特開 2023-130605 加熱方法、加熱装置、及び、プログラム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023130605

(43)【公開日】2023-09-21

(54)【発明の名称】加熱方法、加熱装置、及び、プログラム

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/60 20060101AFI20230913BHJP

   B23K 1/00 20060101ALI20230913BHJP

   B23K 3/04 20060101ALI20230913BHJP

   B23K 3/02 20060101ALI20230913BHJP

【ＦＩ】

H01L21/60 321Z

B23K1/00 330E

B23K3/04 Y

B23K3/02 U

【審査請求】未請求

【請求項の数】10

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022034986

(22)【出願日】2022-03-08

(71)【出願人】

【識別番号】000227836

【氏名又は名称】日本アビオニクス株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100098394

【弁理士】

【氏名又は名称】山川 茂樹

(74)【代理人】

【識別番号】100153006

【弁理士】

【氏名又は名称】小池 勇三

(74)【代理人】

【識別番号】100121669

【弁理士】

【氏名又は名称】本山 泰

(72)【発明者】

【氏名】岩月 忠宏

(57)【要約】

【課題】ヒータツールの下面を加熱対象の上面に当てて当該加熱対象を加熱するときの加熱効率を良くする。
【解決手段】加熱方法は、ヒータツールの下面をワークのＩＣチップの上面に当ててヒータツールによりＩＣチップを加熱する加熱方法である。加熱方法は、校正用ワークの上面からなる基準面に対するヒータツールの下面の傾きを取得する第１ステップと、基準面に対するＩＣチップの上面の傾きを検出する第２ステップと、ヒータツールの下面の傾きとＩＣチップの上面の傾きとに基づいて下面と上面とが平行となるようにヒータツールの向きを調整する第３ステップと、を備える。加熱方法は、第３ステップのあとにヒータツールをＩＣチップに対して相対的に移動させて、ヒータツールの下面をＩＣチップの上面に当てる第４ステップと、第４ステップのあとにヒータツールの下面を発熱させることで加熱対象を加熱する第５ステップと、を備える。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

ヒータツールの下面を加熱対象の上面に当てて前記ヒータツールにより前記加熱対象を加熱する加熱方法であって、
基準面に対する前記ヒータツールの前記下面の傾きを取得する第１ステップと、
前記基準面に対する前記加熱対象の上面の傾きを検出する第２ステップと、
前記下面の前記傾きと前記上面の前記傾きとに基づいて前記下面と前記上面とが平行となるように前記ヒータツールの向きを調整する第３ステップと、
前記第３ステップのあとに前記ヒータツールを前記加熱対象に対して相対的に移動させて、前記ヒータツールの前記下面を前記加熱対象の前記上面に当てる第４ステップと、
前記第４ステップのあとに前記ヒータツールの前記下面を発熱させることで前記加熱対象を加熱する第５ステップと、
を備える加熱方法。

【請求項2】

前記加熱対象は、ステージに配置され、
前記基準面は、前記ステージ又は前記ステージに配置された校正用ワークの上面であり、
前記ヒータツールは、互いに直交するＸ軸、Ｙ軸、及び、Ｚ軸を３軸とした３軸移動機構により、前記ステージに対して前記３軸の方向に相対的に移動し、
前記第１ステップは、
前記Ｘ軸及び前記Ｙ軸を通るＸＹ平面が前記基準面と平行になるように前記３軸移動機構の傾きを調整する第１－１ステップと、
前記第１－１ステップのあとに前記ヒータツールの前記下面を前記基準面に合わせ、前記下面を前記基準面に合わせたときの前記ヒータツールの向きを前記下面の前記傾きとして検出する第１－２ステップと、を備え、
前記第２ステップでは、前記第１－１ステップのあと、距離計を前記Ｘ軸及び前記Ｙ軸の各方向に沿って３箇所以上の各位置に移動させ、かつ、前記距離計により前記各位置での前記加熱対象の上面までの各距離を計測し、計測結果に基づいて、前記基準面に対する前記加熱対象の前記上面の傾きを検出する、
請求項１に記載の加熱方法。

【請求項3】

前記第１－２ステップでは、前記ヒータツールの前記下面と前記基準面との間に感圧シートを介在させ、当該感圧シートの変色が一様になるように前記下面を前記上面に合わせる、
請求項２に記載の加熱方法。

【請求項4】

前記ヒータツールは、傾斜ステージにより支持されており、
前記第１－２ステップでは、前記傾斜ステージにより前記ヒータツールの向きを調整し、調整後の前記傾斜ステージの傾斜角を前記下面の傾きとして検出する、
請求項２又は３に記載の加熱方法。

【請求項5】

前記第４ステップでは、前記ヒータツールの前記下面を、柔軟性を有する熱伝導材を介して前記加熱対象の前記上面に当てる、
請求項１から４のいずれか１項に記載の加熱方法。

【請求項6】

前記加熱対象は、基板に半田付けされた電子部品であり、
前記加熱方法は、前記電子部品を前記基板に固定している半田を溶かして前記電子部品を前記基板から取り除くために、前記電子部品を加熱する加熱方法であり、
前記ヒータツールは、弾性部材により前記加熱対象の側に付勢されており、
前記第４ステップでは、
前記ヒータツールを支持する支持部材を前記加熱対象の側に相対的に移動させることで、前記ヒータツールの前記下面を前記加熱対象の前記上面に当て、
前記下面が前記上面に当たったあと前記ヒータツールが前記弾性部材の付勢力に抗して前記支持部材に対して相対的に変位する変位量が所定量に達したときに前記支持部材の移動を停止させる、
請求項１から５のいずれか１項に記載の加熱方法。

【請求項7】

前記第５ステップでは、前記ヒータツールの前記下面の温度を半田接合温度よりも高い温度に、半田が溶け始めるまでの第１期間保持し、第１期間経過後前記下面の温度を前記半田接合温度まで低下させる、
請求項１から６のいずれか１項に記載の加熱方法。

【請求項8】

加熱対象が配置されるステージと、
前記加熱対象の上面に当たる下面を有し、当該下面により前記加熱対象を前記上面から加熱するヒータツールと、
前記ヒータツールの向きを調整する傾斜ステージと、
前記ヒータツールの近傍に設けられ、前記加熱対象との距離を計測する距離計と、
前記ヒータツール及び前記距離計を前記ステージに対して互いに直交するＸ軸方向及びＹ軸方向に相対的に移動させ、かつ、少なくとも前記ヒータツールを前記ステージ対して前記Ｘ軸方向及びＹ軸方向に直交するＺ軸方向に相対的に移動させる３軸移動機構と、
前記ヒータツール、前記傾斜ステージ、及び、前記３軸移動機構を制御するコントローラと、を備え、
前記コントローラは、
基準面に対する前記ヒータツールの前記下面の傾きを取得する第１処理と、
前記３軸移動機構により前記距離計を３箇所以上の各位置に移動させ、かつ、前記距離計により前記各位置での前記加熱対象の上面までの各距離を計測し、計測結果に基づいて、前記基準面に対する前記加熱対象の前記上面の傾きを検出する第２処理と、
前記下面の前記傾き及び前記上面の前記傾きに基づいて前記下面と前記上面とが平行となるように前記傾斜ステージを制御する第３処理と、
前記第３処理のあとに、前記３軸移動機構を制御し、前記ヒータツールを前記加熱対象に対して相対的に移動させて、前記下面を前記上面に当てる第４処理と、
前記第４処理のあとに、前記ヒータツールの前記下面を発熱させ、前記加熱対象を加熱する第５処理と、を行うように構成されている、
加熱装置。

【請求項9】

前記３軸移動機構の傾きを調整する傾き調整機構をさらに備え、
前記基準面は、前記ステージ又は前記ステージに配置された校正用ワークの上面であり、
前記第１処理は、
前記Ｘ軸及び前記Ｙ軸を通るＸＹ平面が前記基準面と平行になるよう前記３軸移動機構の傾きを調整する第１－１処理と、
前記第１－１処理のあとに前記ヒータツールの前記下面を前記基準面に合わせ、前記下面を前記基準面に合わせたときの前記傾斜ステージの傾斜角を前記下面の前記傾きとして検出する第１－２処理と、を備える、
請求項８に記載の加熱装置。

【請求項10】

請求項８又は９に記載のコントローラに前記第１処理から前記第５処理を実行させる、
プログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、加熱方法、加熱装置、及び、プログラムに関する。

【背景技術】

【0002】

基板に半田付けされたＩＣ（Integrated Circuit）チップが不良品であるときに、当該ＩＣチップを新しいＩＣチップに交換するリワーク技術が開発されている。このリワーク技術では、不良品のＩＣチップを基板から取り外すときに半田を溶かすため、当該不良品のＩＣチップをその上面から加熱することが行われている。特許文献１では、レーザ加熱によりＩＣチップがその上面から加熱されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１７－１７２３０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ＩＣチップをその上面から加熱する方法として、特許文献１に開示されているような非接触による加熱の他、ヒータツールの下面をＩＣチップの上面に当ててＩＣチップを加熱する方法も考えられる。このような方法としては、例えば、パルスヒート工法がある。パルスヒート工法は、温度制御が容易で、短時間での昇温によりＩＣチップ周囲への熱影響を抑制できる点で、リワーク技術に好適である。しかし、ＩＣチップの上面は、半田付けの際の作業誤差などにより、基板に対して傾いて固定されることもある。このような場合、ヒータツールの下面とＩＣチップの上面とが平行とならず、両者の接触面積が小さくなり、その結果、加熱効率が悪くなってしまう。このような課題は、ヒータツールの下面を加熱対象の上面に当てて当該加熱対象を加熱する技術一般に生じ得る。

【0005】

本発明は、上記点に鑑みてなされたものであり、ヒータツールの下面を加熱対象の上面に当てて当該加熱対象を加熱するときの加熱効率を良くすることを課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記課題を解決するため、本発明にかかる加熱方法は、ヒータツールの下面を加熱対象の上面に当てて前記ヒータツールにより前記加熱対象を加熱する加熱方法であって、基準面に対する前記ヒータツールの前記下面の傾きを取得する第１ステップと、前記基準面に対する前記加熱対象の上面の傾きを検出する第２ステップと、前記下面の前記傾きと前記上面の前記傾きとに基づいて前記下面と前記上面とが平行となるように前記ヒータツールの向きを調整する第３ステップと、前記第３ステップのあとに前記ヒータツールを前記加熱対象に対して相対的に移動させて、前記ヒータツールの前記下面を前記加熱対象の前記上面に当てる第４ステップと、前記第４ステップのあとに前記ヒータツールの前記下面を発熱させることで前記加熱対象を加熱する第５ステップと、を備える。

【0007】

一例として、前記加熱対象は、ステージに配置され、前記基準面は、前記ステージ又は前記ステージに配置された校正用ワークの上面であり、前記ヒータツールは、互いに直交するＸ軸、Ｙ軸、及び、Ｚ軸を３軸とした３軸移動機構により、前記ステージに対して前記３軸の方向に相対的に移動し、前記第１ステップは、前記Ｘ軸及び前記Ｙ軸を通るＸＹ平面が前記基準面と平行になるように前記３軸移動機構の傾きを調整する第１－１ステップと、前記第１－１ステップのあとに前記ヒータツールの前記下面を前記基準面に合わせ、前記下面を前記基準面に合わせたときの前記ヒータツールの向きを前記下面の前記傾きとして検出する第１－２ステップと、を備え、前記第２ステップでは、前記第１－１ステップのあと、距離計を前記Ｘ軸及び前記Ｙ軸の各方向に沿って３箇所以上の各位置に移動させ、かつ、前記距離計により前記各位置での前記加熱対象の上面までの各距離を計測し、計測結果に基づいて、前記基準面に対する前記加熱対象の前記上面の傾きを検出する。

【0008】

一例として、前記第１－２ステップでは、前記ヒータツールの前記下面と前記基準面との間に感圧シートを介在させ、当該感圧シートの変色が一様になるように前記下面を前記上面に合わせる。

【0009】

一例として、前記ヒータツールは、傾斜ステージにより支持されており、前記第１－２ステップでは、前記傾斜ステージにより前記ヒータツールの向きを調整し、調整後の前記傾斜ステージの傾斜角を前記下面の傾きとして検出する。

【0010】

一例として、前記第４ステップでは、前記ヒータツールの前記下面を、柔軟性を有する熱伝導材を介して前記加熱対象の前記上面に当てる。

【0011】

一例として、前記加熱対象は、基板に半田付けされた電子部品であり、前記加熱方法は、前記電子部品を前記基板に固定している半田を溶かして前記電子部品を前記基板から取り除くために、前記電子部品を加熱する加熱方法であり、前記ヒータツールは、弾性部材により前記加熱対象の側に付勢されており、前記第４ステップでは、前記ヒータツールを支持する支持部材を前記加熱対象の側に相対的に移動させることで、前記ヒータツールの前記下面を前記加熱対象の前記上面に当て、前記下面が前記上面に当たったあと前記ヒータツールが前記弾性部材の付勢力に抗して前記支持部材に対して相対的に変位する変位量が所定量に達したときに前記支持部材の移動を停止させる。

【0012】

一例として、前記第５ステップでは、前記ヒータツールの前記下面の温度を半田接合温度よりも高い温度に、半田が溶け始めるまでの第１期間保持し、第１期間経過後前記下面の温度を前記半田接合温度まで低下させる。

【0013】

本発明に係る加熱装置は、加熱対象が配置されるステージと、前記加熱対象の上面に当たる下面を有し、当該下面により前記加熱対象を前記上面から加熱するヒータツールと、前記ヒータツールの向きを調整する傾斜ステージと、前記ヒータツールの近傍に設けられ、前記加熱対象との距離を計測する距離計と、前記ヒータツール及び前記距離計を前記ステージに対して互いに直交するＸ軸方向及びＹ軸方向に相対的に移動させ、かつ、少なくとも前記ヒータツールを前記ステージ対して前記Ｘ軸方向及びＹ軸方向に直交するＺ軸方向に相対的に移動させる３軸移動機構と、前記ヒータツール、前記傾斜ステージ、及び、前記３軸移動機構を制御するコントローラと、を備え、前記コントローラは、基準面に対する前記ヒータツールの前記下面の傾きを取得する第１処理と、前記３軸移動機構により前記距離計を３箇所以上の各位置に移動させ、かつ、前記距離計により前記各位置での前記加熱対象の上面までの各距離を計測し、計測結果に基づいて、前記基準面に対する前記加熱対象の前記上面の傾きを検出する第２処理と、前記下面の前記傾き及び前記上面の前記傾きに基づいて前記下面と前記上面とが平行となるように前記傾斜ステージを制御する第３処理と、前記第３処理のあとに、前記３軸移動機構を制御し、前記ヒータツールを前記加熱対象に対して相対的に移動させて、前記下面を前記上面に当てる第４処理と、前記第４処理のあとに、前記ヒータツールの前記下面を発熱させ、前記加熱対象を加熱する第５処理と、を行うように構成されている。

【0014】

一例として、上記加熱装置は、前記３軸移動機構の傾きを調整する傾き調整機構をさらに備え、前記基準面は、前記ステージ又は前記ステージに配置された校正用ワークの上面であり、前記第１処理は、前記Ｘ軸及び前記Ｙ軸を通るＸＹ平面が前記基準面と平行になるよう前記３軸移動機構の傾きを調整する第１－１処理と、前記第１－１処理のあとに前記ヒータツールの前記下面を前記基準面に合わせ、前記下面を前記基準面に合わせたときの前記傾斜ステージの傾斜角を前記下面の前記傾きとして検出する第１－２処理と、を備える。

【0015】

本発明に係るプログラムは、コントローラに前記第１処理から前記第５処理を実行させる。

【発明の効果】

【0016】

本発明によれば、ヒータツールの下面を加熱対象の上面に当てて当該加熱対象を加熱するときの加熱効率が良くなる。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】本発明の実施形態にかかる加熱装置の構成を示す構成図である。

【図2】傾き検出フローのフローチャートである。

【図3】本発明の実施形態にかかる加熱装置の一部を示す図であって加熱装置の動作を説明するための図である。

【図4】本発明の実施形態にかかる加熱装置の一部を示す図であって加熱装置の動作を説明するための図である。

【図5】本発明の実施形態にかかる加熱装置の一部を示す図であって加熱装置の動作を説明するための図である。

【図6】本発明の実施形態にかかる加熱装置の一部を示す図であって加熱装置の動作を説明するための図である。

【図7】本発明の実施形態にかかる加熱装置の一部を示す図であって加熱装置の動作を説明するための図である。

【図8】本発明の実施形態にかかる加熱装置の一部を示す図であって加熱装置の動作を説明するための図である。

【図9】本動作フローのフローチャートである。

【図10】本発明の実施形態にかかる加熱装置の一部を示す図であって加熱装置の動作を説明するための図である。

【図11】本発明の実施形態にかかる加熱装置の一部を示す図であって加熱装置の動作を説明するための図である。

【図12】本発明の実施形態にかかる加熱装置の一部を示す図であって加熱装置の動作を説明するための図である。

【図13】本発明の実施形態にかかる加熱装置の一部を示す図であって加熱装置の動作を説明するための図である。

【図14】本発明の実施形態にかかる加熱装置の一部を示す図であって加熱装置の動作を説明するための図である。

【図15】変形例に係る加熱装置の一部を示す図である。

【図16】変形例に係る加熱装置の一部を示す図である。

【図17】変形例に係る加熱装置の一部を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0018】

以下、本発明の実施形態に係る加熱装置を図面を参照して説明する。

【0019】

［加熱装置の構成］
本発明の実施形態に係る加熱装置１０の構成を図１に示す。加熱装置１０は、ワークＷを加熱するように構成されている。ワークＷは、ここでは、基板Ｗ１と、当該基板Ｗ１に半田付けされた不良品のＩＣ（Integrated Circuit）チップＷ２と、を含む。加熱装置１０は、半田付けされたＩＣチップＷ２を、当該半田を溶かして基板Ｗ１から取り外すリワーク装置として構成されている。半田を溶かすため、ここでは、ワークＷのうち、特に、ＩＣチップＷ２が加熱対象として加熱される。ＩＣチップＷ２は、ここでは、ＢＧＡ（Ball Grid Array）タイプのチップであり、その上面から加熱される。

【0020】

加熱装置１０は、ＩＣチップＷ２を加熱する機構である加熱装置本体２０と、加熱装置本体２０を制御する制御系３０と、を備える。なお、図１等の上下方向は、加熱装置１０の構成を説明するために設定されている。このため、上下方向は、実際の天地方向と一致しなくてもよい。

【0021】

加熱装置本体２０は、ステージ２１と、ヒータツール２２と、傾斜ステージ２３と、距離計２４と、３軸移動機構２５と、傾き調整機構２６と、を備える。

【0022】

ステージ２１は、平坦な上面を有する。ステージ２１の上面には、ワークＷ又は後述の校正用ワークＣＷが配置されて固定される。この上面は、例えば、水平面と平行である。

【0023】

ヒータツール２２は、ワークＷのＩＣチップＷ２を加熱するように構成されている。ヒータツール２２は、ＩＣチップＷ２の平坦な上面に当たる平坦な下面を有する。ヒータツール２２は、その下面を発熱させることで、当該下面によりＩＣチップＷ２をその上面から加熱する。ヒータツール２２は、パルスヒートを行うように構成されている。具体的に、ヒータツール２２は、発熱する下面を構成する金属ヒータと、金属ヒータに接合された熱電対とを備える。ヒータツール２２は、ＩＣチップＷ２を吸着して持ち上げる機能も有する。なお、ヒータツール２２は、把持機構によりＩＣチップＷ２を把持して持ち上げるように構成されてもよい。

【0024】

傾斜ステージ２３は、ヒータツール２２を支持しており、ヒータツール２２の向き（ステージ２１の法線方向に対する傾き）を調整する。傾斜ステージ２３としては、例えば、Ｘ軸及びＹ軸を各回転軸としてヒータツール２２を傾斜させる二軸傾斜ステージが採用される。

【0025】

距離計２４は、レーザ変位計などであり、ヒータツール２２の近傍に配置されている。距離計２４は、当該距離計２４にＺ軸方向に対向する物体、例えばＩＣチップＷ２とのＺ軸方向に沿った距離を計測する。

【0026】

３軸移動機構２５は、傾斜ステージ２３及び距離計２４をステージ２１に対して互いに直交するＸ軸、Ｙ軸、及びＺ軸の３軸方向に移動させる。上述のように、傾斜ステージ２３は、ヒータツール２２を支持している。従って、３軸移動機構２５は、傾斜ステージ２３を移動させることでヒータツール２２を移動させる。

【0027】

３軸移動機構２５は、移動部材２５Ａ～２５Ｄ及び４つの支持部材２５Ｅを備える。移動部材２５Ａは、傾斜ステージ２３及び距離計２４を支持し、かつ、傾斜ステージ２３及び距離計２４をZ軸方向に移動させる。移動部材２５Ａは、リニアモータなどからなる。移動部材２５Ｂは、移動部材２５Ａを支持する可動子２５ＢＡを備え、当該可動子２５ＢＡを介して移動部材２５ＡをＹ軸方向に移動させる。移動部材２５Ｂは、リニアモータなどからなる。移動部材２５Ｃ及び２５Ｄは、移動部材２５Ｂの両端を支持しかつＸ軸方向に移動させる。移動部材２５Ｃ及び２５Ｄは、それぞれ、移動部材２５Ｂをナットとしたボールネジ及びモータなどからなる。移動部材２５Ａ～２５Ｄのそれぞれは、どのような方式で対象を移動させてもよい。移動部材２５Ａ～２５Ｄのそれぞれは、ラックアンドピニオンなどにより、移動対象を移動させてもよい。４つの支持部材２５Ｅは、移動部材２５Ｃ及び２５Ｄの各両端をそれぞれ支持する柱状部材である。

【0028】

傾き調整機構２６は、３軸移動機構２５の傾きを調整するための機構である。傾き調整機構２６は、４つの支持部材２５Ｅそれぞれの上下方向に沿った位置を個別に調整する４つの移動部材２６Ａ～２６Ｄを含む。移動部材２６Ａ～２６Ｄのそれぞれは、リニアモータなどからなり、移動対象とする支持部材２５Ｅを上下方向に移動させる。４つの支持部材２５Ｅの位置が個別に調整されることで、３軸移動機構２５、つまり、Ｘ軸、Ｙ軸、及びＺ軸の３軸をステージ２１の上面又はその法線方向と平行にできる。

【0029】

制御系３０は、操作装置３１と、表示装置３２と、コントローラ３５と、を備える。

【0030】

操作装置３１は、タッチセンサ、キーボード、マウスなどの１又は複数の入力装置からなる。ユーザは、加熱装置１０を動作させるときに使用されるパラメータなどを操作装置３１を介して入力する。

【0031】

表示装置３２は、液晶表示装置などからなる。表示装置３２は、操作画面などを表示する。

【0032】

コントローラ３５は、コンピュータなどから構成され、加熱装置本体２０の動作を制御するように構成されている。

【0033】

コントローラ３５は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）などのプロセッサ３６と、プロセッサ３６のメインメモリとして機能するＲＡＭ（Random Access Memory）３７と、を備える。さらに、コントローラ３５は、プロセッサ３６が実行又は使用するプログラム及びデータを記憶する不揮発性の記憶装置３８も備える。プロセッサ３６が、記憶装置３８が記憶するプログラムを実行することにより、コントローラ３５の動作が実現される。

【0034】

加熱装置１０は、ワークＷのＩＣチップＷ２を加熱する前にヒータツール２２の下面の傾きを検出する傾き検出モードと、ＩＣチップＷ２を加熱する本動作モードと、を備える。以下、各動作モードを説明する。

【0035】

［傾き検出モード］
傾き検出モードでは、図２の傾き検出フローが実行される。

【0036】

図２の傾き検出フローでは、まず、ユーザがステージ２１に校正用ワークＣＷを固定する（ステップＳ１１）。校正用ワークＣＷを配置した加熱装置１０の一部を図３に示す。なお、図３では、３軸移動機構２５が全体として傾いており、そのＺ軸方向が上下方向とずれている。図３に示すように、傾斜ステージ２３は、傾斜ステージ２３の下面を変位させるための駆動部２３Ａ及び２３Bなども備える。校正用ワークＣＷは、その上面ＣＷＡと下面とが平行となっている板状部材であればよい。校正用ワークＣＷの上面ＣＷＡは、後述の各種の傾きや傾斜の基準となる基準面となる。ユーザは、校正用ワークＣＷの固定後、操作装置３１を介して加熱装置１０に傾き検出開始の指示を入力する（ステップＳ１２）。

【0037】

コントローラ３５は、上記指示の入力を契機として、３軸移動機構２５を制御することで、３軸移動機構２５により距離計２４をＸ軸方向及びＹ軸方向に移動させる。このとき、コントローラ３５は、距離計２４を、校正用ワークＣＷの上方の任意の３箇所以上の各位置（例えば、校正用ワークの四隅を含む４つ以上の位置の上方の各位置）に移動させる（ステップＳ１３）。コントローラ３５は、距離計２４を前記の各位置に位置させたときに、距離計２４から校正用ワークＣＷの上面ＣＷＡまでのＺ軸方向に沿った各距離を距離計２４により計測する（ステップＳ１３、図４参照）。

【0038】

その後、コントローラ３５は、計測した各距離が等距離になるように、３軸移動機構２５の傾きを制御する（ステップＳ１４）。コントローラ３５は、傾き調整機構２６の移動部材２６Ａ～２６Ｄそれぞれを個別に制御して４つの支持部材２５Ｅの各位置を個別に調整することで、３軸移動機構２５の傾きを制御する（図５参照）。この制御により、３軸移動機構２５のＸ軸及びＹ軸が通るＸＹ平面が、校正用ワークＣＷの上面ＣＷＡ（基準面）と平行となり、Ｚ軸が当該上面に直交し、上下方向と一致する（図５参照）。

【0039】

その後、ユーザは、校正用ワークCWの上面ＣＷＡに感圧シートＳを配置する（ステップＳ１５、図６参照）。その後、ユーザは、ヒータツール２２をＺ軸方向に移動させる旨の指示を操作装置３１に入力する（ステップＳ１６）。コントローラ３５は、この指示の入力を受けて、３軸移動機構２５を制御し、ヒータツール２２を下方に移動させて、ヒータツール２２の下面２２Ａと校正用ワークＣＷのＣＷＡとで感圧シートを挟み（図７参照）、その後、ヒータツール２２を上方に移動させる（ステップＳ１７）。感圧シートＳは、ヒータツール２２により押圧された部分が、押圧力に応じて異なる色で変色する。図７の場合、ヒータツール２２の下面２２Ａは、校正用ワークＣＷの上面ＣＷＡに対して傾いているので、感圧シートＳは一様に変色しない。他方、ヒータツール２２の下面２２Ａが、校正用ワークＣＷの上面ＣＷＡと平行である場合、感圧シートＳは一様に変色する。

【0040】

ステップＳ１７のあと、ユーザは、感圧シートの変色が一様であるかを確認する（ステップＳ１８）。一様でない場合（ステップＳ１８；Ｎｏ）、ユーザは、当該変色が一様になるような傾斜ステージ２３の傾斜角（Ｘ軸周りの傾斜角及びＹ軸周りの傾斜角）を操作装置３１に操作入力する（ステップＳ１９）。コントローラ３５は、当該傾斜角の入力を受けて、当該傾斜角分、傾斜ステージ２３を傾斜させる（ステップＳ２０）。これにより、ヒータツール２２の向きが調整される（図８参照）。ステップＳ１８～ステップＳ２０は、感圧シートの変色が一様になるまで、つまり、図８に示すようにヒータツール２２の下面２２Ａが校正用ワークＣＷの上面ＣＷＡと平行になるまで繰り返し行われる。

【0041】

ユーザは、感圧シートの変色が一様になったとき（ステップＳ１８；Ｙｅｓ）に、操作装置３１を操作して記憶指示を入力する（ステップＳ２１）。コントローラ３５は、現在の傾斜ステージ２３（より詳細にはヒータツール２２を支持する下面）のＸ軸周りの傾斜角及びＹ軸周りの傾斜角を、校正用ワークＣＷの上面ＣＷＡ（基準面）に対するヒータツール２２の下面２２Ａの傾きとして検出し、当該傾きを記憶装置３８に記憶する（ステップＳ２２）。このように、コントローラ３５は、ヒータツール２２の下面２２Ａが校正用ワークＣＷの上面ＣＷＡに合わさるように傾斜ステージ２３を制御し、制御後の傾斜ステージ２３の傾斜角をヒータツール２２の下面２２Ａの傾きとして取得する。

【0042】

以上のような処理により、校正用ワークＣＷの上面ＣＷＡを基準面とした、当該基準面に対するヒータツール２２の下面２２Ａの傾きが加熱装置１０に設定される。

【0043】

［本動作モード］
本動作モードでは、図９の本動作フローが実行される。本動作フローでは、傾き検出モードで調整された３軸移動機構２５の傾き及び傾斜ステージ２３の傾斜が維持されるものとする。

【0044】

本動作フローでは、まず、ユーザがステージ２１にワークＷを固定する（ステップＳ３１、図１０参照）。ユーザは、ワークＷの設置後、操作装置３１を介して加熱装置１０に、基板Ｗ１からＩＣチップＷ２を外すための本動作の開始の指示を入力する（ステップＳ３２）。当該指示には、ＩＣチップＷ２の位置などが含まれる。

【0045】

コントローラ３５は、上記指示の入力を契機として、３軸移動機構２５を制御することで、距離計２４をＸ軸方向及びＹ軸方向に移動させる。コントローラ３５は、距離計２４をＩＣチップＷ２の上方の任意の３箇所以上の各位置（例えば、ＩＣチップＷ２の上面Ｗ２Ａの四隅を含む４つ以上の位置の上方の各位置）に順次移動させる（ステップＳ３３、図１１参照）。コントローラ３５は、距離計２４を前記の各位置にそれぞれ位置させたときに、当該距離計２４により当該距離計２４からＩＣチップＷ２の上面Ｗ２ＡまでのＺ軸方向に沿った各距離を計測する（ステップＳ３３）。この計測結果は、ＩＣチップＷ２の上面Ｗ２Ａの、３軸移動機構２５のＸＹ平面に対する傾きを表し、当該ＸＹ平面に平行な校正用ワークＣＷの上面ＣＷＡ（基準面）に対する傾きを表す。コントローラ３５は、測定した前記各距離に基づいて前記傾きを導出する。これにより、校正用ワークＣＷの上面ＣＷＡ（基準面）に対するＩＣチップＷ２の上面Ｗ２Ａの傾きが検出される（ステップＳ３４）。傾きは、Ｘ軸周りの傾斜角及びＹ軸周りの傾斜角により表される。

【0046】

その後、コントローラ３５は、３軸移動機構２５を制御することで、ヒータツール２２をＸ軸方向及びＹ軸方向に移動させ、ヒータツール２２をＩＣチップＷ２の直上に移動させる（ステップＳ３５）。

【0047】

その後、コントローラ３５は、上記で検出したＩＣチップＷ２の上面Ｗ２Ａの傾きと、記憶装置３８に記憶しているヒータツール２２の下面２２Ａの傾きと、に基づいて、前記上面Ｗ２Ａと下面２２Ａとが平行となるようにヒータツール２２の向きを調整する（ステップＳ３６、図１２参照）。コントローラ３５は、傾斜ステージ２３を制御して、ヒータツール２２の向きを調整する。例えば、現状の傾斜ステージ２３のＸ軸及びＹ軸周りの各傾斜角から、ＩＣチップＷ２の上面の傾きを表すＸ軸及びＹ軸周りの各傾斜角をそれぞれ減算した各傾斜角となるよう、傾斜ステージ２３が制御される。

【0048】

その後、コントローラ３５は、３軸移動機構２５を制御し、ヒータツール２２を移動させて、ヒータツール２２の下面２２ＡをＩＣチップＷ２の上面Ｗ２Ａに当てる（ステップＳ３７、図１３）。ステップＳ３６で、ヒータツール２２の下面２２ＡとＩＣチップＷ２の上面Ｗ２Ａとは平行になっているので、下面２２Ａと上面Ｗ２Ａとは綺麗に合わさる。

【0049】

その後、コントローラ３５は、ヒータツール２２にパルス電流を流して下面２２Ａを発熱させ、パルスヒートによりＩＣチップＷ２をその上面Ｗ２Ａから加熱する（ステップＳ３８）。この加熱により、ＩＣチップＷ２を基板Ｗ１に固定している半田が溶かされる。その後、コントローラ３５は、３軸移動機構２５及びヒータツール２２を制御し、ヒータツール２２によりＩＣチップＷ２を持ち上げる（ステップＳ３９、図１４）。これにより、ＩＣチップＷ２が基板Ｗ１から取り外される。加熱装置１０は、その後、新しいＩＣチップを基板Ｗ１に半田付けにより実装してもよい。

【0050】

［加熱装置の他の例］
傾斜ステージ２３の上面が平坦であれば、傾斜ステージ２３の上面を基準面としてもよい。この場合には、校正用ワークＣＷが配置される必要はない。３軸移動機構２５は、ヒータツール２２をＺ軸方向に移動させるが、距離計についてはＺ軸方向に移動させないように構成されてもよい。

【0051】

Ｘ軸及びＹ軸を通るＸＹ平面が基準面と平行になっている場合、３軸移動機構２５の傾きの調整（ステップＳ１３及びＳ１４）は不要である。基準面に対するヒータツール２２の下面２２Ａの傾きは、記憶装置３８に固定値として記憶されてもよく、コントローラ３５は、記憶装置３８から前記傾きを読み出すことで前記傾きを取得してもよい。

【0052】

上記では、ヒータツール２２の下面２２ＡがＩＣチップＷ２の上面Ｗ２Ａよりも大きいが、下面２２Ａは、上面Ｗ２Ａよりも小さくてもよい。この場合、コントローラ３５は、ステップＳ３７及びＳ３８を、ヒータツール２２の位置をずらしながら複数回行えばよい。

【0053】

［加熱装置の構成のまとめ及び効果など］
上述のように、コントローラ３５は、基準面に対するヒータツール２２の下面２２Ａの傾きを取得し、基準面に対するＩＣチップＷ２の上面Ｗ２Ａの傾きを検出する。コントローラ３５は、取得又は検出した下面２２Ａの傾き及びＩＣチップＷ２の上面Ｗ２Ａの傾きに基づいて、当該下面２２Ａと当該上面Ｗ２Ａとが平行となるように傾斜ステージ２３を制御する。このような制御により、ヒータツール２２の下面２２ＡをＩＣチップＷ２の上面Ｗ２Ａに当てるときに、両者をきれいに合わせることができ、両面の接触面積が確保される。従って、ヒータツール２２からの熱が、ＩＣチップＷ２のヒータツール２２との接触部に均一に伝わる。これにより、ＩＣチップＷ２に対する加熱効率が良くなる。

【0054】

さらに、上記構成では、加熱にパルスヒート工法が採用されている。パルスヒート工法は、上述のように、短時間での昇温によりＩＣチップＷ２の周囲への熱影響を抑制できるのでリワーク技術に好適である。しかし、パルスヒート工法では、ヒータツール２２をＩＣチップＷ２に接触させる必要があるため、その下面２２Ａと上面Ｗ２Ａとの接触面積が問題となる。特に、ＩＣチップＷ２の上面Ｗ２Ａは、半田付けの際の作業誤差などにより、基板Ｗ１ないしＸＹ平面に対して傾いて固定されることがあり、この場合、接触面積が確保できない。この実施の形態では、下面２２Ａと上面Ｗ２Ａとが平行となるように傾斜ステージ２３を制御することで、下面２２Ａと上面Ｗ２Ａとの接触面積を確保することができ、パルスヒート工法の欠点が補われる。

【0055】

さらに、上記では、コントローラ３５が、Ｘ軸及びＹ軸を通るＸＹ平面が基準面と平行になるよう３軸移動機構２５の傾きを調整する。さらに、コントローラ３５が、ヒータツール２２の下面２２Ａを基準面（校正用ワークＣＷの上面ＣＷＡなど）に合わせたときのヒータツール２２の向き（より具体的には傾斜ステージ２３の傾斜角）を下面２２Ａの傾きとして検出する。さらに、コントローラ３５は、距離計２４をＸ軸及びＹ軸の各方向に移動させ、かつ、距離計２４によりＩＣチップＷ２の上面Ｗ２ＡまでのＺ軸方向に沿った距離を３以上の位置で計測し、計測結果に基づいて、基準面に対するＩＣチップＷ２の上面Ｗ２Ａの傾きを検出する。このような構成によれば、Ｘ軸及びＹ軸の各方向に延びる面を基準面と平行とすることができ、Ｚ軸方向を基準面の法線方向と一致させることができ、基準面に対するヒータツール２２の下面２２Ａ及びＩＣチップＷ２の上面Ｗ２Ａの各傾きの精度が良くなる。

【0056】

さらに、上記のように、ヒータツール２２の向きの調整に傾斜ステージを使用することで、ヒータツール２２の向きの調整及び検出が容易となる。

【0057】

上記では、コントローラ３５が、ヒータツール２２の下面２２Ａを、感圧シートＳの変色が一様になるように基準面に合せることで、下面２２Ａを基準面に綺麗に（下面２２Ａの基準面への押圧力が一様になるように）合わせることができる。これにより、下面２２ＡとＩＣチップＷ２の上面Ｗ２Ａとの平行の精度が高くなる。

【0058】

感圧シートＳを用いる代わりに、傾斜ステージ２３の下面の動きを自由とした状態（つまり、下面に加わる力により当該下面が容易に傾斜する状態）で、コントローラ３５が、傾斜ステージ２３を下方に移動させてもよい。そして、コントローラ３５は、この移動により、ヒータツール２２の下面２２Ａを基準面に当てて当該基準面により傾斜させることで両面を合わせてもよい。この場合、コントローラ３５は、そのときの傾斜ステージ２３の傾斜角を検出することで、下面２２Ａの傾きを検出してもよい。

【0059】

［変形例］
以下、上記実施の形態の変形例を列挙する。なお、上記実施形態と同じ要素については、同じ符号を付し、その詳細な説明は省略する。

【0060】

（１）ＩＣチップＷ２を加熱する際、図１５に示すように、ヒータツール２２の下面２２Ａを、熱伝導ペースト又は熱伝導シートなどの柔軟性を有する熱伝導材Ｍを介してＩＣチップＷ２の上面Ｗ２Ａに当ててもよい。下面２２Ａ及び上面Ｗ２Ａは、平坦であっても、傷などの微小な凹部がある場合がある。また、各面の元々の形状として凹部がある場合がある。上記のように柔軟性を有する熱伝導材を介在させることで、熱伝導材により前記の凹部を埋めることができ、これにより、下面２２Ａから上面Ｗ２Ａへの熱伝導率が向上し、ＩＣチップＷ２への加熱効率が向上する。

【0061】

（２）図１６及び図１７に示すように、変形例に係る加熱装置は、ヒータツール２２を下側つまりＩＣチップＷ２側に付勢する弾性部材９１を備えてもよい。弾性部材９１の構成は任意であるが、ここでは、シリンダ９１Ａと、シリンダ９１Ａに対して相対移動可能なピストン９１Ｂと、ピストン９１Ｂを下側に付勢するバネなどの弾性体９１Ｃと、を備える。弾性部材９１の設置箇所の任意であるが、ここでは、３軸移動機構２５の移動部材２５Ａの可動子２５ＡＡと傾斜ステージ２３との間に設置されている。従って、弾性部材９１は、可動子２５ＡＡに支持され、ピストン９１Ｂにより傾斜ステージ２３及びヒータツール２２を支持している。可動子２５ＡＡは、弾性部材９１を介して傾斜ステージ２３及びヒータツール２２を支持している。弾性部材９１の弾性変形により、ヒータツール２２がＩＣチップＷ２を押圧しすぎることが軽減される。

【0062】

移動部材２５Ａによりヒータツール２２が下方に移動し、ヒータツール２２の下面２２ＡがＩＣチップＷ２の上面Ｗ２Ａに当たると、ピストン９１Ｂが弾性体９１Ｃの弾性力に抗してシリンダ９１Ａに対して相対的に上方に移動する。これにより、ヒータツール２２が可動子２５ＡＡに対して弾性部材９１の付勢力に抗して相対的に変位する。

【0063】

変形例に係る加熱装置は、さらに、ヒータツール２２を支持している可動子２５ＡＡに設置された変位計９２を備える。変位計９２は、ヒータツール２２が可動子２５ＡＡに対して弾性部材９１の付勢力に抗して相対的に変位したときの変位量を検出する。変位計９２は、ここでは、ピストン９１Ｂのフランジ９１ＢＡの変位量を、ピストン９１Ｂが支持するヒータツール２２の変位量として検出するレーザ変位計などから構成されている。

【0064】

コントローラ３５は、ヒータツール２２の下面２２ＡがＩＣチップＷ２の上面Ｗ２Ａに当ったあとにヒータツール２２が弾性部材９１の付勢力に抗して可動子２５ＡＡに対して相対的に変位する変位量を変位計９２で計測する。コントローラ３５は、計測した変位量が所定量に達したときに可動子２５ＡＡの移動を停止させてもよい。これにより、ヒータツール２２がＩＣチップＷ２を押圧しすぎることが軽減される。

【0065】

（３）コントローラ３５は、ヒータツール２２の下面２２Ａの温度を半田接合温度よりも高い温度に、半田が溶け始めるまでの第１期間保持し、第１期間経過後に下面２２Ａの温度を半田接合温度まで低下させてもよい。コントローラ３５は、ヒータツール２２に流す電流を制御することで、前記の各温度を制御する。半田接合温度は、半田を溶かすのに最適な温度として予め設定されている。半田接合温度は、無鉛半田では約２５０℃である。半田の熱伝導性は、溶ける前が悪く、溶けた後が良い。この構成では、熱伝導性が悪い第１期間において下面２２Ａの温度を高くして、半田を早く溶かすので、ＩＣチップＷ２の加熱時間を短くすることができる。

【0066】

（４）コントローラ３５のハードウェア構成は任意であり、その少なくとも一部は、ＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）などの論理回路により構成されてもよい。記憶装置３８の少なくとも一部は、コントローラ３５の外部に配置されてもよい。プログラムは、不揮発性の記憶部など、コンピュータが読み取り可能な非一時的な記憶媒体に格納されればよい。

【0067】

（５）ヒータツール２２、傾斜ステージ２３、及び距離計２４などは、ステージ２１などに対して相対的に移動すればよい。例えば、３軸移動機構２５は、ステージ２１をＺ軸方向に移動させてもよい。

【0068】

（６）傾斜ステージ２３の傾斜角の制御は、ユーザによる手動により行われてもよい。このように、上記の加熱装置１０の動作は、適宜手動に変更されてもよい。従って、ＩＣチップＷ２を加熱する方法は、例えば、以下のような方法であればよい。校正用ワークＣＷの上面ＸＣＡなどの基準面に対するヒータツール２２の下面２２Ａの傾きを取得する。基準面に対するＩＣチップＷ２の上面Ｗ２Ａの傾きを検出する。下面２２Ａの傾きと上面Ｗ２Ａの傾きとに基づいて下面２２Ａと上面Ｗ２Ａとが平行となるようにヒータツール２２の向きを調整する。その後、ヒータツール２２をＩＣチップＷ２に対して相対的に移動させて、ヒータツール２２の下面２２ＡをＩＣチップＷ２の上面Ｗ２Ａに当てる。その後、ヒータツール２２の下面２２Ａを発熱させることでＩＣチップＷ２を加熱する。

【0069】

（７）上記実施形態では、加熱装置１０が加熱する加熱対象をＩＣチップＷ２としているが、加熱対象は、例えば、基板Ｗ１に半田付けにより実装された電子部品であればよい。さらに、本発明の適用対象は、リワーク技術に限定されず、加熱対象はその他のものであってもよい。

【0070】

［本発明の範囲］
以上、実施形態及び変形例を参照して本発明を説明したが、本発明は上記実施形態及び変形例に限定されるものではない。上記実施形態及び変形例に対しても様々な変更をすることができる。また、上記で開示している各構成は、矛盾しない範囲で任意に組み合わせることが可能である。

【符号の説明】

【0071】

１０…加熱装置、２０…加熱装置本体、２１…ステージ、２２…ヒータツール、２２Ａ…下面、２３…傾斜ステージ、２３Ａ…駆動部、２３Ｂ…駆動部、２４…距離計、２５…軸移動機構、２５Ａ…移動部材、２５ＡＡ…可動子、２５Ｂ…移動部材、２５ＢＡ…可動子、２５Ｃ…移動部材、２５Ｄ…移動部材、２５Ｅ…支持部材、２６…調整機構、２６Ａ…移動部材、２６Ｂ…移動部材、２６Ｃ…移動部材、２６Ｄ…移動部材、３０…制御系、３１…操作装置、３２…表示装置、３５…コントローラ、３６…プロセッサ、３８…記憶装置、９１…弾性部材、９１Ａ…シリンダ、９１Ｂ…ピストン、９１ＢＡ…フランジ、９１Ｃ…弾性体、９２…変位計、ＣＷ…校正用ワーク、ＣＷＡ…上面、Ｍ…熱伝導材、Ｓ…感圧シート、Ｗ…ワーク、Ｗ１…基板、Ｗ２…ＩＣチップ、Ｗ２Ａ…上面、ＸＣＡ…上面。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】