电子设备分解方法及电子设备分解装置的制作方法

专利名称：电子设备分解方法及电子设备分解装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及具有通过焊接、钎焊、漆膜等固定在例如基板等基体材料上的部件的 电子设备的分解方法及分解装置。特别是涉及用于分解这种电子设备的加热方法。
背景技术：
由于例如安装在废旧移动电话、电脑等通信设备中的电路基板等电子设备(本说 明书、权利要求书等中包括电子设备)中含有贵金属或稀有金属(raremetal)等有用材料 或可再利用的芯片、线圈等部件，因此希望能够将其从树脂部分或其他金属部分中分离，回 收，再利用。例如，在专利文献1中公开了用于回收连接部所使用的金(Au)等贵金属的印刷基 板再利用方法，在该方法中，参考表示印刷基板的通电时间、制造方法、分解方法等信息的 记号来进行电路图案等的剥离。并且，作为众多公知技术中的一种，已知为了更换固定在印 刷基板等基体材料上的一部分部件而使该部件的焊料或钎料等接合材料熔融并将部件从 基板上拆除的方法。例如，在专利文献2中公开了使用有机溶剂蒸气(考虑为饱和蒸气)作为接合材 料熔融手段的方法。另外，在专利文献3中公开了使用氟化碳氢化合物(沸点215°C )、硅酮油(沸点 2500C )蒸气、加热液体作为高沸点热介质的方法。另外，在专利文献4中公开了使用红外线加热器、热风、不活性有机溶剂的冷凝 热、高频加热等方法作为使接合材料熔融的方法，并在接合材料熔融后通过施加冲击、振 动、剪断等，将部件从基板分离的方法。还有，在专利文献5中公开了向基板喷射高温氮气(300 500°C)而使接合材料 熔融并在其后通过施加超声波振动而使部件从基板分离的方法。专利文献1 (日本)特开2002-314210号公报专利文献2 (日本)特开平9-186450号公报
专利文献3 (日本)特开昭60-244096号公报专利文献4 (日本)特开平8-139446号公报专利文献5 (日本)特开昭6H95696号公报在上述电子设备的分解过程中，为了分离金属部分或树脂部分，主要采用手动或 机械进行分离的方法或使整个设备在炉中熔融而在熔融状态下进行分离的方法。另外，由于对高沸点热介质进行加热，使基板浸入该介质(液体)中，利用其饱和 蒸气的冷凝潜热进行加热，因此加热利用浓度的区域有限。还有，由于在手动或机械进行分离时，对各种形状的部件等施加剪切力、剥离力等 机械力，将该部件从基体材料上取下，因此难以实现自动化，作业性极低。另外，在进行熔融回收时，由于需要回收的金属相混合，因此熔融后的分离作业需 要花费很多工夫，分离回收效率低。并且，由于回收对象材料以外的材料也必然熔融，因此需要为熔解无用材料使用多的能量。此外，在使用热量的方法中，在因树脂等的燃烧、来自电容器的绝缘油等的氧化而 产生有毒气体的情况下，存在分离回收的金属等发生氧化变质的问题。

发明内容
本发明是为了解决以上技术问题而开发的，本发明的目的在于提供一种易于使部 件从基板分离的电子设备分解方法及分解装置。特别是提供一种用于使部件从基板分离的 对电子设备进行加热的方法。第一发明的电子设备分解方法是通过加热至熔点以上将由熔融的接合材料固定 在基板上的部件从所述基板分离，所述电子设备分解方法的特征在于，使用过热蒸气对所 述接合材料进行加热。在此，不使用饱和蒸气而使用过热蒸气的理由是，在电子基板中经常使用的共晶 焊料(锡-铜类)的熔点最高为约对01，仅通过饱和蒸气的冷凝潜热难以使其熔融，需要 使用对饱和蒸气进一步加热而获得的干蒸气点以上的过热蒸气。第二发明的电子设备分解方法的特征在于，所述部件由树脂类材料固定在所述基 板上，所述过热蒸气至少在所述部件的加热部位实质上为大气压力，温度在所述树脂类材 料的软化点以上。第三发明的电子设备分解方法的特征在于，在利用所述过热蒸气使所述基板及所 述部件周围保持低氧环境的状态下进行处理。特别是，优选使电子设备的处理环境为充满过热蒸气时氧浓度为空气的约1/20 的环境。第四发明的电子设备分解方法的特征在于，所述过热蒸气为过热水蒸气。由于仅使用过热蒸气的显热或显热和冷凝潜热，因此与仅使用冷凝潜热的情况相 比，能够进一步加热至高温区域。另外，获得过热水蒸气的方法并不限于本发明的加热水蒸 气生成手段。另外，加热介质除过热水蒸气以外还可使用例如氟化碳氢化合物、硅酮油等高沸 点热介质的过热蒸气，但从安全性、加热性能、成本方面考虑，优选使用过热水蒸气。第五发明的电子设备分解方法的特征在于，在使所述基板及固定在该基板上的部 件暴露于过热蒸气中时，对所述基板施加振动。第六发明的电子设备分解装置是通过加热至熔点以上将由熔融的接合材料固定 在基板上的部件从所述基板分离，所述电子设备分解装置的特征在于，具有加热容器部， 其收容所述基板及固定在该基板上的所述部件；过热蒸气生成装置，其将温度在所述接合 材料熔点以上的过热蒸气导入所述加热容器部内。第七发明的电子设备分解装置的特征在于，所述部件由树脂类材料固定在所述基 板上，所述过热蒸气至少在所述部件的加热部位实质上为大气压力，并且温度在所述树脂 类材料的软化点以上。第八发明的电子设备分解装置的特征在于，通过导入所述过热蒸气使所述加热容 器部内为低氧环境。第九发明的电子设备分解装置的特征在于，所述过热蒸气为过热水蒸气。
第十发明的电子设备分解装置的特征在于，在所述加热容器部附近设置有对所述 基板施加振动的振动施加机构。第十一发明的电子设备分解装置的特征在于，在所述加热容器内至少设置有对所 述基板慢加热的预热室或对所述基板慢冷却的预冷室中的一个。第十二发明的电子设备分解装置的特征在于，在所述预热室内配置有所述过热蒸 气生成装置。第十三发明的电子设备分解装置的特征在于，在所述加热容器部内设置有预热加 热器。第十四发明的电子设备分解装置的特征在于，在所述加热容器部的导入所述基板 的入口及送出该基板的出口设置有防止外气漏入所述加热容器部的气帘。第十五发明的电子设备分解装置的特征在于，在所述加热容器部内配置有对所述 基板施加机械冲击的冲击施加机构。第十六发明的电子设备分解装置的特征在于，在所述加热容器部内配置有过热蒸 气回收机构。第十七发明的电子设备分解方法是将由熔点比被接合部件低的接合材料固定在 基板上的部件从所述基板分离，所述电子设备分解方法的特征在于，通过使所述基板及固 定在该基板上的所述部件暴露于温度在所述接合材料的熔点以上的过热蒸气来使所述接 合材料熔融，进而使所述部件从所述基板分离。第十八发明的电子设备分解装置用于将由熔点比被接合部件低的接合材料固定 在基板上的部件从所述基板分离，所述电子设备分解装置的特征在于，具有加热容器部， 其收容所述基板及固定在该基板上的所述部件；过热蒸气生成装置，其将温度在所述接合 材料熔点以上的过热蒸气导入所述加热容器部内。第十九发明的电子设备分解装置的特征在于，所述过热蒸气生成装置具有第一 筒状体；导入管路，其将蒸气从所述第一筒状体的一个端部导入该第一筒状体内；第二筒 状体，其插入所述第一筒状体内部，在所述导入管路侧的相反侧端部而与所述第一筒状体 连通；第三筒状体，其插入所述第二筒状体内部，在所述第一筒状体与所述第二筒状体的连 通侧的相反侧端部与所述第二筒状体连通；排出管路，其将过热蒸气从所述第三筒状体排 出；加热机构，其设置在从所述导入管路至所述排出管路的气体流路内，对所述蒸气进行加 热。根据本发明，能够得到以下效果。(1)利用温度在例如焊料、钎料等接合材料的熔点以上的过热蒸气使接合材料熔 融，使电子部件、电子产品、配线等部件成为易于从基板上剥离的状态，从而能够容易地将 电子设备分解。(2)即使在部件由例如漆膜等树脂类材料固定的情况下，也能够利用过热蒸气对 树脂类材料进行加热并使其软化，从而能够容易地将部件剥离。(3)由于利用过热蒸气将空气挤出而形成高温低氧的还原环境，因此能够抑制因 树脂燃烧(氧化)、炭化而产生有害气体。(4)由于使用过热水蒸气作为过热蒸气，因此能够在工件为100°C以下的状态下 利用539kcal/kg的潜热进行加热，与利用例如对空气进行加热而产生的热风相比，能够在短时间内使工件升温，实现高速处理。而且，即使在装置发生泄露的情况下，也无毒，并且不 可燃，因此具有高的安全性。 (5)由于在使工件暴露于过热蒸气的同时对基板施加振动，因此能够使变得易于 剥离的部件在重力作用下掉落，并且进行回收。


为侧视图。图7是说明图5的电子设备分解装置的过热蒸气供给系统的框图。图8是表示图5的电子设备分解装置的支承器底板结构的图，图8(a)为俯视图， 图8(b)为主视图。
图1是表示适用本发明的电子设备分解装置的第一实施方式结构的图。 图2是表示图1的电子设备分解装置的过热蒸气生成装置的图。 图3是表示图2的III-III剖面的剖视图。 图4是图2的IV部放大图。
图5是表示适用本发明的电子设备分解装置的第二实施方式结构的图。 图6是说明图5的电子设备分解装置的喷头结构的图，图6(a)为俯视图，图6(b)
图。
图9是说明图5的电子设备分解装置的加载机构的图。
图10是说明图9的加载机构的连杆臂的转动动作的图。
图11是表示图5的电子设备分解装置的处理温度与分离回收率之间关系的曲线
图12是表示图5的电子设备分解装置的加热时间与分离回收率之间关系的曲线
图13是表示图5的电子设备分解装置的蒸气流量与分离回收率之间关系的曲线
图14是表示图5的电子设备分解装置内氧浓度分布的曲线图。 图15是表示图5的电子设备分解装置的分离回收率测定结果的图表。 附图标记说明
2过热蒸气生成装置 4输送器 6加热容器 8元件
1锅炉 3喷头 5振动器 7基板 9回收容器 10饱和水蒸气供给管 20装置主体 30供给侧端板 40排出侧端板 50隔管 52，53端部 60外壳加热器
11端部 21，22端部 31开□ 41开口 51支撑 54端板 61发热部0076]70过热水蒸气排出管71前端部0077]100支承器110隔热板0078]Sl外侧空间S2内侧空间0079]200电子设备分解装置0080]210加热容器部203辊式输送器0081]205辊式输送器211 入口0082]212 出口215预热室0083]216处理室215预冷室0084]221,225,226 吸引头223预热加热器0085]227排水口231，241排气头0086]232，242吸气头233，243加热器0087]234,244送风器0088]250过热蒸气生成装置251喷射器0089]253锅炉255过热蒸气供给0090]257温度传感器258控制器0091]260喷头261主体部0092]262过热蒸气导入管263蒸气排出口0093]270链式输送器271配件0094]272销275链轮0095]276驱动辊0096]290中击施加机构(挡块)0097]300支承器310底板0098]320内板321夹子0099]323缝隙332上端部0100]335弹簧336销0101]339引导器341前端0102]343辊345缝隙0103]500加载机构510连杆臂0104]511长臂515短臂0105]512平衡配重516限位片0106]520引导臂521销0107]525线绳
具体实施例方式
基于附图对适用本发明的电子设备分解装置(以下，仅称为“分解装置”)的实施 方式进行说明。该分解装置用于分解例如便携式电话、计算机等的电路基板(工件)，实施 本发明的电子设备分解方法。电路基板是在例如印刷基板等上固定有IC芯片(元件)、线 圈、电容等各种部件或配线。各种部件的连接端子通过焊接固定在印刷基板上。并且，IC芯 片通过漆膜固定在印刷基板上。
图1是表示本发明第一实施方式的分解装置结构的图。分解装置具有锅炉1、过热蒸气生成装置2、喷头3、输送器4、振动器5、加热容器6寸。由分解装置分解的工件(电子设备)具有由例如印刷基板构成基板7、通过焊接， 以及漆膜等固定在该基板7上的元件8。锅炉1对从未图示的供水机构提供的水进行加热而生成饱和水蒸气。过热蒸气生成装置2对从锅炉1提供的饱和水蒸气进行再加热而生成过热蒸气。 随后，将对该过热蒸气生成装置2进行详述。喷头3设置在加热容器6内，对通过其内部的工件喷射并且由过热蒸气生成装置 2产生的过热蒸气。喷头3具有喷出过热蒸气的多个喷出孔。输送器4是以贯穿加热容器6而配置的带式输送器，用于将载置在回收容器9上 的工件送入加热容器6，并在送入加热容器6内经过规定时间后送出。振动器5设置在加热容器6内的输送器4内部，对输送器4的载置有回收容器9 的上面部施加振动。沿输送器4的行进方向(工件输送方向)以隔有大致相等间隔而分布 配置有例如三个振动器5。加热容器6形成为具有例如大致矩形的侧视形状、主视形状、俯视形状的盒状。加 热容器6与输送器4 一起协同作用而构成了连续式输送加热炉。分解装置运转时，从喷头 3喷出的过热蒸气将加热容器6内部的空气挤出，使加热容器6内部成为高温低氧状态。在本实施方式的电子设备分解装置中，过热蒸气的温度由过热蒸气生成装置2的 外壳加热器60的输出进行控制。并且，过热蒸气的流量由锅炉1的输出进行控制。加热容 器6内的过热蒸气分布由喷头的孔位置及孔径决定。以使要回收的元件8朝下并且将工件载置于回收容器9上的状态下，工件在由输 送器4输送至加热容器6内时暴露于过热蒸气，于是焊料、钎料等的将元件8固定在基板7 上的导电物质(合金)的温度因过热蒸气而上升(例如100 1300°C左右)，成为熔融状 态而易于剥离的状态。并且，漆膜被加热软化。而且，通过振动器5经由输送器4及回收容器9而对工件施加振动，于是元件8从 基板7上分离并且元件8进行重力自由下落，被收容至回收容器9。以下，对过热蒸气生成装置2的结构进行详细说明。图2是包括过热蒸气生成装置2的局部剖面的侧视图。图3是图2的III-III部 剖视图。过热蒸气生成装置2在外观上由与饱和水蒸气供给管10相连接的供给侧端板30、 装置主体20、与过热水蒸气排出管70相连接的排出侧端板40构成。在过热蒸气生成装置 2的内部配置有隔管50，过热水蒸气排出管70延伸至隔管50的封闭端部附近而形成流体 流路，并且为了高效率地加热流体，在隔管50的内侧并且在过热水蒸气排出管70的外侧设 有外壳加热器60。过热蒸气生成装置2内部的蒸气流动方向为图中的箭头方向。由于在过热蒸气生成装置2内部流动有高温水蒸气，因此，对特别是处于温度条 件严酷环境的隔管50等各部件，采取使用在高温氧化处理或电解研磨后对表面进行稳定 化处理的不锈钢等的耐高温腐蚀对策。装置主体20形成为圆筒状。装置主体20的两端部21、22分别由供给侧端板30及排出侧端板40封闭。装置主体20起到本发明的第一筒状体的作用。装置主体20被配 置为例如其中心轴大致水平，但本发明并不限于此。供给侧端板30及排出侧端板40分别为平板状圆盘，在其外周边缘部与装置主体 20的内周面相接触的状态下嵌入，并通过焊接等固定。在供给侧端板30及排出侧端板40的中央部，分别形成有用于使饱和水蒸气供给 管10及过热水蒸气排出管70插入并固定的开口 31、41。隔管50形成为直径比装置主体20小的圆筒状。隔管50以与装置主体20同心的 方式插入装置主体20内。隔管50具有从其外周面向外径侧突出的支撑51，通过将支撑51 的突端部固定在装置主体20的内周面上而被支撑。隔管50的两端部52、53分别与供给侧 端板30及排出侧端板40隔有间隔地相对配置。隔管50起到本发明的第二筒状体的作用。隔管50的供给侧端板30的端部52由端板M封闭。端板M为平坦的圆盘状部 件，通过焊接将端板M周围固定并密封在隔管50上。并且，在隔管50的端部52上设置有隔热板110。隔热板110为平板状部件，并且 配置为与端板M的外表面(饱和水蒸气供给管10侧的面)之间隔有空隙。隔热板110是 由不锈钢形成的直径比隔管50稍大的圆盘状。隔热板110与端板M平行配置，并且，在由 后述多个支柱113支撑而悬浮于端板M的状态下固定在隔板50上。图4是隔热板110附近的放大图，图4 (a)是图1的IV部放大图，图4 (b)是图4 (a) 的b-b箭头方向剖视图。隔热板110是将一对的板111、112呈层状重叠而成的双重结构，由支柱113支撑
于隔管50上。板111形成为圆盘状，与隔管50的端板M隔有间隔而对置，并与该端板M平行 配置。在板111的外周边缘部，并且在隔管50的相对侧(供给端板30侧)形成有竖起的 竖起部111a。并且，在板111上形成有使支柱113插入的开口 111b。板112形成为圆盘状，与板111的隔板50相反侧的面部隔有间隔而对置，并与板 111平行配置。通过焊接等使板112的外周边缘部与板111的竖起部Illa的突端部接合。 从而使板111、112形成为中空的圆盘状结构。支柱113是横跨隔管50的端板M与板111而设置的轴状部件。在隔热板110的 圆周方向上，隔有大致等间隔而分散设置有例如三个支柱113。在支柱113的隔热板110侧 的端部上固定有圆盘状凸缘113a。该凸缘113a收容在隔热板110的内部(板111与板112 之间)，固定在板111的板112侧的面上。通过例如焊接等将支柱113的隔管50侧的端部 与端板讨相固定。饱和水蒸气供给管10是从锅炉1提供饱和水蒸气的圆筒状管路。饱和水蒸气供 给管10从供给侧端板30的开口 31插入装置主体20内。开口 31的内周边缘部与饱和水 蒸气供给管10的外周面之间被全周焊接，从而将开口 31密封。饱和水蒸气供给管10与装 置主体20大致同心配置。饱和水蒸气供给管10的端部11从供给侧端板30突出，并与隔 热板110隔有间隔而相对配置。饱和水蒸气供给管10起到本发明的导入管路的作用。过热水蒸气排出管70是将在过热蒸气生成装置2内生成的加热后的气体即过热 蒸气向外部排出的圆筒状管路。过热水蒸气排出管70从排出侧端板40的开口 41插入装置主体20内，并在装置主体20内插入隔管50内。开口 41的内周边缘部与过热水蒸气排 出管70的外周面之间被全周焊接，从而将开口 41密封。过热水蒸气排出管70分别与装置 主体20及隔管50大致同心配置。在隔管50内部，过热水蒸气排出管70的前端部71与端 部M隔有间隔而相对配置。该前端部71是将在隔管50的内周面与过热水蒸气排出管70 的外周面之间流动的水蒸气导入过热水蒸气排出管70内的连通部。该过热水蒸气排出管70起到本发明的第三筒状体及排出管路的作用。外壳加热器60是对从饱和水蒸气供给管10提供的饱和水蒸气进行再加热而获得 过热蒸气的加热机构。外壳加热器60被从供给侧端板30引入装置主体20内，并从此处穿 过装置主体20的内周面与隔管50的外周面之间，并且呈直线状配置到隔管50的端板M 相反侧的端部(开口端部)53。外壳加热器60的发热部61被从隔管50的开口端部引入隔 管50的内径侧，呈螺旋状缠绕在过热水蒸气排出管70的外周面上。外壳加热器60的发热部61由从过热水蒸气排出管70的外周面突出设置的支承 器100支撑。利用沿轴向设置在过热水蒸气排出管70外表面上的支承器100能够确保外壳加 热器60的耐振性，防止外壳加热器60、过热水蒸气排出管70和隔管50发生损伤事故，并 且是向连通的过热水蒸气排出管70内流动的过热水蒸气赋予了传热效率的耐振及加热结 构。根据上述结构，从饱和水蒸气供给管10导入装置主体20中的饱和水蒸气，在与为 了回避对在隔管50内流动的过热水蒸气造成冷却而设置的与隔热板110邻接的端板M附 近的外空间Sl被预热，在连通的内空间S2被加热，另外在连通的过热水蒸气排出管70被 最终加热，从而能够通过1. 5路径(1. 5 〃 7 )生成品质稳定的过热水蒸气。S卩，从饱和水蒸气供给管10吹入装置主体20内的饱和水蒸气与隔热板110碰撞 而流向外径侧，另外与装置主体20的内周面碰撞并在装置主体20的内周面与隔管50的外 周面之间的外侧空间Sl内流向排出侧端板40侧。到达排出侧端板40附近的水蒸气从隔 管50的开口端部53向隔管50的内径侧流入，在隔管50的内周面与过热水蒸气排出管70 之间的内侧空间S2内而流向端部52及端板M侧。到达端部52附近的水蒸气与端板M 碰撞而被导入过热水蒸气排出管70的端部71内，通过过热水蒸气排出管70内而被排出至 外部。并且，饱和水蒸气在上述流动中途通过外壳加热器60的发热部61而被加热，从饱 和水蒸气变为过热水蒸气。并且，饱和水蒸气与经由装置主体20的外气进行热交换，或在 运转刚开始后被低温的各部件冷却而产生的冷凝水沿装置主体20的内周面等滴下，储留 在装置主体20的下部。冷凝水在装置运转期间被加热而成为过热水蒸气后被排出。在本实施方式中，为了不使生成的过热水蒸气降温而确保最大的热效率，将饱和 水蒸气供给管10的入口与过热水蒸气排出管70的出口配置在装置主体20的两端部21、22 附近以使二者的间隔最大化，将隔热板110配置在饱和水蒸气供给管10的入口附近，并且 在面对饱和水蒸气的流动方向的位置，从而避免了内部流动有过热水蒸气的隔管50被冷 却降温，进而提高了整体的热效率。在此，在本实施方式中，如果从饱和水蒸气供给管10提供的饱和水蒸气的流速过 大，则会出现如下情况，即，滞留在装置内的冷凝水水滴被卷入沿所述冷凝水的水面流动的气流，而在液体状态下混入排出的过热水蒸气内。为了防止其发生，要考虑冷凝水液面的蒸 气流速而设定饱和水蒸气的供给量，以使液滴不会卷入水蒸气气流。根据以上说明的实施方式，能够得到以下效果。(1)通过温度在焊料的熔点以上的过热蒸气使该焊料熔融，使元件8成为易于从 基板7上剥离的状态，从而能够容易地将工件分解。(2)即使在元件8由焊接以及漆膜固定的情况下，也能够利用过热蒸气对漆膜进 行加热并使其软化、熔融，从而能够容易地将元件8剥离。(3)利用过热蒸气将加热容器6内的空气挤出而形成高温低氧的环境，从而能够 抑制因漆膜等的炭化而产生有害气体。(4)由于使用过热水蒸气作为过热蒸气，因此能够在工件为100°C以下的状态下 利用53mccal/kg的潜热进行加热，与使用例如加热空气的热风的情况相比，能够在短时间 内使工件升温，实现高速处理。(5)通过使工件暴露于过热蒸气并对通过振动器5对载置工件的输送器4施加振 动，能够使元件8掉落到回收容器9内，易于回收。下面，参考图5，对本发明第二实施方式的电子设备分解装置进行说明。该实施方式的分解装置200主要具有收容有工件并对其进行加热的加热容器部 (加载部)210、生成过热蒸气的过热蒸气生成装置250、将由该装置生成的过热蒸气导入加 热容器部210内部的喷头沈0、将工件输送至加热容器210内的输送机构(输送器)270。加热容器部210是横向为长的中空箱状体。在加热容器210 —个侧面(图5的右 侧)上开设有工件入口 211，在相反侧的侧面(图5的左侧)上开设有处理后的工件出口 212。在入口 211与出口 212之间配置有输送工件的输送器270。输送器270卷绕在配置于 上游侧(入口侧)的链轮275与配置于下游侧(出口侧)的驱动辊276之间，沿图5的逆 时针方向循环运转。在本实施方式中，输送器270为一对链式输送器。在本实施方式中，工 件为多个基板，被收容在盒状支承器300中进行输送。随后，对支承器300进行说明。在加热容器210的入口 211的上游侧配置有将收容工件的支承器300输送至分解 装置200的辊式输送器230。支承器300通过加载机构500而被从辊式输送器230移送至 链式输送器270。随后，对加载机构500进行说明。另一方面，在加热容器210的出口 212 的下游侧配置有将支承器300从分解装置200中送出的辊式输送器205。支承器300通过 卸载机构而被从链式输送器270移送至辊式输送器205。由于卸载机构为公知技术因此其 说明省略。加热容器210被隔壁210a、210b划分，在输送方向上从上游侧开始依次为预热室 215、处理室216、预冷室217。在预热室215的上方配置有过热蒸气生成装置250以及与该装置250相连接的喷 射器251。过热蒸气生成装置250可使用例如参考图2及图3说明的过热蒸气生成装置。 喷射器251与配置在加热容器部外的锅炉253相连接。锅炉253对从未图示的供水机构提 供的水进行加热而生成饱和水蒸气(10(TC、(). IMPA左右)。该饱和水蒸气通过喷射器251 而被送入过热蒸气生成装置250并被再加热，生成过热蒸气左右、0. IMPA左右)。在处理室216的上方设有用于导入在过热蒸气生成装置250中生成的过热蒸气的 喷头沈0。如图6所示，喷头260具有中空的平坦正方体状主体部沈1、从主体部的上面中央突出设置的过热蒸气导入管262。在主体部的下面分散形成有多个蒸气排出口 2630通过调整排出口 263的直径或位置能够调整过热蒸气的分布。例如，根据工件的尺寸 或数量来调整排出口 263的直径或位置，以使流量分布适当的方式形成蒸气的流路。主体 部261被配置为面对输送器270的上段路径。如图7所示，喷头沈0的过热蒸气导入管262与从过热蒸气生成装置250延伸出 的过热蒸气供给管255相连接。在由过热蒸气生成装置250生成的过热蒸气从过热蒸气供 给管255经由喷头260而被喷射向由输送器270输送的工件。在处理室216内安装有检测 其内部温度的温度传感器257。控制器258根据温度传感器257检测出的温度，以使过热 蒸气生成装置250的温度为规定的设定温度的方式进行反馈控制，调整过热蒸气生成装置 250的加热电力或过热蒸气的流量。并且，在处理室216内的输送器270的上段路径下方，以与喷头260对置的方式配 置有吸引头221。该吸引头211与喷射器251相连接。吸引头211吸取在工件加热中未使 用的废过热蒸气，并输送至喷射器251。该废过热蒸气与从锅炉253提供的饱和水蒸气混 合，被输送至过热蒸气生成装置250而被再利用。而且，在处理室216的下方配置有在过热蒸气生成装置250起动前对处理室216 慢加热的预热加热器223。另外，在预热室215及预冷室217的上方也分别配置有吸引头225、226。该吸引 头225、2沈也与喷射器251相连接。存在于上述室内的废过热蒸气也被吸引头225、2沈吸 取，与从锅炉253提供的饱和水蒸气混合，被输送至过热蒸气生成装置250而被再利用。在加热容器210的入口 211及出口 212上配置有互相对置的排气头231J41以及 吸气头232J42。通过具有串联连接的加热器233、243与送风机234、244的线路(，4 > ) 而使排气头231、241与吸气头232、242相连接。在入口 211及出口 212处，由加热器233、 243加热的空气利用送风机234J44，通过通道并被从排气头231、241排出，同时被吸气头 232、242吸取。从而，在两头之间形成由加热空气构成气帘。该气帘能够防止外气漏入加热 容器210内以及过热蒸气从加热容器210内漏出。在处理室216内，在链式输送器270的上段路径上设置有对输送至的支承器施加 机械冲击的冲击施加机构。在本实施方式中，冲击施加机构是剖面形状为三角形的挡块 四0，具有从上游朝下游向上方倾斜的倾斜面^K)a。倾斜面的前端比链式输送器270 的输送路径更向上方突出。沿输送路径配置有多个(图中为3个)挡块四0。加热容器210的底壁210c从预热室215朝预冷室217向下方倾斜。在预冷室217 的底壁上形成有回收冷凝水的排水口 227。该排水口 227与锅炉253相连接，回收的冷凝水 被再利用。下面，参考图8，对收容工件的支承器进行说明。支承器300具有底板310、盖体(未图示)。底板310是具有平面形状的长方形内 板320与外板330的双重结构。外板330的宽度比内板320稍宽。侧板331在外板330的 左右边缘处竖起，两侧板331的上端部332朝内侧弯折，向内板320上方伸出。内板320通 过弹簧335而悬挂在外板330的侧板331的上端部332而被弹性支撑。如图8(a)所示，在 底板310的四个角部附近，弹簧335被外嵌于该销336，该销336贯通外板330的侧板331的 上端部332与内板320并且延伸。根据该结构，内板320由弹簧335弹性支撑于外板330。
在内板320的上面形成有以单侧保持式保持多个(在本实施方式中为10个)基 板的夹子321。在本实施方式中，基板以与输送方向平行竖起。并且，在内板320的一个面 上开设有多个缝隙323。在外板330的下面的左右边缘上固定有沿输送方向延伸的引导器339。在由链式 输送器270输送支承器300期间，引导器339与各链卡合，以使支承器300不向左右偏移的 方式进行引导。引导器339是沿输送方向的长板，行进方向前端341向下弯折。如后所述， 该引导器339的前端341与链卡合。并且，在外板330下面的靠左右边缘内侧的位置，安装有沿输送方向转动的辊 343。该辊343比引导器339更向下方突出。而且，在外板330的一个面上，开设有多个缝隙345。缝隙345的位置相对于内板 320的开口 323横向偏移。盖体(未图示)覆盖底板310的四周，上面开口。下面，参考图9、图10对将支承器300移送至输送器270的加载机构500进行说明。加载机构500用于将由辊式输送器203输送的支承器300移送至链式输送器270。 如图9所示，辊式输送器203朝链式输送器270的上游端向下方倾斜。加载机构500配置 于辊式输送器203两侧的下游端，由连杆臂510、与该连杆臂510相连结的引导臂520构成。如图10所示，连杆臂510具有长臂511与短臂515。两臂510的中央可转动地安 装在辊式输送器203的基台上。长臂511的前端安装有平衡配重512，以使连杆臂510沿顺 时针方向转动的方式施力。在短臂515的大致中央附近，延伸有从该短臂515直立的限位片516。在连杆臂 510上，限位片516在从辊式输送器203的输送面朝上方突出的上位置(由图10的实线表 示)与朝该面的下方避让的下位置(由图10的假象线表示)之间转动。利用销使引导臂520的大致中央处可转动地支撑于辊式输送器203的基台。利用 销521将引导臂520的一端可转动地安装在连杆臂510的短臂515的前端。如果连杆臂510 从上位置向下位置转动，则引导臂520在朝链式输送器270侧向下方倾斜的位置(由图10 的实线表示)与大致水平的位置(由图10的假象线表示)之间转动。利用张力可变线绳525朝下方向对将短臂515与引导臂520连结的销521进行施 力。另外，如图9、图10所示，在链式输送器270上隔有规定间隔而安装有从输送面直 立的配件271。在配件271上立设有沿与输送方向正交的方向延伸的销272。支承器300 的引导器339的前端341与该销272卡合。在由图10的实线表示的卸载状态下，利用平衡配重512以使连杆臂510沿顺时针 方向转动的方式向连杆臂510施力，短臂515的限位片516在从辊式输送器203的输送面 朝上方突出的上位置待机。如果支承器300由辊式输送器203通过自重而输送至，则支承器300的前端面与 限位片516抵碰，将限位片516压向前方。于是，连杆臂510克服平衡配重512的作用力而 开始沿逆时针方向转动。在此，利用线绳525朝下方向使短臂515与引导臂520相连结的 销521施以大小适宜的作用力，因此连杆臂510圆滑地转动。从而，限位片516从输送面向下方避让，引导臂520转动至水平位置。于是，如图10的假想线所示，支承器300从限位片 516分离并且前进，引导器339的前端541支撑于引导臂520。而且，在支承器300的引导器339的前端341到达引导臂520的前端时，循环行进 的链式输送器270的配件271的销272与引导器339的前端341卡合。由此，如图9所示， 支承器300被从辊式输送器203移送至链式输送器270。下面，参考图5，对利用该分解装置的工件的分解动作进行说明。首先，在过热蒸气生成装置250中生成过热蒸气。作为一例，过热蒸气的温度为 280°C左右，压力为大气压(约0. 1MPA)。生成的过热蒸气从喷头260喷射至处理室216内。 其结果是，处理室216内的空气被挤出而充满过热蒸气，成为高温低氧状态的环境。在此， 过热蒸气的温度受散热损失的影响而下降至约270°C左右。并且，由于对大气开放，因此压 力实质上与大气压(0. IMPA左右)相等。处理室216内的氧浓度为空气的1/20左右，极低。另外，在过热蒸气生成装置250起动前，通过预热加热器223对处理室216进行加 热。由此，在调整过热蒸气生成装置250的起动温度条件的同时，补偿了运转时装置表面产 生的散热损失。而且，在加热容器部210的入口 211与出口 212处，利用各气帘防止了外气的漏 入。并且，由于在预热室215中配置有过热蒸气生成装置250，因此该预热室215被从 该过热蒸气生成装置250中产生的热量等加热。作为一例，预热室215被加热至约100°C左 右。另一方面，预冷室217的温度保持在100°C以下。输送器270循环行进。而且，利用加载机构500将收容有工件的支承器300从辊 式输送器203移送至链式输送器270。移送至链式输送器270的支承器300从加热容器部 210的入口 211穿过气帘而进入预热室215进行预热。其后，被输送至处理室216，支承器 300所收容的工件暴露于从喷头沈0喷出的过热蒸气。从而，使焊料、钎料等将部件固定在 基板上的接合部件(导电性物质(合金))成为熔融状态，使部件与基板的接合力减弱而易 于从基板分离。而且，在支承器300到达挡块290后，设置在支承器300下面的辊343(参靠图 8(b))爬上挡块四0的斜面^Oa,引导器339从链式输送器270的销272(参考图10)上分 离。而且，不久后辊轮343离开斜面^Oa的前边缘，支承器300掉落到链式输送器270上， 引导器339与链式输送器270卡合。通过该掉落，对支承器300施加冲击，收容在支承器 300内的工件受到振动。该振动使部件与基板的接合力进一步减弱。并且，掉落后，在支承 器300内，单面式支撑工件的内板320由于弹簧335的阻尼而进一步振动。进而，工件由于 被单面式支撑而以夹子321为支点在图8(b)的左右方向上振动。通过上述振动，使部件与 基板的接合力进一步减弱。支承器300在通过多个挡块290过程中每次都受到振动，最终使部件从基板分离。 分离的部件从基板上掉落并堆积在支承器300的内板320上。另一方面，熔融的接合部件 从内板320的缝隙323掉落至下方，堆积在外板330上。其后，支承器300被输送至预冷室217，被冷却至100°C以下的温度。而且，穿过出 口 212的气帘而被从加热容器部210中送出，通过卸载机构(未图示)而被从链式输送器 270移送至辊式输送器205。
并且，在运行期间常常是，通过喷射器251而将多余存在的过热蒸气从设置在加 热容器部210内的废过热蒸气吸引头221、225、226回收至过热蒸气生成装置250。该过热 蒸气与从锅炉253提供的饱和水蒸气混合而被再利用。而且，在运转结束后，在加热容器部210内生成的冷凝水被从排水口 227回收。该 冷凝水被送入锅炉253而被再利用。下面，参考图11至图15，对求得的装置的最合适的运转条件(温度、时间、氧浓 度)的实验结果进行说明。首先，参考图11的曲线图，对处理室内的温度与工件的分离回收率之间的关系进 行说明。曲线图的纵轴表示分离回收率(％)，横轴表示处理室内的温度(°c)。分离回收 率是指分离的部件数量相对于全部部件数量的比例。由于接合材料即焊料的熔点最高为约240°C，因此对温度为250°C以上的情况下 的分离回收率进行测定。如曲线图所示，在温度为250°C附近分离回收率为70 75%，温 度为270°C以上时分离回收率高达90%以上。根据该结果，可将最合适的温度条件设定为270°C。下面，参考图12的曲线图，对加热时间与工件的分离回收率之间的关系进行说 明。曲线图的纵轴表示分离回收率(％ )，横轴表示加热时间(分)。处理室的温度为270°C。如曲线图所示，在加热时间为3分钟的情况下，分离回收率为88%左右，在加热时 间为4分钟以上的情况下，分离回收率稍微上升至90%左右。根据该结果，使最合适的加热时间为5分钟。下面，参考图13的曲线图，对处理室内的蒸气流量与工件的分离回收率之间的关 系进行说明。曲线图的纵轴表示分离回收率(％)，横轴表示蒸气流量(kg/h)。如曲线图所示，在蒸气流量为mcg/h的情况下，分离回收率为80%左右，在蒸气流 量为m^g/h以上的情况下，分离回收率达到90%左右。根据该结果，使蒸气流量为^g/h。下面，参考图14的曲线图，对处理室内的氧浓度的分布进行说明。曲线图的纵轴 表示分离回收率(％ )，横轴表示测定点。该测定点位于处理室空间内的20个位置。如曲线图所示，氧浓度为0.5 1.4%，非常低。因此能够使对加热对象物(工件) 的氧化作用或对象物的燃烧性大幅降低。最后，基于以上结果示出最合适的运转条件的分离回收率。图15表示最合适的运转条件下的实验结果。四次最合适的运转条件(温度270°C、加热时间5分钟、蒸气流量8kg/h)的实 验结果是分离回收率到高达89 92%。根据以上说明的第二实施方式，在第一实施方式效果的基础上，还能够起到以下 效果。(1)求得过热蒸气生成装置的最合适的运转条件的结果，能够得到高达90%左右 的分离回收率。(2)由于能够实现在大气压下、在使接合部件熔融所必要的约280°C的高温下进 行处理，因此无需耐高压措施，安全性提高。并且，由于能够在较大的范围内自由设定过热 蒸气的温度范围，因此熔融温度范围大，从而能够使几乎所有通常使用的接合材料熔融。
(3)由于使用气压为大气压的过热水蒸气作为加热方式，而非高沸点热介质或有 机溶剂，因此在安全性提高的同时不会产生环境问题，运作成本也更低。(4)由于利用过热蒸气将空气挤出，而在氧浓度为空气的1/20左右的低氧浓度环 境下进行处理，因此能够抑制随部件或树脂类接合部件的热分解而产生有机气体。(5)由于在加热容器中设置有预热室，并在预热室内配置有过热蒸气生成装置，因 此能够利用该过热蒸气生成装置产生的热量对预热室内部进行加热，无需其他的加热源。(6)由于在加热容器部内设有预冷室，并将工件在冷却至一定程度后送出，因此能 够防止气味的产生或与加热后的工件接触而造成烫伤等事故的发生。(7)由于设有吸引废过热蒸气的吸引头，因此能够对废过热蒸气进行再利用。(8)由于对冷凝水进行回收再利用，因此在环境方面安全。(变形例)本发明并不限于以上说明的实施方式，在不脱离本发明技术的范围内，能够进行 各种变形或变更。(1)在实施方式中，作为分解对象的电子设备是例如通过焊接或漆膜而安装有各 种部件的印刷基板，但本发明的分解对象并不限于电子设备。(2)实施方式的分解装置在由输送器对工件进行输送的同时向工件吹送过热蒸 气，但本发明并不限于此，也可适用进行证章()” ^ )式处理的装置。(3)实施方式的过热蒸气生成装置是由例如装置主体、隔管、过热水蒸气排出管构 成的三重管结构，但本发明并不限于此，也可适用具有四重以上的多重管结构的过热水蒸 气生成装置。此情况下，将第一筒状体插入其他筒状体的内部，并将其他筒状体插入第三筒 状体的内部。此情况下，气体流路由两条以上的路径构成。并且，在本发明中，也可使用具 有上述多重管以外的过热蒸气生成装置。(4)实施方式的过热蒸气生成装置使用例如外壳加热器作为加热机构，但加热机 构并不限于此，也可使用例如IH等外壳加热器以外的加热机构。(5)在实施方式中，使焊料等熔融的蒸气为例如水蒸气，但本发明并不特别限定于 此，也可使用由其他物质构成的过热蒸气进行电子设备的分解。
权利要求
1.一种电子设备分解方法，其通过加热至熔点以上将由熔融的接合材料固定在基板上 的部件从所述基板分离，所述电子设备分解方法的特征在于，使用过热蒸气对所述接合材料进行加热。
2.根据权利要求1所述的电子设备分解方法，其特征在于， 所述部件由树脂类材料固定在所述基板上，所述过热蒸气至少在所述部件的加热部位实质上为大气压力，并且温度在所述树脂类 材料的软化点以上。
3.根据权利要求1或2所述的电子设备分解方法，其特征在于，在使所述基板及所述部件周围保持低氧环境的状态下，利用所述过热蒸气进行处理。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的电子设备分解方法，其特征在于， 所述过热蒸气为过热水蒸气。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的电子设备分解方法，其特征在于，在使所述基板及固定在该基板上的部件暴露于过热蒸气中时，对所述基板施加振动。
6.一种电子设备分解装置，其通过加热至熔点以上将由熔融的接合材料固定在基板上 的部件从所述基板分离，所述电子设备分解装置的特征在于，具有加热容器部，其收容所述基板及固定在该基板上的所述部件； 过热蒸气生成装置，其将温度在所述接合材料熔点以上的过热蒸气导入所述加热容器 部内。
7.根据权利要求6所述的电子设备分解方法，其特征在于， 所述部件由树脂类材料固定在所述基板上，所述过热蒸气至少在所述部件的加热部位实质上为大气压力，并且温度在所述树脂类 材料的软化点以上。
8.根据权利要求6或7所述的电子设备分解方法，其特征在于， 通过导入所述过热蒸气使所述加热容器部内为低氧环境。
9.根据权利要求6至8中任一项所述的电子设备分解方法，其特征在于， 所述过热蒸气为过热水蒸气。
10.根据权利要求6至9中任一项所述的电子设备分解方法，其特征在于， 在所述加热容器部附近设置有对所述基板施加振动的振动施加机构。
11.根据权利要求6至10中任一项所述的电子设备分解方法，其特征在于，在所述加热容器内至少设置有对所述基板慢加热的预热室或对所述基板慢冷却的预 冷室中的一个。
12.根据权利要求11所述的电子设备分解方法，其特征在于， 在所述预热室内配置有所述过热蒸气生成装置。
13.根据权利要求6至12中任一项所述的电子设备分解方法，其特征在于， 在所述加热容器部内设置有预热加热器。
14.根据权利要求6至13中任一项所述的电子设备分解方法，其特征在于，在所述加热容器部的导入所述基板的入口及送出该基板的出口，设置有防止外气漏入 所述加热容器部的气帘。
15.根据权利要求6至14中任一项所述的电子设备分解方法，其特征在于，在所述加热容器部内配置有对所述基板施加机械冲击的冲击施加机构。
16.根据权利要求6至15中任一项所述的电子设备分解方法，其特征在于， 在所述加热容器部内配置有过热蒸气回收机构。
17.一种电子设备分解方法，其将由熔点比被接合部件低的接合材料固定在基板上的 部件从所述基板分离，所述电子设备分解方法的特征在于，通过使所述基板及固定在该基板上的所述部件暴露于温度在所述接合材料的熔点以 上的过热蒸气来使所述接合材料熔融，进而使所述部件从所述基板分离。
18.一种电子设备分解装置，其将由熔点比被接合部件低的接合材料固定在基板上的 部件从所述基板分离，所述电子设备分解装置的特征在于，具有容器部，其收容所述基板及固定在该基板上的所述部件；过热蒸气生成装置，其将温度在所述接合材料熔点以上的过热蒸气导入所述容器部内。
19.根据权利要求18所述的电子设备分解装置，其特征在于，所述过热蒸气生成装置具有第一筒状体；导入管路，其将蒸气从所述第一筒状体的 一个端部导入该第一筒状体内；第二筒状体，其插入所述第一筒状体内部，在所述导入管路 侧的相反侧端部，与所述第一筒状体连通；第三筒状体，其插入所述第二筒状体内部，在所 述第一筒状体与所述第二筒状体的连通侧的相反侧端部与所述第二筒状体连通；排出管 路，其将过热蒸气从所述第三筒状体排出；加热机构，其设置在从所述导入管路至所述排出 管路的气体流路内，对所述蒸气进行加热。
全文摘要
提供一种电子设备分解方法及分解装置，其能够容易地使部件从基板分离，将由熔点比被接合部件低的接合材料固定在基板上的部件从所述基板分离的电子设备分解方法为，通过使所述基板及固定在该基板上的部件暴露于温度在所述接合材料的熔点以上的过热蒸气来使所述接合材料熔融，进而使所述部件从所述基板分离。
文档编号B09B3/00GK102138370SQ20098013376
公开日2011年7月27日 申请日期2009年6月19日 优先权日2008年9月3日
发明者堀内进, 辻村正之 申请人:新热工业株式会社