外観から得られる情報を用いる第二の手
段により、様々な製造元からなる雑多な種類の部品搭載
基板にも容易に対応でき、データベースから再資源化お
よび無害化に関する情報が速やかに得られるという作用
がある。

【００１０】また、データベースから出力された情報に
基づいて、プリント基板と部品との分離，再資源化・無
害化処理を行う第三の手段によって、廃棄された部品搭
載基板を最適な方法で再資源化・無害化処理が行えるた
め、処理にともなう環境負荷が低減し、排ガスや排水処
理などの負担が低減する。

【００１１】さらに、第四の手段によれば、部品の形
状，色，寸法などの識別を画像認識により行うことによ
り、データベースへの部品の形状，色，寸法などに関す
る情報の入力からデータベースからの情報の出力までの
工程の自動化が図れる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、実施例により本発明の内容
を具体的に説明するが、本発明は本実施例に何等限定さ
れるものではない。

【００１３】図１に制御系のシステムのブロック図を示
す。

【００１４】分離・搬送装置７は、分離・搬送制御器１
によって制御され、分離・搬送制御器１は、電子部品に
関する部品情報を蓄積したデータベース３を備え、この
データベース３を検索手段４が検索し、抽出した情報を
情報処理手段２が処理して制御信号を分離・搬送装置７
に出力する。

【００１５】部品搭載基板の状態を撮影するために、カ
メラ６が設置されており、カメラ６で得られた画像情報
は分離・搬送制御器１に入力されるようになっている。
分離・搬送制御器１は、画像情報を分析する画像分析手
段５を備えており、分析結果は情報処理手段２に送られ
るようになっている。

【００１６】一方、データベース３には、部品の種類ご
とに、形状，色，寸法等に関する情報，材質に関する情
報，含有する有害物質の種類と量に関する情報，部品と
基板との分離方法に関する情報，再資源化方法および無
害化方法に関する情報が蓄積されている。

【００１７】情報処理手段２は、検索手段４によりデー
タベースから抽出された部品に関するデータをもとに、
具体的な制御信号を分離・搬送装置７に出力し分離・搬
送作業を制御するようになっている。

【００１８】次いで、情報処理手段２による処理手順を
説明する。

【００１９】まず、カメラ６により取り込まれた部品搭
載基板の画像情報が画像分析手段５に入力される。そし
て、画像分析手段５は画像情報を分析し、その結果が情
報処理手段２に入力される。一方で、検索手段４が検索
した情報（以下、検索情報と呼ぶ）を読み込み、画像分
析情報と検索情報とを照合する。

【００２０】画像分析情報は、カメラが得た画像情報を
分析して得た実際の情報で、電子部品の形状，色，寸法
等に関する情報である。また、ここで検索情報は、デー
タベース３に蓄積されている形状，色，寸法等に関する
部品ごとの情報である。そして、画像分析情報と検索情
報を照合して、部品の種類を特定する。

【００２１】部品の種類が特定された後、データベース
３に蓄積されているその部品に関する情報が順次情報処
理手段に入力される。まず始めに、部品と基板との分離
に関する情報が入力されると、制御信号を分離・搬送装
置７に出力し、分離作業を制御する。部品が基板から分
離されると、次いで部品の材質，再資源化方法，無害化
方法などの分類に関する情報を読み込み、この情報にし
たがい制御信号を分離・搬送装置７に出力し、分類，回
収作業を制御する。

【００２２】以上のように、本実施例によれば、電子部
品の外観からその部品の種類が特定できるため、あらゆ
る廃棄された部品搭載基板の適切な再資源化処理あるい
は無害化処理が可能となる。

【００２３】次いで、図２を用いて外観から電子部品を
特定する方法についてその一例を説明する。図２は電子
部品に関するデータベースの一例を示したものである。
それぞれの部品について、外観の特徴が示されている。
たとえば、情報処理手段２に読み込まれた部品の画像情
報が、形状が角柱，高さが小，色が黒という条件を満た
した場合、その部品はＩＣと判別される。

【００２４】このように、本実施例によれば部品の外観
の特徴の組合せることにより部品の種類が判別でき、自
動で部品の種類を特定することが可能となる。

【００２５】次に、分離・搬送装置７について図３にそ
の一例を示す。なお、本実施例は、カメラ６が内蔵され
ている分離・搬送装置７と、分離・搬送制御器１および
分離・搬送装置７と分離・搬送制御器１で情報をやり取
りするためのケーブル１５より構成される。

【００２６】部品と基板を接合しているはんだを溶融す
るための熱を部品搭載基板１０に供給するための熱媒体
９が熱媒体シンク８に入っており、部品搭載基板１０は
部品を上向きにして熱媒体９上に載せられる。熱媒体シ
ンク８に添って、複数台のロボットアーム１１が配置さ
れており、いずれのロボットアーム１１にもその先端に
カメラ６が備えられている。また、ロボットアーム１１
にはカメラ６の他に、部品を把持することができるロボ
ットハンド１２あるいはフラットパッケージ部品を吸着
できる吸着ヘッド１３が装備されている。また、これら
のロボットアーム１１の背後に、分別回収箱１４が配置
されている。分別回収箱１４は部品の再資源化あるいは
無害化方法，部品の種類，部品の材質など応じて仕切ら
れている。

【００２７】いま、部品搭載基板１０が熱媒体シンク８
に入った熱媒体９上に載せられ、搬送されてきて最上流
のロボットアーム１１の前にくる。ロボットアーム１１
に備えられているカメラ６が捕らえた部品の画像情報
が、分離・搬送制御機１内の画像分析手段５にケーブル
１５を介して入力され、画像分析情報となり情報処理手
段２に出力される。次いで、情報処理手段２には検索手
段４が検索した情報が読み込まれ、画像分析情報と照合
され、その結果、部品の種類が特定される。それと同時
に、同検索情報をもとに、部品と基板との分離方法に関
する情報，再資源化方法および無害化方法に関する方法
などがケーブル１５を介し順次ロボットアーム１１に出
力される。そして分離方法に関する情報に基づき、部品
はロボットアーム１１に接続しているロボットハンド１
２あるいは吸着ヘッド１３によって基板から分離され、
その部品の種類，材質，再資源化方法などに応じて仕切
られている分別回収箱１４まで搬送され投入される。

【００２８】ここで、分離・搬送装置７と分離・搬送制
御機１との情報の交換は無線を用いてもよい。また、部
品を判別するための画像情報としては、一台のカメラか
ら得られる画像情報に限らず、複数台のカメラが捕らえ
た画像情報を用いてもよい。熱媒体は、金属融体，無機
粉体，高沸点有機溶液などを用いることができる。さら
に、部品を基板から分離しやすくするために、処理物で
ある部品搭載基板を熱媒体上に載せる前に基板裏面に突
出している部品のリード線を切削してもよい。

【００２９】このように、本実施例の分離・搬送装置７
は、分離・搬送制御器１に部品の識別情報が入力される
と全て自動的に分離，搬送，分別を行っていくので、労
力が大幅に削減され、劣悪な環境で人手による作業をし
ないですむ。また、部品もそれぞれ種類ごとに分別して
回収できるので、再生・再利用率を向上させることがで
きる。

【００３０】

【発明の効果】本発明によれば、廃棄されたプリント配
線基板に搭載されている電子部品の外観から、部品の種
類を特定することができるため、部品ごとにそれぞれ最
適な方法で無害化あるいは再資源化することができる。
その結果、従来行っていた焼却や破砕，埋立てなどの一
括処理の際に問題となっていた複雑な排ガス処理や、有
害物質の周辺環境への漏出などが解決できる。さらに、
部品の外観に関する情報の認識を画像認識により行うこ
とによって、部品と基板の分離から無害化，再資源化に
至るまでの全工程を自動で行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の基本制御系のシステムのブロック図。

【図２】本発明に係る電子部品に関するデータベースの
説明図。

【図３】本発明に係る分離・搬送装置の斜視図。

【符号の説明】

１…分離・搬送制御器、２…情報処理手段、３…データ
ベース、４…検索手段、５…画像分析手段、６…カメ
ラ、７…分離・搬送手段。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 荒戸 利昭 茨城県日立市大みか町七丁目１番１号 株 式会社日立製作所日立研究所内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】プリント配線基板に搭載される電子部品に
   関する形状，色，寸法等の情報，材質に関する情報，含
   有する有害物質の種類や量等に関する情報，部品と基板
   との分離方法に関する情報および部品の再資源化・無害
   化方法に関する情報などをデータベースに蓄積し、前記
   電子部品を識別する電子部品識別情報を入力し、入力さ
   れた前記電子部品識別情報をもとに前記データベースか
   ら所要情報を検索し出力することを特徴とする電子部品
   搭載プリント配線基板の処理方法。
2. 【請求項２】電子部品搭載プリント配線基板の状態を撮
   影するカメラと、前記カメラから入力された画像情報を
   分析する画像分析手段と、前記電子部品に関する情報を
   蓄積したデータベースと、前記データベースを検索する
   検索手段と、前記画像分析手段により分析された前記電
   子部品搭載プリント配線基板の画像分析情報と前記検索
   手段により抽出された検索情報とを照合する情報処理手
   段と、前記情報処理手段により制御される分離・搬送手
   段とからなることを特徴とする電子部品搭載プリント配
   線基板の処理装置。