特開 2024-179179 電子部品再利用確認装置、及び、再利用確認機能付き電子部品

(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】P2024179179

(43)【公開日】2024-12-26

(54)【発明の名称】電子部品再利用確認装置、及び、再利用確認機能付き電子部品

(51)【国際特許分類】

   H05K 1/02 20060101AFI20241219BHJP

   H05K 3/00 20060101ALI20241219BHJP

【ＦＩ】

H05K1/02 R

H05K3/00 P

【審査請求】未請求

【請求項の数】3

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023097822

(22)【出願日】2023-06-14

(71)【出願人】

【識別番号】500327625

【氏名又は名称】株式会社エイム

(74)【代理人】

【識別番号】100176256

【弁理士】

【氏名又は名称】相田 隆敬

(72)【発明者】

【氏名】古家 功一

【テーマコード（参考）】

5E338

【Ｆターム（参考）】

5E338AA02

5E338CC10

5E338CD12

5E338DD14

5E338EE60

(57)【要約】

【課題】電子部品が再利用されたものであるか否かを確認することの可能な電子部品再利用確認装置、及び、再利用確認機能付き電子部品を提供する。
【解決手段】
装置基板２に金属で設けられた複数の再利用確認用パターン３の太さは、所定範囲の条件で再利用確認用パターン３への加熱が行われた際に、半田による食われにより断線するように設定されており、また、各再利用確認用パターン３の太さは、上記所定範囲の条件での各再利用確認用パターン３への加熱が再利用確認用パターン３ごとに設定された回数行われた際に、半田による食われにより断線するように設定されており、複数の再利用確認用パターン３の中には、上記回数が異なるものが存在する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

電子部品に近接して配置される電子部品再利用確認装置であって、
装置基板と、
前記装置基板に金属で設けられた複数の再利用確認用パターンと、
前記装置基板に設けられ、前記複数の再利用確認用パターンと接するように半田が配置された半田配置部と、
前記複数の再利用確認用パターンの導通をチェックするために、前記半田配置部に関して前記複数の再利用確認用パターンの一方側と他方側に前記複数の再利用確認用パターンに共通に、又は、それぞれ対応して設けられたチェック部と、
を備え、
前記再利用確認用パターンの太さは、所定範囲の条件で前記再利用確認用パターンへの加熱が行われた際に、前記半田による食われにより断線するように設定されており、
各再利用確認用パターンの太さは、前記所定範囲の条件での各再利用確認用パターンへの加熱が前記再利用確認用パターンごとに設定された回数行われた際に、前記半田による食われにより断線するように設定されており、前記複数の再利用確認用パターンの中には、前記回数が異なるものが存在することを特徴とする電子部品再利用確認装置。

【請求項2】

基板と、
前記基板に金属で設けられた複数の再利用確認用パターンと、
前記基板に設けられ、自らの本来の機能を果たすために設けられた他のパターン及び他の部材と接することなく前記複数の再利用確認用パターンと接するように半田が配置された半田配置部と、
前記複数の再利用確認用パターンの導通をチェックするために、前記半田配置部に関して前記複数の再利用確認用パターンの一方側と他方側に前記複数の再利用確認用パターンに共通に、又は、それぞれ対応して設けられたチェック部と、
を備え、
各再利用確認用パターンの太さは、所定範囲の条件で前記再利用確認用パターンへの加熱が行われた際に、前記半田による食われにより断線するように設定されており、
各再利用確認用パターンの太さは、前記所定範囲の条件での各再利用確認用パターンへの加熱が前記再利用確認用パターンごとに設定された回数行われた際に、前記半田による食われにより断線するように設定されており、前記複数の再利用確認用パターンの中には、前記回数が異なるものが存在することを特徴とする再利用確認機能付き電子部品。

【請求項3】

基板と、
自らの本来の機能を果たすために前記基板に金属で並列に設けられた複数の再利用確認兼用パターンと、
前記基板に設けられ、自らの本来の機能を果たすために設けられた他のパターン及び他の部材と接することなく前記複数の再利用確認兼用パターンと接するように半田が配置された半田配置部と、
を備え、
各再利用確認兼用パターンの太さは、所定範囲の条件で前記再利用確認兼用パターンへの加熱が行われた際に、前記半田による食われにより断線するように設定されており、
各再利用確認兼用パターンの太さは、前記所定範囲の条件での各再利用確認兼用パターンへの加熱が前記再利用確認兼用パターンごとに設定された回数行われた際に、前記半田による食われにより断線するように設定されており、前記複数の再利用確認兼用パターンの中には、前記回数が異なるものが存在することを特徴とする再利用確認機能付き電子部品。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、電子部品が再利用されたものであるか否かを確認することの可能な電子部品再利用確認装置、及び、再利用確認機能付き電子部品に関する。

【背景技術】

【0002】

従来より、基板に半田付けされた電子部品を、電子部品の品質の劣化を抑制しつつ取り外す方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特許第７００４２７５号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

一方で、電子部品メーカー等からは、保証等の面で、基板に実装されている電子部品が再利用されたものであるか否かを確認したいという要望がある。

【0005】

そこで、本発明は、電子部品が再利用されたものあるか否かを確認することの可能な電子部品再利用確認装置、及び、再利用確認機能付き電子部品を提供することを目的としている。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明は、電子部品に近接して配置される電子部品再利用確認装置であって、装置基板と、前記装置基板に金属で設けられた複数の再利用確認用パターンと、前記装置基板に設けられ、前記複数の再利用確認用パターンと接するように半田が配置された半田配置部と、前記複数の再利用確認用パターンの導通をチェックするために、前記半田配置部に関して前記複数の再利用確認用パターンの一方側と他方側に前記複数の再利用確認用パターンに共通に、又は、それぞれ対応して設けられたチェック部と、を備え、前記再利用確認用パターンの太さは、所定範囲の条件で前記再利用確認用パターンへの加熱が行われた際に、前記半田による食われにより断線するように設定されており、各再利用確認用パターンの太さは、前記所定範囲の条件での各再利用確認用パターンへの加熱が前記再利用確認用パターンごとに設定された回数行われた際に、前記半田による食われにより断線するように設定されており、前記複数の再利用確認用パターンの中には、前記回数が異なるものが存在することを特徴とする電子部品再利用確認装置を提供している。

【0007】

このような構成によれば、半田付け又は半田除去の回数に応じて、対応する再利用確認用パターンが断線するので、電子部品が再利用されたものであるか否かを確認することが可能となる。また、加熱の所定範囲の条件には幅があるため、必ずしも設定どおりに再利用確認用パターンが断線するとは限らないが、断線までの加熱回数の異なる複数の再利用確認用パターンを備えることで、「少なくとも何回は加熱された」等を把握することが可能となり、電子部品が再利用されたものであるか否かを探ることが可能となる。

【0008】

また、本発明の別の観点によれば、基板と、前記基板に金属で設けられた複数の再利用確認用パターンと、前記基板に設けられ、自らの本来の機能を果たすために設けられた他のパターン及び他の部材と接することなく前記複数の再利用確認用パターンと接するように半田が配置された半田配置部と、前記複数の再利用確認用パターンの導通をチェックするために、前記半田配置部に関して前記複数の再利用確認用パターンの一方側と他方側に前記複数の再利用確認用パターンに共通に、又は、それぞれ対応して設けられたチェック部と、を備え、各再利用確認用パターンの太さは、所定範囲の条件で前記再利用確認用パターンへの加熱が行われた際に、前記半田による食われにより断線するように設定されており、各再利用確認用パターンの太さは、前記所定範囲の条件での各再利用確認用パターンへの加熱が前記再利用確認用パターンごとに設定された回数行われた際に、前記半田による食われにより断線するように設定されており、前記複数の再利用確認用パターンの中には、前記回数が異なるものが存在することを特徴とする再利用確認機能付き電子部品を提供している。

【0009】

また、本発明の別の観点によれば、基板と、自らの本来の機能を果たすために前記基板に金属で並列に設けられた複数の再利用確認兼用パターンと、前記基板に設けられ、自らの本来の機能を果たすために設けられた他のパターン及び他の部材と接することなく前記複数の再利用確認兼用パターンと接するように半田が配置された半田配置部と、を備え、各再利用確認兼用パターンの太さは、所定範囲の条件で前記再利用確認兼用パターンへの加熱が行われた際に、前記半田による食われにより断線するように設定されており、各再利用確認兼用パターンの太さは、前記所定範囲の条件での各再利用確認兼用パターンへの加熱が前記再利用確認兼用パターンごとに設定された回数行われた際に、前記半田による食われにより断線するように設定されており、前記複数の再利用確認兼用パターンの中には、前記回数が異なるものが存在することを特徴とする再利用確認機能付き電子部品を提供している。

【発明の効果】

【0010】

本発明の電子部品再利用確認装置、及び、再利用確認機能付き電子部品によれば、電子部品が再利用されたものあるか否かを確認することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】本発明の実施の形態による電子部品再利用確認装置の平面図

【図2】本発明の実施の形態による電子部品再利用確認装置の側面図

【図3】本発明の第１の変形例による電子部品再利用確認装置の平面図

【図4】本発明の第２の変形例による電子部品再利用確認装置の側面図

【図5】本発明の第３の変形例による再利用確認機能付き電子部品の平面図

【図6】本発明の第４の変形例による再利用確認機能付き電子部品の平面図

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下、本発明の実施の形態による電子部品再利用確認装置１について、図１及び図２を参照して説明する。

【0013】

本実施の形態による電子部品再利用確認装置１は、図１及び図２に示すように、電子部品Ｘが再利用されたものであるか否かを確認するために電子部品Ｘに近接して配置されるものであって、装置基板２と、複数の再利用確認用パターン３（３Ａ－３Ｃ）と、半田配置部４と、複数のチェック部５（５Ａ－５Ｃ）と、を備えている。

【0014】

電子部品Ｘは、例えば、半導体部品であり、本実施の形態では、図２に示すように、電子部品再利用確認装置１の装置基板２に搭載された状態で、実際の製品等の正規品の基板Ｐに実装されるものとする。図２では、装置基板２の上面に電子部品Ｘの各端子と接続される上側端子を設け、装置基板２の下面には、上側端子と接続され、正規品の基板Ｐの端子と接続される下側端子を設けた例を示している。

【0015】

複数の再利用確認用パターン３Ａ－３Ｃは、装置基板２に金属で設けられている。本実施の形態では、複数の再利用確認用パターン３Ａ－３Ｃは、銅で形成されているものとするが、後述する“半田による食われ”が生じ得る他の金属（金など）で形成されていても良い。

【0016】

複数の再利用確認用パターン３Ａ－３Ｃの形成方法としては、例えば、表面に銅箔が設けられた装置基板２にエッチング処理を行うことで再利用確認用パターン３Ａ－３Ｃを形成する方法が考えられるが、その他の方法であっても良い。

【0017】

半田配置部４は、装置基板２に設けられており、半田配置部４には、複数の再利用確認用パターン３Ａ－３Ｃと接するように半田が配置されている。

【0018】

本実施の形態では、半田配置部４として、エッチングにより装置基板２上に３つの円形の凹部を形成し、各凹部の中に凹部に嵌合するように設けられた半田をそれぞれ配置している。なお、各再利用確認用パターン３Ａ－３Ｃは、少なくとも後述する加熱の際に半田配置部４に配置された半田に接合されることとなるが、電子部品再利用確認装置１の製造段階では、接合されていなくても良い。

【0019】

また、本実施の形態では、複数の再利用確認用パターン３Ａ－３Ｃの一部、及び、半田配置部４は、図１に示すように、チップ化された状態で装置基板２に搭載されているものとする。

【0020】

複数のチェック部５Ａ－５Ｃは、複数の再利用確認用パターン３Ａ－３Ｃの導通をチェックするために、半田配置部４に関して複数の再利用確認用パターン３Ａ－３Ｃの一方側と他方側に複数の再利用確認用パターン３Ａ－３Ｃにそれぞれ対応して設けられている。本実施の形態では、複数のチェック部５Ａ－５Ｃは、装置基板２の両端部に設けられている。

【0021】

ここで、本実施の形態では、加熱により金属が半田中に溶け出して金属線（パターン）が細くなる現象である半田による食われを利用して、電子部品Ｘが再利用されたものであるか否かを確認する。本実施の形態では、再利用確認用パターン３Ａ－３Ｃに銅食われが生じることとなる。

【0022】

詳細には、各再利用確認用パターン３の太さは、所定範囲の条件で再利用確認用パターン３Ａ－３Ｃへの加熱が行われた際に、半田による食われにより断線するように設定されており、再利用確認用パターン３Ａ－３Ｃの断線の有無に応じて、電子部品Ｘが再利用されたものであるか否かを確認可能である。

【0023】

例えば、融点が約２２０℃である鉛フリー半田を用いて半田付け又は半田除去を行う場合の場合、２２０－２６０℃程度の温度で、２０－６０秒程度の加熱を行うことが一般的である。

【0024】

従って、例えば、所定範囲の条件として、２２０－２６０℃の温度、及び、２０－６０秒の加熱時間を採用し、その所定範囲の条件で再利用確認用パターン３Ａ－３Ｃへの加熱が行われた際に、半田による食われにより断線するように各再利用確認用パターン３の太さを設定することが考えられる。

【0025】

更に、本実施の形態では、各再利用確認用パターン３の太さは、所定範囲の条件での各再利用確認用パターン３Ａ－３Ｃへの加熱が再利用確認用パターン３Ａ－３Ｃごとに設定された回数行われた際に、半田による食われにより断線するように設定されており、複数の再利用確認用パターン３Ａ－３Ｃの中には、上記回数が異なるものが存在する。

【0026】

ここで、食われによる断線は、再利用確認用パターン３Ａ－３Ｃが細いほど、半田付け時間が長いほど、生じやすくなる。

【0027】

本実施の形態では、半田付け時間の長さを、上記所定範囲の条件での加熱の回数に換算して、１回目の加熱で再利用確認用パターン３Ａのみが断線し、２回目の加熱で再利用確認用パターン３Ｂも断線し、３回目の加熱で再利用確認用パターン３Ｃも断線するように、再利用確認用パターン３Ａ－３Ｃの太さが設定されている。

【0028】

なお、半田による食われの程度は、半田の種類にも依存するが、半田配置部４に配置された半田は、電子部品再利用確認装置１の製造者が半田配置部４に配置するものであるため、半田の種類は既知である。従って、半田の種類に応じて、上記所定範囲の条件を設定することが好ましい。

【0029】

このようにして、電子部品Ｘに対して半田付け又は半田除去が何回行われたか、すなわち、電子部品Ｘが再利用されたものであるか否かを確認することが可能となる。

【0030】

例えば、電子部品Ｘを正規品の基板Ｐから取り外す際に１回目の加熱が行われ、取り外された電子部品Ｘを他の基板に実装する際に２回目の加熱が行われるので、チェック部５Ａ－５Ｂで再利用確認用パターン３Ａ－３Ｂの導通が確認できなければ、電子部品Ｘが再利用されたものであると判断することができる。

【0031】

但し、電子部品再利用確認装置１が装置基板２に半田付けで配置される場合や、電子部品再利用確認装置１が配置された電子部品Ｘ（装置基板２）を正規品の基板Ｐに半田付けする場合には、その際の加熱も考慮して、電子部品Ｘが再利用されたものであると判断する必要がある。この場合には、正規品が完成した段階で２回の加熱が行われていることとなるため、この時点で再利用確認用パターン３Ａ－３Ｂが断線しており、電子部品Ｘを正規品の基板Ｐから取り外す際の加熱で再利用確認用パターン３Ｃも断線することとなる。

【0032】

以上説明したように、本実施の形態による電子部品再利用確認装置１では、複数の再利用確認用パターン３Ａ－３Ｃと接するように半田が配置されており、各再利用確認用パターン３Ａ－３Ｃの太さは、所定範囲の条件での各再利用確認用パターン３Ａ－３Ｃへの加熱が再利用確認用パターン３Ａ－３Ｃごとに設定された回数行われた際に、半田による食われにより断線するように設定されており、複数の再利用確認用パターン３Ａ－３Ｃの中には、上記回数が異なるものが存在する。

【0033】

このような構成によれば、半田付け又は半田除去の回数に応じて、対応する再利用確認用パターン３Ａ－３Ｃが断線するので、電子部品Ｘが再利用されたものであるか否かを確認することが可能となる。また、加熱の所定範囲の条件には幅があるため、必ずしも設定どおりに再利用確認用パターン３Ａ－３Ｃが断線するとは限らないが、断線までの加熱回数の異なる複数の再利用確認用パターン３Ａ－３Ｃを備えることで、「少なくとも何回は加熱された」等を把握することが可能となり、電子部品Ｘが再利用されたものであるか否かを探ることが可能となる。

【0034】

尚、本発明の電子部品再利用確認装置は、上述した実施の形態に限定されず、特許請求の範囲に記載した範囲で種々の変形や改良が可能である。

【0035】

例えば、上記実施の形態では、装置基板２に電子部品Ｘを実装したが、図３に示すように、電子部品Ｘの表面に電子部品再利用確認装置１を搭載する構成であっても良い。

【0036】

また、電子部品Ｘを箱型の電子部品再利用確認装置１内に配置する構成であっても良い。この場合には、例えば、図４に示すように、電子部品再利用確認装置１内に電子部品Ｘの位置を画定する凹部を形成し、装置基板２の上面に電子部品Ｘの各端子と接続される上側端子を設け、装置基板２の下面には、上側端子と接続され、正規品の基板Ｐの端子と接続される下側端子を設ける構成が考えられる。このような構成の場合、電子部品再利用確認装置１が搭載された電子部品Ｘを通常の電子部品のように取り扱うことが可能となる。

【0037】

また、上記実施の形態では、電子部品再利用確認装置１と電子部品Ｘは別体であったが、電子部品再利用確認装置１に相当する機能を電子部品Ｘに組み込んでも良い。

【0038】

この場合、図５に示すように、複数の再利用確認用パターン３Ａ－３Ｃは、電子部品Ｘの（内部）基板２０に金属で形成され、半田配置部４も電子部品Ｘの基板２０に設けられる。そして、半田配置部４に配置された半田は、電子部品Ｘ自らの本来の機能を果たすために設けられた他のパターンＹ及び他の部材Ｚと接することなく複数の再利用確認用パターン３Ａ－３Ｃと接するように配置される。

【0039】

更には、再利用された電子部品Ｘを使用不可能にしてしまう構成も考えられる。

【0040】

この場合には、図６に示すように、電子部品Ｘ自らの本来の機能を果たすためのパターンを、電子部品Ｘの基板２０に金属で並列に設けられた再利用確認兼用パターン３０（３０Ａ－３０Ｃ）に置き換えて用いる。

【0041】

この場合も、図６に示すように、半田配置部４に配置された半田は、電子部品Ｘ自らの本来の機能を果たすために設けられた他のパターンＹ及び他の部材Ｚと接することなく複数の再利用確認兼用パターン３０Ａ－３０Ｃと接するように配置される。そして、再利用確認兼用パターン３０Ａ－３０Ｃの全てが断線した際に、電子部品Ｘは使用不可能となる。

【0042】

なおこの場合には、再利用されたことにより全ての再利用確認兼用パターン３０Ａ－３０Ｃが断線した際に、電子部品Ｘが機能しなくなるので、複数のチェック部５Ａ－５Ｃは不要となる。

【0043】

また、上記実施の形態では、複数の再利用確認用パターン３Ａ－３Ｃ（複数の再利用確認兼用パターン３０Ａ－３０Ｃ）の太さはそれぞれ異なっていたが、一部が同一であることを除外するものではない。

【0044】

また、上記実施の形態では、３本の再利用確認用パターン３Ａ－３Ｃ（再利用確認兼用パターン３０Ａ－３０Ｃ）を用いて説明を行ったが、２本や４本以上の再利用確認用パターン（再利用確認兼用パターンを採用しても良い。

【0045】

また、上記実施の形態では、半田配置部４は、再利用確認用パターン３Ａ－３Ｃ（再利用確認兼用パターン３０Ａ－３０Ｃ）ごとに設けられたが、共通の半田配置部４を採用してもよい。

【0046】

また、上記実施の形態では、複数のチェック部５Ａ－５Ｃは、複数の再利用確認用パターン３Ａ－３Ｃにそれぞれ対応して設けられていたが、電子部品Ｘが再利用されたものであるか否かを簡易的に確認するためには、複数のチェック部５Ａ－５Ｃは、複数の再利用確認用パターン３Ａ－３Ｃに共通に設けられても良い。

【0047】

また、上記実施の形態では、所定範囲の条件における温度は、半田の温度を用いたが、リフローや半田ごての設定温度を用いても良い。

【0048】

また、上記実施の形態では、再利用確認用パターン３Ａ－３Ｃ（再利用確認兼用パターン３０Ａ－３０Ｃ）は、表面に銅箔が設けられた装置基板２にエッチング処理を行うことで形成されたが、再利用確認用パターン３Ａ－３Ｃ（再利用確認兼用パターン３０Ａ－３０Ｃ）をワイヤボンディングで形成しても良い（特に、再利用確認用パターン３Ａ－３Ｃの素材として金を採用するような場合）。

【符号の説明】

【0049】

１ 電子部品再利用確認装置
２ 装置基板
３ 再利用確認用パターン
４ 半田配置部
５ チェック部
２０ 基板
３０ 再利用確認兼用パターン
Ｘ 電子部品
Ｙ 他のパターン
Ｚ 他の部材

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】