DE4241412C2

DE4241412C2 - System for the simultaneous removal of surface-mounted components

Info

Publication number: DE4241412C2
Application number: DE19924241412
Authority: DE
Inventors: Klaus Englert
Original assignee: F E S USED ELECTRONICS ELEKTRO
Current assignee: F.E.S. GMBH ELEKTRONIK UND MESSTECHNIK, 63755 ALZE
Priority date: 1992-12-09
Filing date: 1992-12-09
Publication date: 1994-10-06
Anticipated expiration: 2012-12-10
Also published as: DE4241412A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Anlage zur si multanen Entfernung oberflächenmontierter Bauele mente (SMDs) von bestückten Leiterplatten, bei der die Lötstellen der Anschlüsse eines Bauelementes durch ein Entlötmedium verflüssigt werden und ein Auffänger in Richtung der Schwerkraft unterhalb der Leiterplatte angeordnet ist.The invention relates to a system for si multanen removal of surface-mounted components mente (SMDs) of assembled printed circuit boards, in which the solder joints of the connections of a component be liquefied by a desoldering medium and a Catcher in the direction of gravity below the Printed circuit board is arranged.

Die heute üblichen Verfahren zum Entsorgen von de fekten oder aus veralteten Geräten stammenden be stückten Leiterplatten sind das Deponieren und das Verbrennen. Auf ihnen sind jedoch zum großen Teil noch funktionstüchtige Bauelemente enthalten, die wiederverwendbar wären. In neueren Geräten kommen in verstärktem Maße oberflächenmontierte Bau elemente, die besonders wertvolle Speicher-, Pro zessor- oder Leistungselemente enthalten, zum Ein satz. Ein manuelles Entfernen dieser auch als SMDs (Surface Mounted Devices) bezeichneten Bauelemente von der Leiterplatte ist wegen der hohen Arbeitsko sten nicht wirtschaftlich, während eine Anlage, die die oberflächenmontierten Bauelemente selbsttätig, schnell und ohne Beschädigungen entfernt, bisher nicht bekannt ist. The usual methods for the disposal of de defects or from obsolete devices Pieces of printed circuit boards are landfill and that Burn. However, they are largely on them still contain functional components that would be reusable. Come in newer devices increasingly surface-mounted construction elements that are particularly valuable storage, pro contain processor or power elements, for one sentence. A manual removal of these as SMDs (Surface Mounted Devices) designated components from the circuit board is because of the high working cost most economically, while a plant that the surface-mounted components automatically, removed quickly and without damage, so far is not known.

Aus der JP 1-12 94 93 (A), veröffentlicht in Pa tents Abstracts of Japan, Sect. E., Vol. 13 (1989), Nr. 378 (E-809) ist ein Gerät gattungsgemäßer Art zur Entfernung oberflächenmontierter Bauelemente von einer Leiterplatte bekannt, bei dem die An schlüsse eines auszulötenden Bauelements durch ein dampfförmiges Medium geschmolzen werden, woraufhin es durch die Schwerkraft auf ein Netz fällt und von dort entnommen werden kann. Als nachteilig ist an zusehen, daß nur jeweils ein Bauelement zur Zeit von einer Leiterplatte entfernt werden kann und daß sowohl die Positionierung Leiterplatte als auch die Entnahme der entlöteten Bauelemente vom Netz manuell durchzuführen ist, so daß die Entstückung und Wiederverwendung aller Bauelemente von einer Platine nicht wirtschaftlich durchführbar ist.From JP 1-12 94 93 (A), published in Pa tents Abstracts of Japan, Sect. E., Vol. 13 (1989), No. 378 (E-809) is a device of the generic type for removing surface-mounted components known from a circuit board in which the An enclose a component to be unsoldered by vaporous medium are melted, whereupon it falls on a net by gravity and from can be removed there. The disadvantage is watch that only one component at a time can be removed from a circuit board and that both PCB positioning as well the removal of the desoldered components from the network is to be carried out manually, so that the denaturation and reuse of all components from one Circuit board is not economically feasible.

Hiervon ausgehend liegt der Erfindung das Problem zugrunde, oberflächenmontierte Bauelemente von Lei terplatten selbsttätig, schnell und ohne Beschädi gungen zu entfernen, so daß sie ggf. auch wiederver wendet werden können.Proceeding from this, the invention has the problem based on surface-mounted components from Lei terplatten automatically, quickly and without damage conditions to remove, so that they can be re-used if necessary can be applied.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß das Entlötmedium ein Entlötbad ist, daß die Leiterplatten durch ein Transportsystem bis zu ih rer Oberkante in das Entlötbad in zeitlicher Hin sicht bis zum Schmelzen der Lötverbindungen einge taucht und daraufhin entnommen werden, und daß der Auffänger ein Bauelementeförderer ist, der die entlöte ten und von der Leiterplatte abgefallenen oberflä chenmontierten Bauelemente aus dem Entlötbad ent fernt. According to the invention, this object is achieved by that the desoldering medium is a desoldering bath that the Printed circuit boards through a transport system up to them upper edge into the desoldering bath in time until the soldered joints melt dives and then removed, and that the Is a component conveyor that desolder the surfaces that have fallen off the circuit board ent-mounted components from the desoldering bath distant.

Der Kerngedanke der Erfindung besteht darin, die Lötstellen sämtlicher oberflächenbestückter Bauele mente in einem Entlötbad simultan zu verflüssigen, die Schwerkraft zur Trennung der Bauelemente von der Leiterplatte auszunutzen und die Bauelemente durch einen geeigneten Förderer aus dem Entlötbad zu entfernen. Dazu sind die Leiterplatten mit einem Transportsystem verbunden, das sie in das wenig stens auf Löttemperatur erhitzte Entlötbad ein bringt und nach einem für das Schmelzen der Lötver bindungen erforderlichen Zeitintervall daraus ent nimmt. Da die oberflächenmontierten Bauelemente im allgemeinen nur durch die Lötverbindungen an der Leiterplatte befestigt sind, reicht gewöhnlich die Schwerkraft aus, die Bauelemente von der Leiter platte zu trennen. Da die oberflächenmontierten Bauelemente bei ihrer Montage mit einem Lötschwall eingelötet werden und sich dabei kurzzeitig in ihm befinden, sind sie im Gegensatz zu den herkömmli chen, bedrahteten Bauelementen für ein längeres Verweilen bei den für den Lötvorgang erforderlichen Temperaturen ausgelegt, so daß eine thermische Schädigung dieser Bauelemente nicht zu befürchten ist. Zur vollständigen Verflüssigung sämtlicher Lötstellen sind die Leiterplatten bis zu ihrer Oberkante in das Entlötbad einzutauchen. Etwa vor handene bedrahtete Bauelemente verbleiben wegen der durch ihre Anschlußdrähte auf die Leiterplatte wir kenden Kräfte festgelegt und können auf geeignete, hier nicht beschriebene Weise ebenfalls von der Platine entfernt und wiederverwendet werden. The main idea of the invention is that Soldering of all surface-mounted components to liquefy elements in a desoldering bath simultaneously, gravity to separate the components from exploit the circuit board and the components by a suitable conveyor from the desoldering bath to remove. For this, the circuit boards are with a Transport system connected to it in the little desoldering bath heated to the soldering temperature brings and after one for melting the solder the required time interval from this takes. Since the surface-mounted components in generally only through the solder connections on the PCB are attached, usually enough Gravity, the components from the ladder separate plate. Because the surface-mounted Components during their assembly with a solder surge to be soldered in and temporarily in it are, in contrast to the conventional Chen, wired components for a longer Linger on those necessary for the soldering process Temperatures designed so that a thermal No fear of damage to these components is. For the complete liquefaction of all The PCBs are soldered up to theirs Immerse the upper edge in the desoldering bath. About before existing wired components remain because of through their connecting wires to the circuit board we forces and can be adjusted to suitable way not described here also from the PCB removed and reused.

Die Vorteile der Erfindung bestehen darin, daß sämtliche oberflächenmontierten Bauelemente von ei ner Leiterplatte schnell ohne thermische oder me chanische Beschädigung simultan entfernbar und so mit preisgünstig wiederverwendbar sind, und daß die Leiterplatten recycelbar sind. Außerdem ermöglicht die Erfindung ein konti nuierliches, zeitsparendes Entstücken einer großen Anzahl von Leiterplatten.The advantages of the invention are that all surface-mounted components from ei circuit board quickly without thermal or me mechanical damage can be removed simultaneously and such are inexpensively reusable, and that the circuit boards are recyclable are. In addition, the invention enables a continuous Nuclear, time-saving removal of a large Number of circuit boards.

In der konkreten baulichen Realisierung bestehen im Rahmen der Erfindung verschiedene Möglichkeiten. So ist eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung, die sich durch eine besonders sichere Entfernung der oberflächenmontierten Bauelemente auszeichnet, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiterplatten durch das Transportsystem mit der mit oberflächenmontier ten Bauelementen bestückten Seite nach unten nähe rungsweise tangential zur Oberfläche des Entlötbades eingeführt werden. Durch die horizontale Anordnung der Leiterplatte vermeidet man oberflächenparallele Komponenten der Gravitationskraft, die ein Lösen der Bauelemente von der Platine erschweren.In the concrete structural realization exist in Different possibilities within the scope of the invention. So is a preferred embodiment of the invention, which is a particularly safe distance distinguishes the surface-mounted components, characterized in that the circuit boards by the transport system with that with surface mount Sew the ten components side down approximately tangential to the surface of the desoldering bath be introduced. Due to the horizontal arrangement the printed circuit board is avoided parallel to the surface Components of gravitational force that are loosening of the components from the board.

Zur weiteren Erleichterung des Lösens der oberflä chenmontierten Bauelemente bietet sich ein schritt weise arbeitender Antrieb des Transportsystems an, da die auf die Lötverbindung wirkenden Kräfte beim Abstoppen und Beschleunigen ihre Ablösung begünsti gen. Alternativ bzw. zusätzlich ist das Transport system mit einer Rüttelvorrichtung versehbar. To further facilitate the detachment of the surface Chen-mounted components offer a step instructing operating drive of the transport system, since the forces acting on the solder joint when Stopping and accelerating will favor their detachment Transport is alternative or additional system can be equipped with a vibrating device.

Einer sicheren Entfernung insbesondere angeklebter oberflächenmontierter Bauelemente ist eine Beschal lung der Leiterplatte mittels eines im Entlötbad angeordneten Ultraschallsenders förderlich.Safe removal, especially of glued ones surface-mounted components is a scarf circuit board by means of a desoldering bath arranged ultrasound transmitter beneficial.

Als Bauelementeförderer bieten sich hinlänglich be kannte und geeignete Schwing- oder Rollen- oder Schnecken- oder Ketten- oder Bandförderer an, die die entlöteten Bauelemente möglichst schnell aus dem Entlötbad entfernen.As a component conveyor offer themselves be sufficiently known and suitable swing or roller or Screw or chain or belt conveyors on the the desoldered components as quickly as possible remove the desoldering bath.

Als Entlötbad sind unbrennbare, ungiftige Stoffe, wie Glycerin, Paraffinöl oder Spezialöl zweckmäßig.As a desoldering bath are non-flammable, non-toxic substances, such as glycerin, paraffin oil or special oil expedient.

Sollte die Leiterplatte beidseitig mit oberflächen montierten Bauelementen bestückt sein, empfiehlt sich, zunächst die Lötseite, d. h. die einer Bestückungs seite der möglicherweise vorhandenen bedrahte ten Bauelemente gegenüberliegende Seite nach unten in das Entlötbad einzuführen, nach dem Entfernen der Bauelemente und dem Entnehmen die Leiterplatte umzudrehen und zum Entfernen der übrigen oberflä chenmontierten Bauelemente wiederum in das Lötbad einzuführen, so daß im Ergebnis alle oberflächenbe stückten Bauelemente entfernt sind.Should the printed circuit board on both sides with surfaces assembled components, recommends itself, first the solder side, d. H. that of an assembly side of the possibly existing wires components opposite side down insert in the desoldering bath after removal the components and removing the circuit board turn over and remove the remaining surface Chen-mounted components in turn in the solder bath to introduce, so that in the result all surface piece components are removed.

Die Wiederverwendung der Bauelemente setzt eine Reinigung, Sortierung und Funktionsüberprüfung vor aus.The reuse of the components sets one Cleaning, sorting and functional check before out.

Da die Reinigung nach konventionellen Methoden er folgen kann, wird auf ihre nähere Darstellung hier verzichtet. Zur Sortierung der Bauelemente bietet sich die Verwendung eines Bildverarbeitungssystems an, das mittels optischer Sensoren die Typen der Bauelemente erkennt und eine Sortiervorrichtung steuert, was in einem nicht unerheblichen Preisvor teil gegenüber einer manuellen Sortierung resul tiert. Vor einer Wiederverwendung sind die Bauele mente auf Funktion zu überprüfen.Since cleaning by conventional methods he can follow on their detailed description here waived. Offers for sorting the components the use of an image processing system which uses optical sensors to identify the types of Detects components and a sorting device controls what in a not inconsiderable price part compared to a manual sorting result animals. The building blocks are ready for reuse elements to check their function.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Er findung lassen sich dem nachfolgenden Beschrei bungsteil entnehmen, in dem anhand der Zeichnung ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläu tert wird.Further details, features and advantages of the Er can be found in the following description Take part of the exercise, in the drawing an embodiment of the invention in more detail is tert.

Sie zeigt in prinzipienhafter Darstellung einen Schnitt durch eine Anlage zur simultanen Entfernung oberflächenmontierter Bauelemente von bestückten Leiterplat ten.In principle it shows one Section through a system for simultaneous removal surface-mounted components of assembled printed circuit boards ten.

In einer Wanne (4) befindet dich ein auf Löttem peratur erhitztes Bad (3). Ein Transportsystem (2) führt die bestückte Leiterplatte (1) in das Ent lötbad (3), wobei die Seite mit oberflächen bestückten Bauelementen (5) nach unten gerichtet und tangential zur Entlötbadoberfläche orientiert ist und auch die Leiterplattenoberkante mit dem Entlötbad (3) in Berührung kommt. Durch die Tempe ratur des Entlötbades (3) erweichen die Lötverbin dungen, die oberflächenmontierten Bauelemente (5) lösen sich mangels anderer Fixierungen durch die Gravitationskraft von der Leiterplatte (1) ab und fallen auf den sie aus dem Entlötbad (3) entfernen den Bauelementeförderer (6), der im dargestellten Beispiel als Bandförderer ausgeführt ist. Das Löt zinn der Lötverbindungen fällt größtenteils auf den Boden der Wanne (4) und ist von dort entfernt und recycelbar.In a tub ( 4 ) there is a bath heated to soldering temperature ( 3 ). A transport system ( 2 ) guides the printed circuit board ( 1 ) into the desoldering bath ( 3 ), the side with components ( 5 ) with the surface facing downwards and oriented tangentially to the surface of the desoldering bath and also the upper edge of the circuit board with the desoldering bath ( 3 ) in Touch comes. Due to the temperature of the desoldering bath ( 3 ) the solder connections soften, the surface-mounted components ( 5 ) detach themselves from the circuit board ( 1 ) due to the lack of other fixations due to the gravitational force and fall onto the component conveyor ( 1 ) and remove them from the desoldering bath ( 3 ) 6 ), which is designed as a belt conveyor in the example shown. The solder of the solder joints mostly falls on the bottom of the tub ( 4 ) and is removed from there and can be recycled.

Die auf der Bestückungsseite der Leiterplatte (1) befindlichen bedrahteten Bauelemente (7) werden insbesondere in der dargestellten Anlage durch die beim Entlötvorgang auftretenden Temperaturen nicht beschädigt und können auf geeignete Weise ebenfalls von der Platine entfernt und wiederverwendet wer den.The wired components ( 7 ) located on the component side of the printed circuit board ( 1 ) are not damaged, in particular in the system shown, by the temperatures occurring during the desoldering process and can also be removed from the circuit board in a suitable manner and reused.

Claims

1. System for the simultaneous removal of surface-mounted components (SMDs) from assembled printed circuit boards, in which the solder joints of the connections of a component are liquefied by a desoldering medium and a catcher is arranged in the direction of the gravitational force below the printed circuit board, characterized in that
that the desoldering medium is a desoldering bath ( 3 ),
that the circuit boards ( 1 ) immersed by a transport system ( 2 ) up to their upper edge in the desoldering bath ( 3 ) in time terms until the solder joints melt and then removed who, and
that the catcher is a component conveyor ( 6 ) which removes the desoldered and from the circuit board ( 1 ) from the surface-mounted components that have fallen from the desoldering bath ( 3 ).

2. Plant according to claim 1, characterized in that the transport system ( 2 ) the circuit boards ( 1 ) with the surface-mounted components ( 5 ) side down approximately horizon tal immersed in the desoldering bath ( 3 ).

3. Plant according to claim 1 or 2, characterized in that the transport system ( 2 ) is provided with a step-by-step drive and / or a vibrating device.

4. Installation according to one of claims 1 to 3, characterized in that the desoldering bath ( 3 ) is provided with an ultrasonic transmitter.

5. Plant according to one of claims 1 to 4, characterized by a vibrating or roller or screw or belt or chain conveyor as a construction element conveyor ( 6 ).

6. Plant according to one of claims 1 to 5, characterized by glycerol or paraffin oil or special oil as desoldering bath ( 3 ).

7. Plant according to one of claims 1 to 6, characterized in that the desoldered components ( 5 ) cleaned, sorted and checked for function who the.

8. Plant according to claim 7, characterized in that an image processing system by means of optical sensors recognizes the types of components ( 5 ) and controls a sorting device.