CN116831395A - 一种电子元器件存储柜以及存放和管理方法 - Google Patents

Abstract

一种电子元器件存储柜以及存放和管理方法，设计电子元器件存储技术，包括：若干存储空间，存储空间设置有若干放置槽，用于放置电子元器件；氮气输入口，用于输入氮气，氮气输入口连接电磁阀；主控器，连接湿度传感器，接收存储空间内的温度和湿度数据；连接电磁阀，向电磁阀发送开/关指令；其中，放置槽的表面设置有第一标签，第一标签发射第一标签信号，第一标签上方设置有屏蔽层，屏蔽层在没有外压状态下远离第一标签，在施加外压的状态下，贴近第一标签，第一标签信号被屏蔽；读卡器，读卡器连接主控器，将读取的第一标签信息以及是否读取到第一标签信号标志发送给主控器。通过电子标签的设置实现存储空间内的产品的识别和记录。

Description

一种电子元器件存储柜以及存放和管理方法

技术领域

本发明涉及电子元器件的存储技术，尤其涉及一种电子元器件存储柜以及存放和管理方法。

背景技术

氮气柜是一种用来储存对湿度有要求的存储装置。例如常见的文件存储氮气柜，半导体器件存储氮气柜等等。

对于一些湿度控制精度要求较高的电子元器件产品的除湿柜或者氮气柜来说，管理流程复杂，且经常出现对已经拆封的电子元器件产品的暴露时间管理错误，导致生产车间报废率提高的现象。

发明内容

(一)本发明为了解决至少一种现有技术中的缺点，提供了一种电子元器件存储柜。

为了解决上述技术问题，本发明通过下述技术方案得以解决：

一种电子元器件存储柜，包括以下结构：

若干存储空间，存储空间设置有若干放置槽，用于放置电子元器件；

柜门，柜门内壁或者存储空间外侧边缘设有一圈密封条；

氮气输入口，用于输入氮气，氮气输入口连接电磁阀；

流量计，连接氮气输入口，用于控制氮气输入流量；

气压计，连接至存储空间内，用于检测存储空间内的气压；

湿度传感器，用于检测存储空间内的湿度数据；

主控器，连接湿度传感器，接收存储空间内的湿度数据；连接电磁阀，向电磁阀发送开/关指令；

其中，放置槽的表面设置有第一标签，第一标签发射第一标签信号，第一标签上方设置有屏蔽层，屏蔽层在没有外压状态下远离第一标签，在施加外压的状态下，贴近第一标签，第一标签信号被屏蔽；

读卡器，读卡器连接主控器，将读取的第一标签信息以及是否读取到第一标签信号标志发送给主控器。

其中，所述读卡器还用于识别放置槽上放置的物品携带的第二标签，第二标签发射第二标签信号；

所述第二标签为易撕标签，设置在物品包装袋拆封口处，拆封后，易撕标签被撕毁，则读卡器读取不到第二标签信号。

优选的，第一标签信息包括：存储空间编号，放置槽编号，和电子元器件类型编号。

优选的，所述湿度传感器有若干个，每个存储空间内设置一所述湿度传感器；

主控器接收所有湿度传感器的数据，综合分析存储柜整体湿度数据；

根据存储柜整体湿度数据，向连接氮气输入口的电磁阀发送开/关指令。

本发明的有益效果，解决了独立抽屉精准控制的氮气柜的成本居高不下的问题

(二)进一步提供一种电子元器件存放与管理方法，为了解决电子元器件产品暴露时间管理不当的问题，采用上述提出的电子元器件存储柜，包括袋装电子元器件的存放和管理方法，

根据柜门配置的存放标签，一次打开一个柜门，放置或取出电子元器件；

相同位置，响应于从有到无的器件放置状态后，触发主控器的计时单元计时，得到时间戳A；

相同位置，响应于从无到有的器件放置状态：

若识别到第二标签信号，则停止计时，并清除缓存；

若未识别到第二标签信号，判断当前接收的湿度数据是否符合要求，1)若符合要求，则根据时间戳A到当前时间长度获取第一时间数据，根据第一时间数据计算第二时间数据，并开始计时，得到时间戳B，根据第二时间数据和时间戳B，计算允许打开柜门的时间数据；

2)若不符合要求，给存储柜充氮气，直至湿度数据符合要求，则根据1)步骤计算允许打开柜门的时间数据。

优选的，所述第一时间数据为电子元器件的第一暴露时间，所述第一时间数据大于电子元器件暴露于不符合湿度值环境的第二暴露时间；

所述第二时间数据为所述第一暴露时间的n倍，n的取值根据电子元器件放回氮气柜在符合湿度值环境中干燥达到恢复车间寿命的要求计算。

优选的，所述判断当前接收的湿度数据是否符合要求的方法，包括：

计算氮气柜内所有传感器输出的湿度值的平均值，以及最大值，若平均值和最大值均小于预设湿度值，则符合要求；

或，比较当前放回电子元器件的存储空间中的传感器输出的湿度值是否小于预设湿度值，若小于，则符合要求。

优选的，当电器元器件被取走之后，计时单元计时时间达到第一预设时间，清除计时数据并标记被取走的电子元器件编号。

本发明的有益效果，实现了精准记录拆封的电子元器件产品的暴露时间，并执行精准的暴露时间控制，降低了SMT车间生产产品的报废率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是电子元器件存储柜的结构示意图；

图2是一种电子元器件存放与管理方法的流程图。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步的详细说明，以下实施例是对本发明的解释而本发明并不局限于以下实施例。

实施例1：

一种电子元器件存储柜，尤其针对一种潮湿敏感元件的存储柜，如图1包括以下结构：

若干存储空间，存储空间设置有若干放置槽，用于放置电子元器件；

柜门，每个存储空间设置独立柜门，柜门内壁或者存储空间外侧边缘设有一圈密封条；

氮气输入口，用于输入氮气，氮气输入口连接电磁阀；

流量计，连接氮气输入口，用于控制氮气输入流量；

气压计，连接至存储空间内，用于检测存储空间内的气压；

湿度传感器，用于检测存储空间内的湿度数据；

主控器，连接湿度传感器，接收存储空间内的湿度数据；主控器连接电磁阀，向电磁阀发送开/关指令；

其中，放置槽的表面设置有第一标签，第一标签发射第一标签信号，第一标签上方设置有屏蔽层，屏蔽层在没有外压状态下远离第一标签，在施加外压的状态下，贴近第一标签，第一标签信号被屏蔽；

读卡器，读卡器连接主控器，将读取的第一标签信息以及是否读取到第一标签信号标志发送给主控器。

其中，所述读卡器还用于识别放置槽上放置的物品携带的第二标签，第二标签发射第二标签信号；

所述第二标签为易撕标签，设置在物品包装袋拆封口处，拆封后，易撕标签被撕毁，则读卡器读取不到第二标签信号。

其中，第一标签信息包括：存储空间编号，放置槽编号，和电子元器件类型编号。

以上，“标签信号”理解为读卡器可接收的信号；“标签信息”为标签信号携带的数据，如存储空间编号，放置槽编号，电子元器件类型编号等等。

对于潮湿敏感元件拆封后，进入车间装配，暴露于湿度控制并不精准的装配车间后，潮湿敏感元件的暴露时间管控尤为重要。针对在车间未使用完的元器件，为方便统一管理，通常会放置回原来拿取的存储柜，如实施例1中公开的，柜门设有标签，分门别类，方便管理。

作为一种优选，也可以在每个柜门配置一个显示屏，以展示存取信息；该方案成本相对较高，但是管控更加精细。目前更推荐配置一个总的显示屏，以记录和显示存取信息。

实施例2：

但是同一个存储柜中会存在拆封和未拆封的产品的场景。如何管理拆封产品的暴露时间成为一个难题。

首先袋装的包装袋拆封口设置有易撕电子标签，如包装袋拆封后，电子标签被撕毁；此类电子标签常用于防盗，本申请将其与物品的存放数据采集相结合，实现潮湿敏感元件开袋之后的暴露时间管理。

拆封后的潮湿敏感元件在放回存储柜之前通常为保持持续的存储时间，需要经过烘干，但是烘焙技术比较复杂。烘焙温度可能造成引脚氧化或引起过多的金属间增生从而降低引脚的可焊接性。

所以基于常温干燥的手法，对于潮湿敏感水平为2-4级的防湿包装拆开后的SMD，如暴露在小于或等于30℃/60％ RH环境下，将其放入湿度为10％RH的常温干燥箱中，经过暴露时间5倍以上的除湿保管时间，可以恢复原来的车间寿命。

对于潮湿敏感水平为5-5a级的防湿包装拆开后的SMD，如暴露在小于或等于30℃/60％RH环境下，将其放入湿度为10％RH的常温干燥箱中，经过暴露时间10倍以上的除湿保管时间，可以恢复原来的车间寿命。

以上的要求来自于IPC-M-109与电子工业潮湿敏感元件的防护文件。基于该文件指示，本申请结合实施例1提出的氮气柜以及易撕电子标签。公开一种电子元器件存放与管理方法，如图2所示包括以下步骤：

根据柜门配置的存放标签，放置或取出电子元器件；

响应于从有到无的器件放置状态后，触发主控器的计时单元计时，得到时间戳A；

同一放置槽位置，响应于从无到有的器件放置状态：

若识别到第二标签信号，且当前放置槽存在时间戳A，则停止计时，清除缓存，并记录当前第二标签信息；

若未识别到第二标签信号，且当前放置槽存在时间戳A，判断当前接收的湿度数据是否符合要求，1)若符合要求，则根据时间戳A到当前时间长度获取第一时间数据，根据第一时间数据计算第二时间数据，并开始计时，得到时间戳B，根据第二时间数据和时间戳B，计算允许打开柜门的时间数据；

2)若不符合要求，给存储柜充氮气，直至湿度数据符合要求，湿度数据符合要求之后根据1)步骤计算允许打开柜门的时间数据。

此为先将未拆封的产品取出，随后将已经拆封的该产品放回的软件运行逻辑，如发生已被拆封的产品

其中，所述第一时间数据为电子元器件的第一暴露时间，所述第一时间数据大于电子元器件暴露于不符合湿度值环境的第二暴露时间；

所述第二时间数据为所述第一暴露时间的n倍，n的取值根据电子元器件放回氮气柜在符合湿度值环境中干燥达到恢复车间寿命的要求计算。

放置槽为空的状态为：读卡器能根据心跳读取对应编号的第一标签信号；

放置槽为满的状态为：读卡器在预设时间内无法读取到对应编号的第一标签信号；

响应于未拆封产品被取出，读卡器接收到原被遮盖的第一标签信号，读卡器接收不到第二标签信号；该状态为从有到无的器件放置状态。

响应于未拆封产品被放入，读卡器对于接收第一标签信号的状态为从有到无，即被屏蔽；读卡器对于接收第二标签信号从无到有；该状态为从无到有的器件放置状态。

已拆封产品被放入，读卡器对于接收第一标签信号的状态为从有到无，即被屏蔽；同时读卡器未接收到第二标签信号。

已拆封产品被取出，读卡器对于接收第一标签信号的状态为从无到有；同时读卡器未接收到第二标签信号。如下表1：

表1

第一标签信号标识放置槽是否有物品，第二标签信号标识放置产品是否拆封，以及产品编号等信息。

还包括管理展示模块，管理展示模块记录对应存储空间中当前存放物品或上一次取走物品，若当前存储空间中的某放置槽为空，则展示放置槽编号为空的标志，同时展示上一次取走物品的时间，以及上一次取走物品的产品编号(电子元器件类型编号)等。

管理展示模块的展示方法如下：

例如：以编号为XP00001的产品为例，以三层氮气柜为例，每层两个存储空间，每个存储空间两个子空间，每个子空间设置一个放置槽的氮气柜为例；放置槽编号：UL01，UL02；UR01，UR02；ML01，ML02；M R01，M R02；BL01，BL02；BR01，BR02；

氮气柜表面配置显示屏，作为一种优选，主机在记录数据后，显示对应放置槽上一次的存取活动时间，例如“UL01：XP00001：2023.06.13.12.00：empty”；就代表UL01存储箱中，存储有XP00001编号产品，2023.06.13.12.00操作后，放置槽为空。

“UL01：XP00001：2023.06.13.16.00：full”就代表UL01存储箱中，经过2023.06.13.16.00操作后，放置槽为满，存储有XP00001编号产品。

对于已拆封产品，氮气柜无法直接识别产品编号(如电子元器件类型编号)，需要工作人员在放置时，找到原放置位置，并重新录入产品编号。

作为一种优选的方案，响应于外部输入的产品编号，调用上一次取出该产品的数据记录，找到对应的存储空间。

只要拆封后的产品编号被记录在当前氮气柜管理系统中，处理器就能调取对应的产品取出事件，根据取出时间和当前放入时间，先计算是否超过标准要求的暴露时间，如超过标准要求暴露时间，则发出告警信息。作为一种优选，为节约处理器的处理负担，当电子元器件被取走之后，计时单元计时时间达到第一预设时间，清除计时数据并标记被取走的电子元器件编号，所述第一预设时间大于电子元器件的最大暴露时间。

如未超过标准要求的暴露时间，则允许放入并调用计时单元得到时间戳A，当放入时间超过暴露时间5倍时，停止计时，并存储时间数据。则第一时间数据为重新放入存储柜的已经拆封的产品在合适的湿度环境中的存放时间；第二时间数据是暴露时间*n倍得到的数据；例如某产品9:00被放入，调取上一次被取出时间为6:00，暴露时间不超过3h，则计算第二时间数据为3h*5倍，则时间戳A为xx年03月01日9:00；时间戳B为xx年03月02日00:00。则允许打开柜门的时间数据为xx年03月02日00:00之后。

在未完成计时前，当前存储空间不允许被打开，可在显示屏对应位置标记为红色示警。

当工作人员操作失误，存入原本不属于本氮气柜的拆封产品时，在工作人员输入产品编号，处理器未匹配到对应的产品取出事件，则显示告警信息。

根据上述管理逻辑运行的同时，传感器监控系统不受影响，按照原有逻辑运行氮气导入以控制氮气柜内部湿度低于10％RH(或其他预设数值)；根据不同产品的存储要求，调整对应的湿度监控数据和响应要求。

作为一种优选方案，所述湿度传感器有若干个，每个存储空间内设置一所述湿度传感器；

主控器接收所有湿度传感器的数据，综合分析存储柜整体湿度数据；

根据存储柜整体湿度数据，向连接氮气输入口的电磁阀发送开/关指令。

提出一种优选的控制逻辑，包括：设置湿度数据信号获取频率，根据频率接收湿度数据，并计算氮气柜内所有传感器输出的湿度值的平均值，以及最大值，若平均值和最大值均小于预设湿度值，则符合要求；

或，比较当前放回电子元器件的存储空间中的传感器输出的湿度值是否小于预设湿度值，若小于，则符合要求。

其他的，还包括：采集的所有存储空间数据中，最大湿度数据和最小湿度数据均大于预设值的标准湿度，则立即启动氮气输入；若不符合标准的湿度数据小于n个，n优选为1，且其他数据均小于预设值的标准湿度；则延时启动氮气输入，若在延时的x秒时间内，所有数据已经达到标准，则中断延时启动命令。

以上，本申请公开的方案，硬件上调整空间结构以实现节约资源和精准湿度管理的功能；在产品管理上，基于配置电子标签功能(电子标签成本低，可操作性强)，配置软件控制逻辑，就能实现产品管理，尤其针对潮湿敏感元件的暴露时间管理，具有显著优势。该系统配置完善后，如需要调整管理逻辑，只需要烧录新的软件程序就能实现，无需改变其他硬件结构。

此外，需要说明的是，本说明书中所描述的具体实施例，其零、部件的形状、所取名称等可以不同。凡依本发明专利构思所述的构造、特征及原理所做的等效或简单变化，均包括于本发明专利的保护范围内。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离本发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种电子元器件存储柜，其特征在于，包括以下结构：

若干存储空间，存储空间设置有若干放置槽，用于放置电子元器件；

柜门，每个存储空间设置独立柜门，柜门内壁或者存储空间外侧边缘设有一圈密封条；

氮气输入口，用于输入氮气，氮气输入口连接电磁阀；

流量计，连接氮气输入口，用于控制氮气输入流量；

气压计，连接至存储空间内，用于检测存储空间内的气压；

湿度传感器，用于检测存储空间内的湿度数据；

主控器，连接湿度传感器，接收存储空间内的湿度数据；主控器连接电磁阀，向电磁阀发送开/关指令；

其中，放置槽的表面设置有第一标签，第一标签发射第一标签信号，第一标签上方设置有屏蔽层，屏蔽层在没有外压状态下远离第一标签，在施加外压的状态下，贴近第一标签，第一标签信号被屏蔽；

读卡器，读卡器连接主控器，将读取的第一标签信息以及是否读取到第一标签信号标志发送给主控器。

2.根据权利要求1所述的氮气柜，其特征在于，所述读卡器还用于识别放置槽上放置的物品携带的第二标签，第二标签发射第二标签信号；

所述第二标签为易撕标签，设置在存储空间内存放的电子元器件的包装袋拆封口处，拆封后，易撕标签被撕毁，则读卡器读取不到第二标签信号。

3.根据权利要求1所述的电子元器件存储柜，其特征在于，第一标签信息包括：存储空间编号，放置槽编号，和电子元器件类型编号。

4.根据权利要求1所述的电子元器件存储柜，其特征在于，所述湿度传感器有若干个，每个存储空间内设置一所述湿度传感器；

主控器接收所有湿度传感器的温度和湿度数据，综合分析存储柜整体温度和湿度数据；

根据存储柜整体温度和湿度数据，向连接氮气输入口的电磁阀发送开/关指令。

5.一种电子元器件存放与管理方法，其特征在于，采用权利要求2-4任意一项所述的电子元器件存储柜，包括以下步骤：

根据柜门配置的存放标签，放置或取出电子元器件；

响应于从有到无的器件放置状态后，触发主控器的计时单元计时，得到时间戳A；

响应于从无到有的器件放置状态：

若识别到第二标签信号，且当前放置槽存在时间戳A，则停止计时，清除缓存，并记录当前第二标签信息；

若未识别到第二标签信号，且当前放置槽存在时间戳A，判断当前接收的湿度数据是否符合要求，1)若符合要求，则根据时间戳A到当前时间长度获取第一时间数据，根据第一时间数据计算第二时间数据，并开始计时，得到时间戳B，根据第二时间数据和时间戳B，计算允许打开柜门的时间数据；

2)若不符合要求，给存储柜充氮气，直至湿度数据符合要求，湿度数据符合要求之后根据1)步骤计算允许打开柜门的时间数据。

6.根据权利要求5所述的电子元器件存放与管理方法，其特征在于，所述第一时间数据为电子元器件的第一暴露时间，所述第一时间数据大于电子元器件暴露于不符合湿度值环境的第二暴露时间；

所述第二时间数据为所述第一暴露时间的n倍，n的取值根据电子元器件放回氮气柜在符合湿度值环境中干燥达到恢复车间寿命的要求计算。

7.根据权利要求5所述的电子元器件存放与管理方法，其特征在于，所述判断当前接收的湿度数据是否符合要求的方法，包括：

计算氮气柜内所有传感器输出的湿度值的平均值，以及最大值，若平均值和最大值均小于预设湿度值，则符合要求；

或，比较当前放回电子元器件的存储空间中的传感器输出的湿度值是否小于预设湿度值，若小于，则符合要求。

8.根据权利要求5所述的电子元器件存放与管理方法，其特征在于，

当电子元器件被取走之后，计时单元计时时间达到第一预设时间，清除计时数据并标记被取走的电子元器件编号，所述第一预设时间大于电子元器件的最大暴露时间。