CN107695474A - 一种pcb板拆卸设备及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电子及光通信行业蝶形器件的拆卸返修技术，提供了一种PCB板拆卸设备及方法。所述拆卸设备包括用于支撑并定位PCB板的PCB固定支撑结构、用于支撑并定位PCB板上的蝶形器件的器件定位支撑结构、用于给PCB板上的蝶形器件四周引脚加热的加热块、用于带动加热块上下运动的机械结构，用于给加热块加热并保持温度稳定的加热温控系统。本发明拆卸设备及方法可以使焊接在PCB板上的失效蝶形器件快速无损的和PCB板分离，有效的提高了PCB板或蝶形器件的再次利用率，避免了因部分小问题而造成整块PCB板的报废。整个拆卸设备构成简单，制造成本低，操作应用简单灵活，适用于电子或光通信行业的小批量返修应用。

Description

一种PCB板拆卸设备及方法

技术领域

本发明涉及电子及光通信行业蝶形器件的拆卸返修技术领域，具体为一种PCB板拆卸设备及方法。

背景技术

在电子或者光电子通信行业，经常会遇到这种情况：一块PCB板上，由于单个器件或者元件的失效而导致整块板子不能正常工作的，如果能将PCB板和器件完好无损的分离开来，一方面，则可以有效的利用剩余的PCB板，提高了系统的成品率，帮助我们节省了大量再加工的时间。另一方面，无损拆卸下来的器件，可以返回至器件厂家分析失效原因，能更好的帮助改进工艺。

拆卸返修PCB板这项技术在微电子行业早已应用很广泛了。传统的电子行业拆卸返修，有返修工作台，主要用于一般的四边扁平引脚的芯片，原理类似于贴片，用一种和芯片差不多大尺寸的中空热风加热头，对着芯片四边引脚吹热风，中间用真空吸将融化后的芯片吸起，从而达到芯片与PCB板的脱离。

但在光通信行业，我们的光电器件往往比电子芯片大很多倍，需要加热的范围比较大，且器件外壳大多都是金属壳，既能吸热快，又能散热快，容易引起受热不均匀等问题。光器件内部一般含有温度敏感的光路，当内部温度过高时容易导致器件内部温度过高，破坏器件原来的失效现场。当加热温度不够时，又容易使得引脚和PCB板之间熔化不充分，分离不干净，结果是引脚被拉弯或PCB板上的电极PAD也容易被焊料带起来。

光通信器件传统的手工返修方法是拿着一台热风机对着器件加热，等引脚融化了迅速用镊子夹起来。这种方法对于温度不敏感且体积较小的器件还可以，但对于温度要求高且体积较大的蝶形器件，热量往往覆盖不到所有引脚，抬起来时往往不能平衡受力而造成器件引脚变形或者PCB板上PAD的脱落。另外，因为器件较大较重，单纯的镊子或者手夹持都不能保持器件和PCB板平稳的分离，器件引脚及PCB板上PAD往往也会被焊料连接成一块，因此都不能很好的起到拆卸返修的目的。

发明内容

本发明需要解决的问题是：提供一种结构简单，制造成本低，使用方便，能够快速平稳的将蝶形器件和PCB板分离的设备及使用方法。

本发明的技术方案是：

一种PCB板拆卸设备，包括用于支撑并定位PCB板的PCB固定支撑结构、用于支撑并定位PCB板上的蝶形器件的器件定位支撑结构、用于给PCB板上的蝶形器件四周引脚加热的加热块、用于带动加热块上下运动的机械结构，用于给加热块加热并保持温度稳定的加热温控系统。

其中，还包括载物台，用于放置PCB固定支撑结构、器件定位支撑结构、带动加热块上下运动的机械结构以及加热温控系统。

其中，所述器件定位支撑结构包括一个基台及数个柱状顶柱，所述基台安装在载物台上，所述顶柱设置在基台上；通过使顶柱穿过PCB板上蝶形器件的定位孔而实现对蝶形器件的定位。

其中，所述顶柱直径介于蝶形器件定位孔直径和PCB板定位孔直径之间，所述顶柱长度大于PCB板的厚度；当蝶形器件和PCB板之间的焊料完全熔化时，PCB板在自身重量或者轻微外界压力下顺着顶柱下降。

其中，所述顶柱位置可微调。

其中，所述加热块为耐高温材料；加热时，所述加热块下降至蝶形器件周围与蝶形器件引脚接触。

其中，所述加热块大小及形状根据蝶形器件大小及需要加热的引脚边数而定，包括U型，L型或者是口字型。

其中，带动加热块上下运动的所述机械结构，包括上下运动杆、上下移动手柄、运动杆定位结构，所述上下移动手柄通过上下运动杆与加热块连接，通过上下运动杆带动加热块上下运动，所述运动杆定位结构与上下运动杆活动连接用于固定上下运动杆。

其中，所述加热温控系统包括一个总电源开关、数个加热管、数个热电偶及数个独立的温控仪，每个温控仪单独控制一个加热管并接受一个热电偶的反馈，所述加热管及热电偶均设置在加热块内。

一种采用上述所述的PCB板拆卸设备的拆卸方法，包括以下步骤：

a.抬起用于带动加热块上下运动的机械结构至最上方并固定；

b.将待拆卸的PCB板放置在PCB固定支撑结构上，且使器件定位支撑结构上的顶柱穿过PCB板底部的定位孔，通过PCB固定支撑结构固定住PCB板的边角；

c.打开加热温控系统开关，设定合适的加热温度并开始加热；

d.待加热温控系统温度稳定后，通过用于带动加热块上下运动的机械结构使加热块下降到蝶形器件引脚位置，并使加热块底部和蝶形器件四周的引脚紧密接触，固定带动加热块上下运动的机械结构；

e.待蝶形器件引脚焊料完全熔化后，移开PCB固定支撑结构使PCB板处于悬空状态，双手轻轻下压PCB板，使PCB板和蝶形器件分离；

f.抬起用于带动加热块上下运动的机械结构，先取下拆卸下来的蝶形器件，再顺着器件定位支撑结构上的顶柱取下PCB，完成蝶形器件和PCB板的分离。

本发明具有如下优点：

1.拆卸设备结构简单，制造工艺简单且成本低。另外，此拆卸设备使用方法简单，方便随时拆卸，灵活适用研发或者实验室小批量拆卸返修应用。

2.最重要的一点是，此设备拆卸思路不同于常规方法。常规的拆卸方法是固定PCB板不动，加热完成后从上方拿起器件，在拿器件前必须要移走加热装置，而移开加热装置的一瞬间，部分焊料就很可能再次固化了，从而导致器件脱离不顺畅，拆卸过程不平稳。而本发明方法是保持器件和加热块不动，在PCB板和器件之间在焊料充分熔化状态下，使PCB板主动脱离器件。整个拆卸过程，器件和PCB板受力均匀、平稳可控，拆卸下来的器件不会有引脚变形、焊料连接问题，PCB板也不会有PAD脱落问题，都不影响再次使用。

附图说明

图1是本发明实施例提供的一种PCB板拆卸设备结构图。

图2是本发明实施例提供的一种待拆卸蝶形器件的PCB板。

图3 是本发明实施例提供的一种待拆卸蝶形器件的PCB板固定在载物台上。

图4 是本发明实施例提供的一种加热块下降至蝶形器件加热。

图5 是本发明实施例提供的一种移开PCB板支撑固定夹具。

图6 是本发明实施例提供的一种PCB板向下与蝶形器件分离。

图7是本发明实施例提供的一种取出分离后的蝶形器件和PCB板。

其中：

1：载物台，2：PCB固定支撑结构，3：器件定位支撑结构，4：加热块，

5：上下运动杆，6：上下移动手柄，7：运动杆定位结构，8：加热管，

9：热电偶，10：加热温控系统。

具体实施方式

下面结合实施例和附图对发明做出详细说明。

实施例1：

如图1所示，本发明所述的一种PCB板拆卸设备，包括用于支撑并定位PCB板的PCB固定支撑结构2、用于支撑并定位PCB板上的蝶形器件的器件定位支撑结构3、用于给PCB板上的蝶形器件四周引脚加热的加热块4、用于带动加热块4上下运动的机械结构，用于给加热块4加热并保持温度稳定的加热温控系统10。

如图1所示，还包括载物台1，用于放置PCB固定支撑结构2、器件定位支撑结构3、带动加热块4上下运动的机械结构以及加热温控系统10。

图2是本发明实施例提供的一种待拆卸蝶形器件的PCB板，如图2所示，蝶形器件含有定位孔，通过螺钉固定，表面贴装于PCB上。

如图1所示，所述器件定位支撑结构3包括一个基台及数个柱状顶柱，所述基台安装在载物台1上，所述顶柱设置在基台上；通过使顶柱穿过PCB板上蝶形器件的定位孔而实现对蝶形器件的定位。

所述顶柱直径介于蝶形器件定位孔直径和PCB板定位孔直径之间，所述顶柱长度大于PCB板的厚度；当蝶形器件和PCB板之间的焊料完全熔化时，PCB板在自身重量或者轻微外界压力下顺着顶柱下降。

进一步地，所述顶柱位置可微调。如图1所示，所述PCB固定支撑结构2的两个固定支承架之间的距离可调，使得该拆卸设备适用于拆卸不同大小尺寸的PCB板。

其中，所述加热块4为耐高温材料；加热时，所述加热块4下降至蝶形器件周围与蝶形器件引脚接触。其中，所述加热块4大小及形状根据蝶形器件大小及需要加热的引脚边数而定，包括但不限于U型，L型或者是口字型。

如图1所示，带动加热块4上下运动的所述机械结构，包括上下运动杆5、上下移动手柄6、运动杆定位结构7，所述上下移动手柄6通过上下运动杆5与加热块4连接，通过上下运动杆5带动加热块4上下运动，所述运动杆定位结构7与上下运动杆5活动连接用于固定上下运动杆5。

如图1所示，所述加热温控系统10包括一个总电源开关、数个加热管8、数个热电偶9及数个独立的温控仪，每个温控仪单独控制一个加热管8并接受一个热电偶9的反馈，所述加热管及热电偶均设置在加热块4内。

实施例2：

本实施例是方法实施例，与上述实施例1属于同一技术构思，在本实施例中未详尽描述的内容，请参见上述实施例1。

本发明所述的一种采用上述所述的蝶形器件的PCB板拆卸设备的拆卸方法，具体操作步骤如下：

步骤1.打开图1中的运动杆定位结构7，通过上下移动手柄6将加热块4提起到最高位置，然后锁紧运动杆定位结构7，此时加热块4保持不动；

步骤2.拧下图2待拆卸PCB板背面固定蝶形器件的四个固定螺钉；

步骤3.如图3所示，将PCB板放置到载物台1的PCB固定支撑结构2上，并使载物台1上器件定位支撑结构3的顶柱穿过PCB板底部的定位孔；

步骤4.调节PCB板四个边角的PCB固定支撑结构2，并固定四个边角；

步骤5.打开加热温控系统10的电源开关，设定合适的加热温度并开始加热；

步骤6.如图4所示，待加热温控系统10上显示各个点的温度稳定下来，再打开运动杆定位结构7，并通过上下移动手柄6带动上下运动杆5使加热块4下降至蝶形器件引脚位置，使加热块4和蝶形器件的引脚处紧密接触。然后锁紧运动杆定位结构7，保持加热块4稳定加热不动；

步骤7.如图5、6所示，待蝶形器件引脚焊料完全熔化后，移开PCB固定支撑结构2，双手轻轻下压PCB板，使PCB板和蝶形器件平稳分离；

步骤8.如图7所示，打开运动杆定位结构7，抬起上下移动手柄6，再次固定在最高位置，取下拆卸下来的蝶形器件，再顺着器件定位支撑结构3上的顶柱取出分离后的PCB板，完成蝶形器件和PCB板的分离；

步骤9.一次完整的拆卸过程已完成，需要继续拆卸的话重复步骤2到8，不需要的话直接关掉加热温控系统10的电源开关。

最后应当说明的是：所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

Claims (10)

1.一种PCB板拆卸设备，其特征在于：包括用于支撑并定位PCB板的PCB固定支撑结构(2)、用于支撑并定位PCB板上的蝶形器件的器件定位支撑结构(3)、用于给PCB板上的蝶形器件四周引脚加热的加热块(4)、用于带动加热块(4)上下运动的机械结构，用于给加热块(4)加热并保持温度稳定的加热温控系统(10)。

2.根据权利1所述的一种PCB板拆卸设备，其特征在于：还包括载物台(1)，用于放置PCB固定支撑结构(2)、器件定位支撑结构(3)、带动加热块(4)上下运动的机械结构以及加热温控系统(10)。

3.根据权利2所述的一种PCB板拆卸设备，其特征在于：所述器件定位支撑结构(3)包括一个基台及数个柱状顶柱，所述基台安装在载物台(1)上，所述顶柱设置在基台上；通过使顶柱穿过PCB板上蝶形器件的定位孔而实现对蝶形器件的定位。

4.根据权利3所述的一种PCB板拆卸设备，其特征在于：所述顶柱直径介于蝶形器件定位孔直径和PCB板定位孔直径之间，所述顶柱长度大于PCB板的厚度；当蝶形器件和PCB板之间的焊料完全熔化时，PCB板在自身重量或者轻微外界压力下顺着顶柱下降。

5.根据权利3所述的一种PCB板拆卸设备，其特征在于：所述顶柱位置可微调。

6.根据权利1所述的一种PCB板拆卸设备，其特征在于：所述加热块(4)为耐高温材料；加热时，所述加热块(4)下降至蝶形器件周围与蝶形器件引脚接触。

7.权利1所述的一种PCB板拆卸设备，其特征在于：所述加热块(4)大小及形状根据蝶形器件大小及需要加热的引脚边数而定，包括U型，L型或者是口字型。

8.根据权利1所述的一种PCB板拆卸设备，其特征在于：带动加热块(4)上下运动的所述机械结构，包括上下运动杆(5)、上下移动手柄(6)、运动杆定位结构(7)，所述上下移动手柄(6)通过上下运动杆(5)与加热块(4)连接，通过上下运动杆(5)带动加热块(4)上下运动，所述运动杆定位结构(7)与上下运动杆(5)活动连接用于固定上下运动杆(5)。

9.根据权利1所述的一种PCB板拆卸设备，其特征在于：所述加热温控系统(10)包括一个总电源开关、数个加热管(8)、数个热电偶(9)及数个独立的温控仪，每个温控仪单独控制一个加热管(8)并接受一个热电偶(9)的反馈，所述加热管及热电偶均设置在加热块(4)内。

10.一种采用权利要求1-9任一项所述的PCB板拆卸设备的拆卸方法，其特征是：包括以下步骤：

a.抬起用于带动加热块(4)上下运动的机械结构至最上方并固定；

b.将待拆卸的PCB板放置在PCB固定支撑结构(2)上，且使器件定位支撑结构(3)上的顶柱穿过PCB板底部的定位孔，通过PCB固定支撑结构(2)固定住PCB板的边角；

c.打开加热温控系统(10)开关，设定合适的加热温度并开始加热；

d.待加热温控系统(10)温度稳定后，通过用于带动加热块(4)上下运动的机械结构使加热块(4)下降到蝶形器件引脚位置，并使加热块(4)底部和蝶形器件四周的引脚紧密接触，固定带动加热块(4)上下运动的机械结构；

e.待蝶形器件引脚焊料完全熔化后，移开PCB固定支撑结构(2)使PCB板处于悬空状态，双手轻轻下压PCB板，使PCB板和蝶形器件分离；

f.抬起用于带动加热块(4)上下运动的机械结构，先取下拆卸下来的蝶形器件，再顺着器件定位支撑结构(3)上的顶柱取下PCB，完成蝶形器件和PCB板的分离。