CN100427273C - 电子元件载具 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种电子元件拆解设备，设置于回流焊炉内，用于拆解电路板上的电子元件，该设备包含电子元件载具、输送装置及触动装置。电子元件载具包含固定框、夹持器、冲击器及承载器，夹持器设在固定框上，用于将电路板的一端夹持在固定框上，并以弹性力将电路板压向固定框，冲击器设在固定框上，用于将电路板的另一端撑离固定框，承载器则设在固定框上。输送装置用于输送该载具，触动装置设在输送装置输送该载具的路径上，当回流焊炉加热至预定温度且在输送装置输送该载具经过预定时间而通过触动装置时，触动装置触动冲击器使其脱离电路板的另一端，夹持器之弹性力使电路板撞击固定框，而使电子元件自电路板上脱落而落入承载器内。

Description

电子元件载具

技术领域

本发明提供一种电子元件载具，尤指一种可用于震落电路板上的电子元件并承载被震落的元件的电子元件载具。

背景技术

随着电子科技的快速发展，各类电子产品的世代交替也就更加频繁。通常被淘汰的电子产品内的电路板上的电子元件，除了一些如存储器、处理器等较为贵重的电子元件会以人工的方式仔细地从电子产品内的电路板上被拆卸下来，其余的较不贵重的电子元件往往会因为昂贵的人工成本而随同整台电子产品被丢弃，撇开环保问题不说，这种做法会浪费许多宝贵的资源。

常规拆卸电路板上的电子元件的方法有两种：一为利用特殊设计的烙铁头针，对少在64支引脚数的不同尺寸的小型集成电路(small outlinedintegrated circuit，SOIC)加热，待其上的焊锡熔化后将其自电路板上取下；另一为利用热风枪并配合特殊设计的风嘴针对不同尺寸的小型集成电路或球格型阵列封装(ball grid array package，BGA package)型的集成电路加热，待其上的焊锡熔化后将其自电路板下取下。

但常规拆卸电路板上的电子元件的方法至少有以下的缺点，以热风枪为例：

1)拆卸设备费用昂贵-集成电路的尺寸繁多，热风枪必需配备整套的风嘴，才能针对不同尺寸的集成电路进行拆卸；

2)拆卸速度缓慢-以17毫米见方的集成电路为例，一位熟练的电子元件拆卸员平均需花费30秒才能将该尺寸的集成电路从电路板上拆卸下来，且这30秒只是将一集成电路从电路板上拆卸下来所需花费的时间，若欲将电路板上所有的电子元件都拆卸下来，所需花费的时间将更长；

3)温度控制不易-利用热风枪将电子元件从电路板上拆卸下来的过程能否圆满完成的重要因素在于，热风枪由其风嘴所发出的热风的温度与风量是否稳定。一般的热风枪由其风嘴所发出的热风的温度介于摄氏250度到600度之间，过低或过高的热风温度分别会导致集成电路(当然也包括电子元件)无法由电路板上被拆卸下来及损伤该集成电路；

4)某些电子元件无法从电路板上被拆卸下来-因为塑料材料类的电子元件，如连接器、开关等，被热风枪的风嘴所发出的热风吹拂过后，其质地已变得非常脆弱，几乎不可能承受任何不规则的外力，因此就算是强行将此类的电子元件从电路板上拆卸下来，则拆卸下来的此类电子元件的使用率也一定非常低；

5)自电路板上被拆卸下来的如集成电路之类的电子元件，常因电子元件拆卸员的粗心或拆卸技巧的不够纯熟，而使得集成电路的引脚弯曲或变形，以致在虽然集成电路已好不容易从电路板上被拆卸下来，但可惜已不能再使用了。

发明内容

因此，本发明的目的在于提供一种可轻易并完整地将电路板上的电子元件拆卸下来的电子元件载具，以解决上述的问题。

本发明的一种电子元件载具，其包含：一固定框；一夹持器，为一弹性金属片，固定在该固定框上，用于将一电路板夹持在该固定框上，其中，该电路板至少具有一电子元件；一冲击器，用于在一回流焊炉内的温度到达一预定温度时，在该回流焊炉内震落该电路板上的该电子元件；以及一承载器，设在该固定框上，用于承载从该电路板上所震落的该电子元件，该冲击器包含一支架，设在该固定框上，用于将该夹持器所夹持的该电路板上未被夹持器所夹持之另一端支撑到一预定高度，其中该回流焊炉包含一触动装置，用于在该回流焊炉内的温度到达该预定温度时触动该支架以使该支架支撑的该电路板弹落到该固定框上，其中该触动装置包含一扳机座及一扳机指，所述扳机指的一端固定在该扳机座上，而该扳机指的另一端则用于在该回流焊炉内的温度到达该预定温度时触动该支架，以使该支架所支撑的该电路板弹落到该固定框上。该承载器设有多个网孔，每一网孔的尺寸皆小于该电路板上任一电子元件的尺寸。

附图说明

图1为本发明的最佳实施例电子元件载具在一回流焊炉内的示意图。

图2为图1中回流焊炉内的温度/时间关系图。

图3为图1电子元件载具上夹持一电路板及回流焊炉内的触动装置的示意图。

图4为本发明的第二实施例电子元件载具上固定一电路板的示意图。

图5为本发明的第三实施例电子元件载具的示意图。

图6为利用本发明的第三实施例将电路板上的电子元件拆卸下来的方法的流程图。

图符号说明

10、40、70  电子元件载具                  12、72    固定框

14、74      夹持器                        16        电路板

18、78      中击器                        20、80    承载器

22          多个电子元件                  24、84    多个网孔

28          支架                          30        支架槽

32          支架扣                        34        扳机座

36          扳机指                        38        触动装置

42          电路板固定框                  44        电路板固定器

46          第一凹槽                      47        第二凹槽

50          弹簧                          58        第一支架

59          第二支架                      60        第三支架

61          第一支架槽                    62        第二支架槽

63          第三支架槽                    64        第一支架扣

65          第二支架扣                    76        温度检测器

90          回流焊炉                      92        输送装置

具体实施方式

本发明的电子元件载具用在一回流焊炉内，请参考图1，图1为本发明的最佳实施例电子元件载具10在一回流焊炉(reflow oven)90内的示意图，电子元件载具10内放置一电路板16，其上设有多个以表面安装技术(Surfacemounting technology，SMT)附着在电路板16上的电子元件(虚线所示)22。回流焊炉90包含一触动装置38(显示在图3)及一输送装置92，输送装置92用于输送电子元件载具10。请参考图2，图2为回流焊炉90内的温度/时间关系图，其中横轴代表时间、纵轴代表温度。回流焊炉90在时间t0时被启动，随后回流焊炉90内的温度会渐渐上升，到时间t1时，回流焊炉90内的温度迅速上升并维持到约摄氏220-240度一段时间，该温度可使电路板上16用于将多个电子元件22电连接到电路板16上的焊锡开始熔化。为了确保电路板16上的焊锡在全部熔化的同时又不致于伤害电路板16使其弯曲或变形，在时间t2后，回流焊炉90内的温度渐渐下降。

请参考图3，图3为图1中电子元件载具10及回流焊炉10内触动装置38的示意图，触动装置38包含一扳机座34及一扳机指36，其具体的用处及用法后面再述。电子元件载具10包含一固定框12、一夹持器14固定在固定框12上，用于将电子元件载具10内的电路板16的一端夹持在固定框12上、一冲击器18用于在回流焊炉90内的温度高在一预定温度的时间时，在回流焊炉90内触动电路板16以震落电路板16上的多个电子元件22。电子元件载具10另包含一承载器20设在固定框12上，用于承载从电路板16上所震落的电子元件22，承载器20设有多个网孔24，每一网孔24的尺寸皆小于电路板16上任一电子元件22的尺寸，也就是说，网孔24的尺寸要大到足以让回流焊炉90所发出的热风通过并且又要小到不会让从电路板16上被震落的电子元件22掉落到电子元件载具10外。此外，承载器20的深度要能使电路板16上的电子元件22在被冲击器18震落时，不致被承载器20的底面回弹而碰触电路板16。夹持器14可为一具有弹性的金属片。

电子元件载具10的冲击器18包含一支架28，设在固定框12上，用于将夹持器14所夹持的电路板16上未被夹持器14所夹持的另一端支撑到一预定高度，该预定高度要能使电路板16的另一端在不再被支架28支起时，能靠着具有弹性的夹持器14的回弹力撞击到固定框12，以使电路板16上的多个电子元件22得以在电路板16上的焊锡熔化时被震落到承载器20内。冲击器18另包含一支架槽30用于容纳支架28、以及一支架扣32用于将支架28扣合在支架槽30内。

回流焊炉90的触动装置38中的扳机指36的一端固定在扳机座34上，而另一端则用于在回流焊炉90内的温度高于该预定温度的时间大于该预定时间长度时，触动支架28以使支架28所向上支撑的电路板16弹落到固定框12上，也就是说(请同时参考图2)，当时间t2或接近t2时，回流焊炉90内的温度会使得电路板16上的焊锡全部熔化，而扳机指36在此时触动支撑电路板16的支架28，使电路板16上被支架28所支起的一端因夹持器14的回弹作用力弹落到固定框12上，此时电路板16上的多个电子元件22会因惯性作用力被震落到电子元件载具10的承载架20内。

使用本发明的最佳实施例电子元件载具10将电路板16上的多个电子元件22拆卸下来的程序说明如下，在说明电子元件载具10的使用程序时，请同时参考图2：首先，以电路板16上的多个电子元件22朝下的方式，将电路板16的一端夹持在夹持器14；然后，利用冲击器18中的支架28将电路板16的另一端支起到该预定高度；接着，将内含电路板16的电子元件载具10置于回流焊炉90的输送装置92上的特定位置后，在时间t0时启动回流焊炉90；经过一段预热的过程，电路板16上的电子元件22内的湿气渐渐消散，回流焊炉90内的温度在时间t1时迅速上升并维持到温度T，此时电路板16上的焊锡开始熔化；在经过了该特定时间长度后(约5-10秒)，电路板16上的焊锡就会全部熔化，与此同时，输送装置92也已将其上的电子元件载具10输送到触动装置38中的扳机指36刚好可触动到支架28的位置，随着输送装置92的继续行进，扳机指36就触动支架28以使其所向上支撑的电路板16的被支架28所支起的一端撞击到固定框12上，如前所述，该撞击的力道足以使电路板16上的所有电子元件22被震落到承载器20上。由于承载器20具有一定的深度，所以被震落到承载器20上的多个电子元件22不会再由承载器20上反弹且碰触到电路板16；最后，在时间t2时，回流焊炉90内的温度下降，电子元件拆卸员就可从输送装置92将内含空的电路板16及先前附着在电路板16上的多个电子元件22的电子元件载具10取出，并且将电子元件载具10内的电子元件22经过适当的除锡处理后放置在适当的容器内，以备日后的再使用。

本发明的最佳实施例电子元件载具10内的所有元件，例如固定框12、支架28、或扳机指36等均为耐高温的材料制成。本发明的实施例中所示的冲击器18仅为众多震动装置中的一种，换句话说，凡是可提供电路板16震动的来源皆可为本发明电子元件载具10中的震动装置。但需特别注意的是，任何电子元件载具10中的震动装置必需在回流焊炉90将电路板16上的全部焊锡熔化时触动电路板16，并且其触动的力要以能使电路板16上的电子元件22被震落为考虑的重点。

请参考图4，图4为本发明的第二实施例电子元件载具40的示意图。电子元件载具40的结构与图3中的电子元件载具10的结构大致相同，而主要的不同点在于电子元件载具40并未包含夹持器14、支架28、支架槽30、或支架扣32，电子元件载具40反而是另包含一电路板固定框42及一电路板固定器44。在本实施例中，电路板16利用电路板固定器44固定在电路板固定框42上。电路板固定器42上设有一第一凹槽46及两个第二凹槽47，如图4所示，第一凹槽46设置在电路板固定框42的一端，而第二凹槽47则设置在距离电路板固定框42的另一端一预定距离的位置处，第一凹槽46及第二凹槽47的具体功用后面再述。另外需注意的是，电子元件载具40的冲击器也不若电子元件载具10的冲击器18般只包含单一支架28，电子元件载具40的冲击器包含一第一支架58、一第二支架59、及一第三支架60。在本实施例中，固定框12上设有对应于每一支架的支架槽61-63及支架扣64、65，然而请注意，惟独第三支架60没有对应的支架扣。第一支架58及第二支架59设置在固定框12上分别对应于电路板固定框42上第一凹槽46及第二凹槽47的位置处，用于共同支起电路板固定框42。而第三支架60的一端设置在第三凹槽63内，而第三支架60的另一端则用于接受触动装置38的触动。第一支架58及第二支架59的高度约等于该预定距离，这样才能确保电路板16上的多个电子元件22在被震落时不致于弹落到电路板固定框42外。电子元件载具40的冲击器另包含一弹簧之类的弹性物质50，其设在对应于第二支架59的支架槽62内且连接到第二支架59，用于在第三支架60被触动装置38触动后以其本身的弹力将电路板固定框42弹落到固定框12上，以使电路板16上的多个电子元件22得以被震落到电路板固定框42内。

使用本发明的第二实施例电子元件载具40将电路板16上的多个电子元件22拆卸下来的程序与先前在最佳实施例中所述的程序大致相同：首先，使用电路板固定框42上的电路板固定器44将电路板16固定在电路板固定框42上，接着将第一支架58及第二支架59分别套设在电路板固定框42上的第一凹槽46及第二凹槽47内，并利用第三支架60将电路板固定框42支起到该预定距离的高度，此时第三支架60的一端(箭头A所示之处)抵住第二支架59，如此一来，电路板固定框42就不致于因弹簧50的回弹力而弹落到固定框42上；然后再将内含电路板16的电子元件载具40送入回流焊炉90，迨回流焊炉90内的温度到达该预定温度时，回流焊炉90内的输送装置92也已将电子元件载具40输送到使触动装置38的扳机指36刚好要触动第三支架60的位置处。在第三支架60被扳机指36触动之后，第三支架60上抵住第二支架59的一端会朝箭头B的方向移动，直到其不再抵住第二支架59为止。当第二支架59的支撑来源消失时，电路板固定框42就会因弹簧50的回弹力弹落到固定框42上，此时被电路板固定器44固定在电路板固定框42上的电路板16上的电子元件22就会被震落到承载器20内。

上述的两种实施例中的电子元件载具10、40皆利用设置在回流焊炉90内的触动装置38中的扳机指36以分别触动支架28、或第三支架59的方式，将电路板16上的电子元件22震落到承载架20内。请参考图5，图5为本发明第三实施例一电子元件载具70的示意图，电子元件载具70不需使用到回流焊炉90内的触动装置38。电子元件载具70包含一固定框72、一夹持器74固定在固定框72上用于将电子元件载具70内的电路板16的一端夹持在固定框72上、一温度检测器76设在固定框72上用于检测电路板16周围的温度、一冲击器78用于依据温度检测器76所检测温度的高低冲击固定框72或电路板16、以及一承载器80设在固定框72上用于承载从电路板16上被冲击器78所冲击而震落的电子元件22，其中冲击器78的一端固定在固定框72上，冲击器78利用其另一端以沿着图5中所示的虚线的路径冲击固定框72或电路板16。承载器80设有多个网孔84，每一网孔84的尺寸皆小于电路板16上任一电子元件22的尺寸。此外，承载器80的深度要能使电路板16上的电子元件22在被冲击器78震落时，不致被承载器80的底面回弹而碰触电路板16。夹持器74可为一具有弹性的金属片。

使用本发明的第三实施例电子元件载具70将电路板16上的多个电子元件22拆卸下来的程序与先前所述的程序大致相同，不同的只是本实施例中的电子元件载具70不需与回流焊炉90有密切的互动。请参考图6，图6为本发明的第三实施例电子元件载具70将电路板16上的多个电子元件22拆卸下来的方法的流程图，其包含下列的步骤：

步骤100：开始；

步骤110：以电路板16上的多个电子元件22朝下的方式，将电路板16的一端夹持在电子元件载具70的夹持器74；

步骤120：将内含电路板16的电子元件载具70置于回流焊炉90内；

步骤130：当温度检测器76检测到回流焊炉90内的温度达到该预定温度时，电子元件载具70的冲击器78会冲击固定框72或电路板16；

(当回流焊炉90内的温度达到该预定温度时，电路板16上的焊锡会全部熔化，因此，当冲击器78与此同时冲击固定框72，当然也会连带地冲击到电路板16，电路板16上的电子元件22于是就会被震落到承载架80上。)

步骤140：结束。

(此时可将电子元件载具70从回流焊炉90内取出，并且将震落在电子元件载具70内的电子元件22经过适当的除锡处理后放置在适当的容器内，以备日后的再使用。)

本发明第三实施例中电子元件载具70的温度检测器76可采电子感温、机械感温、或其它任何种类的感温方式，以控制冲击器78的工作。以机械感温方式为例，温度检测器76可利用金属的热膨胀的特性，也就是一条状金属的长度在室温时的长度与该条状金属在该预定温度时的长度会不相等，来控制冲击器78的动作。此外，图5中所示的冲击器78仅为一种最简单的冲击器，只要是能依据温度的变化而对任何物体产生一冲击力的冲击器皆为本发明所公开的范围。

与常规的以热风枪或烙铁头针等将电路板上的电子元件拆卸下来的技术相比较，本发明的电子元件载具10(当然也包括电子元件载具40、70)至少具有以下的优点：

1)制造成本低-电子元件载具10内的所有元件均由简单的金属模具所组合而成，因此保养容易，使用年限极长；

2)工作效率高-输送装置92上可放置多组电子元件载具10，并且电子元件载具10内的电路板16上所有电子元件22均能在冲击器18震动电路板16时一次被拆卸下来；

3)产品良率高-回流焊炉90内温度与时间的控制远较常规热风枪所发出的热风的温度与风量控制要容易，因此电路板16上的电子元件16不会因回流焊炉90内的温度过低而无法被拆卸下来，也不会因回流焊炉90内的温度过高而损坏；

4)将不可拆卸的电子元件，例如先前提到的连接器、开关等，变为可拆卸的-由于电路板16撞击到固定框12所产生的惯性作用力对电路板16上的每一电子元件22而言皆相当规则，所以从电路板16上所拆卸下来的塑料材料电子元件22会具有较高的使用率；

5)操作简单-使用本发明的电子元件载具10的电子元件拆卸员只需学会将电子元件载具10置放在输送装置92上，启动回流焊炉90，一段时间后，将输送装置92上的电子元件载具10取出，再将其内的电子元件22除锡清洗后即可重新加以利用。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明权利要求所进行的等效变化与修改，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims (5)

1.一种电子元件载具，其包含：

一固定框；

一夹持器，为一弹性金属片，固定在该固定框上，用于将一电路板夹持在该固定框上，其中，该电路板至少具有一电子元件；

一冲击器，用于在一回流焊炉内的温度到达一预定温度时，在该回流焊炉内震落该电路板上的该电子元件；以及

一承载器，设在该固定框上，用于承载从该电路板上所震落的该电子元件，

该冲击器包含一支架，设在该固定框上，用于将该夹持器所夹持的该电路板上未被夹持器所夹持之另一端支撑到一预定高度，其中该回流焊炉包含一触动装置，用于在该回流焊炉内的温度到达该预定温度时触动该支架以使该支架支撑的该电路板弹落到该固定框上，其中该触动装置包含一扳机座及一扳机指，所述扳机指的一端固定在该扳机座上，而该扳机指的另一端则用于在该回流焊炉内的温度到达该预定温度时触动该支架，以使该支架所支撑的该电路板弹落到该固定框上。

2.如权利要求1所述的电子元件载具，其中该承载器设有多个网孔，该些网孔的尺寸皆小于该电路板上的该电子元件的尺寸。

3.如权利要求1所述的电子元件载具，其中该冲击器还包含：

一支架槽，用于容纳该支架；以及

一支架扣，用于将该支架扣合在该支架槽内。

4.如权利要求1所述的电子元件载具，其中该电路板上的该电子元件以表面安装技术附着在该电路板上。

5.如权利要求1所述的电子元件载具，其中该回流焊炉包含一输送装置，用于在该回流焊炉内输送该固定框。

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