用于提取电子元件的系统和方法 |
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申请号 | CN201480001995.1 | 申请日 | 2014-01-29 | 公开(公告)号 | CN104968463A | 公开(公告)日 | 2015-10-07 |
申请人 | 俐通(香港)有限公司; | 发明人 | 张磊; 王明堂; | ||||
摘要 | 用于提取 电子 元件的方法,包括步骤:通过向电子设备直接传递 热能 到该电子设备的第一侧面或第二侧面以对具有一个或多个电子元件的该电子设备加热,以及对该电子设备进行干扰以将该一个或多个电子元件从该电子设备分离。 | ||||||
权利要求 | 1.一种用于提取电子元件的方法,该方法包括步骤: |
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说明书全文 | 用于提取电子元件的系统和方法技术领域背景技术[0002] 现代电子设备,例如计算机、移动电话和电子控制电路,包含具有特定价值的各种电子元件和电路。常常当例如计算机或智能电话的电子设备不再处于工作条件时,在该设备中使用的电子元件仍然具有完美的功能,因为一些电子元件的寿命常常能够比该设备本身的寿命要长。 [0003] 例如,诸如中央处理单元(CPU)、存储片、可编程阵列、图形处理器、程序计数器的电子元件或任意其他电子元件或集成电路可以被认为比在电子设备中使用的其他元件更有价值。因此,如果例如智能电话或计算机的控制板的电子设备变得冗余或部分损坏,比较好的是该设备的控制板上得这些电子元件中的一些能被再用于其他设备中。 [0004] 但是,由于在制造电子设备时使用这些元件的方式,可能难以提取任何个别元件。在现代电子设备中,电子元件通常结合到电子设备,例如控制板,目的是使该电子元件不会从该板移除。这使得移除该元件以再利用或循环使用变得困难且昂贵。 发明内容[0005] 根据本发明的第一个方面,提供了用于提取电子元件的方法,该方法包括步骤: [0006] -通过向电子设备直接传递热能到该电子设备的第一侧面或第二侧面以对具有一个或多个电子元件的该电子设备加热;以及 [0007] -对该电子设备进行干扰以将该一个或多个电子元件从该电子设备分离。 [0008] 根据该第一个方面的实施方式,该第一侧面是该电子设备的顶平面,且该第二侧面是该电子设备的底平面。 [0009] 根据该第一个方面的实施方式,该方法还包括步骤:当该电子设备被连续干扰时连续向该电子设备传递热能。 [0010] 根据该第一个方面的实施方式,该电子设备通过用于给该电子设备连续施加物理力的锤子装置而被连续干扰以振动该电子设备从而松动该电子设备的该一个或多个电子元件。 [0011] 根据该第一个方面的实施方式,向该电子设备传递热能使用与在该电子设备中使用的粘结剂的属性相关联的加热策略来控制。 [0012] 根据该第一个方面的实施方式,该锤子装置包括用于转动以连续干扰该电子设备的细长的锤子组件。 [0013] 根据该第一个方面的实施方式,该方法还包括步骤:当在该电子设备上被处理的该一个或多个电子元件基本被移除时堆叠该电子设备。 [0014] 根据该第一个方面的实施方式,从该电子设备提取的该电子元件通过传送装置移除。 [0015] 根据该第一个方面的实施方式,该电子设备基本是平面的。 [0016] 根据该第一个方面的实施方式,该电子设备是印刷电路板。 [0017] 根据本发明的第二个方面,提供了用于提取电子元件的系统,包括: [0018] -加热室,用于通过向电子设备直接传递热能到该电子设备的第一侧面或第二侧面以对具有一个或多个电子元件的该电子设备加热;以及 [0019] -锤子装置,用于对该电子设备进行干扰以将该一个或多个电子元件从该电子设备分离。 [0020] 在该第二个方面的实施方式中,该第一侧面是该电子设备的顶平面,且该第二侧面是该电子设备的底平面。 [0021] 在该第二个方面的实施方式中,该加热室用于当该电子设备被连续干扰时连续向该电子设备传递热能。 [0022] 在该第二个方面的实施方式中,该锤子装置用于给该电子设备连续施加物理力以振动该电子设备从而松动该电子设备的该一个或多个电子元件。 [0023] 在该第二个方面的实施方式中,向该电子设备传递热能使用与在该电子设备中使用的粘结剂的属性相关联的加热策略来控制。 [0024] 在该第二个方面的实施方式中,该锤子装置包括用于转动以连续干扰该电子设备的细长的锤子组件。 [0025] 在该第二个方面的实施方式中,该系统还包括步骤:当在该电子设备上被处理的该一个或多个电子元件基本被移除时堆叠该电子设备。 [0026] 在该第二个方面的实施方式中,从该电子设备移除的该电子元件通过传送装置移除。 [0027] 在该第二个方面的实施方式中,该电子设备基本是平面的。 [0028] 在该第二个方面的实施方式中,该电子设备是印刷电路板。 [0029] 在该第二个方面的实施方式中,通过使用用于将该印刷电路板传输到用于加热的该加热室的传送设备,该印刷电路板被传送到该加热室。 [0030] 在该第二个方面的实施方式中,该传送设备还用于将该印刷电路板传输到用于物理干扰的该锤子装置。 [0031] 在该第二个方面的实施方式中,该传送设备包括高度调节装置,用于当该印刷电路板被传输到该加热室中时调节该印刷电路板的垂直位置。 [0032] 在该第二个方面的实施方式中,该加热室包括具有多个加热元件的加热阵列。 [0033] 在该第二个方面的实施方式中,该多个加热元件每一个可被独立控制。 [0034] 在该第二个方面的实施方式中,该多个加热元件用于将热传递到该电子设备的至少两侧。 [0035] 在该第二个方面的实施方式中,该加热室被加热到180摄氏度至220摄氏度的温度。 [0036] 在该第二个方面的实施方式中,传递到该电子设备的热被安排成基本环绕该电子设备。 [0037] 在该第二个方面的实施方式中,当该电子设备被加热时,该锤子装置干扰该电子设备。 [0039] 现在参考附图以示例的方式描述本发明的实施方式,其中: [0040] 图1是具有一个或多个电子元件的电子设备的示图,该电子设备被根据本发明的一个实施方式的用于提取电子元件的系统处理; [0041] 图2是示出了由如图1示出的用于从电子设备提取电子元件的系统执行的各个步骤的流程图; [0042] 图3是根据本发明的一个实施方式的用于提取电子元件的系统的立体图; [0043] 图4是如图3示出的用于提取电子元件的系统的侧剖视图; [0044] 图4A是用于控制图3的系统的加热阵列的控制器的控制界面的截屏; [0045] 图5是如图3所示的用于提取电子元件的系统的前视图;以及 [0046] 图6是在图3的用于提取电子元件的系统中使用的锤子装置的实施方式的示图。 具体实施方式[0047] 参考图1,示出了具有一个或多个电子元件104的电子设备100的实施方式,该电子元件104适合由根据本发明的一个实施方式的用于提取电子元件的系统提取出。在该实施方式中,电子设备100是在其上具有一个或多个电子元件104的印刷电路板(PCB)102。这些电子元件104可以包括集成电路、芯片、瞬态元件(transient components)、电阻器、电机、继电器或用于在电负载、电信号或电子信号下提供功能的任意元件。电子元件104还可以包括不具有电子属性但可以与电气或电子设备操作的元件或该电气或电子设备附带的元件。这可以包括插座、开关、扣件、绝缘件、电缆、芯片衔接装置、导体、当热板、散热器、冷却器等。 [0048] 在该实施方式中,印刷电路板100是计算机母板或可以在各种计算设备中找到的主板。如该示例所示,印刷电路板(PCB)可以是具有结合到导电轨道以形成电路的各种电子元件104。这些电子元件104可以包括但不限于: [0052] 这些电子元件104可以被设置在PCB 102上以在电或信号提供给该元件时执行特定功能。电子元件104可以与PCB上的导电线路接触以允许电或信号在元件之间传输,例如焊锡等的粘结剂可以用于将元件104与PCB 102结合起来。 [0053] 如该示例实施方式中所示,印刷电路板100的形状基本是平坦的且可以包括当印刷电路板在使用时面朝上的印刷电路板的顶侧106T和可以被安装到计算机或设备外壳的壁上得底侧106B。印刷电路板还可以具有被钻到该印刷电路板表面的一个或多个孔108以允许例如螺丝和/或螺栓的扣件用于将该板固定到外壳。如本领域技术人员可以理解,PCB能够是各种尺寸和形状并可以用作主/母板、显卡、声卡、控制板或任意其他类型的电子设备。 [0054] 参考图2,提供了示出用于提取电子元件的方法200的各个过程的流程图,包括步骤:通过向电子设备直接传送热能给第一侧面或第二侧面来给具有一个或多个电子元件的该电子设备100加热(204);以及干扰该电子设备以从电子设备100分离该一个或多个电子元件104(206)。 [0055] 在该实施方式中,例如如图1所示的印刷电路板的电子设备100可以由在图2中列出的过程处理由此设置在该电路板上的一个或多个电子元件104能够从该印刷电路板102上分离。这种布置的优点是其允许该一个或多个电子元件104被移除后,该一个或多个电子元件104或电路板102可以被再利用或回收。 [0056] 初始的是,具有一个或多个电子元件104的印刷电路板100首先被加热,由此热能被传递到印刷电路板的表面(204)。优选地,电路板100被加热到预定温度,并持续预定时段。依据印刷电路板100的尺寸和布局以及用于将电子元件结合到印刷电路板的粘结剂的组成,对于使用由锡和铅(例如Sn63Pb37焊料,其组成为63%的锡和37%的铅)制成的焊料合金的某些类型的印刷电路板100来说,预定温度可以大约是182至183摄氏度。在印刷电路板100是兼容限制有害物质(RoHS)的示例中,该焊料是无铅的或基本不使用铅,在这种情况中预定温度可以更高,大约200至220度。优选地,对印刷电路板100加热的目的是基本熔化或至少软化用于将电子元件104焊接(或锡焊)到印刷电路板的焊料并因此使得电子元件104不受元件与板本身之间的焊料的结合效果的约束或基本松开。而这允许元件从该印刷电路板被移除。 [0057] 一旦热能量被传递给印刷电路板100以至软化或部分熔化该焊料,则每个单独印刷电路板100可以物理地被干扰由此该印刷电路板上的电子元件能从印刷电路板松开或移除,但是在一些实施方式中,对印刷电路板100的物理干扰能够在加热过程中随时发生。 [0058] 在一个实施方式中,能够通过使用振动表面以施加振动到该印刷电路板来传递该物理干扰。这可以通过以下方式来实现:将振动组件与该印刷电路板物理接触,而使得该振动组件振动由此设置在该印刷电路板上的各个电子元件松动、分开并掉落到用于传送该电子元件到分开的位置的传送带上。优选地,锤子装置304(或参考图6中的600),可以包括多个转动锤子组件602,用于转动并每转动一次就击打印刷电路板100或造成沿着印刷电路板100的足够的物理振动量,使得松动的元件或由于焊料/焊锡熔化或软化而松动的元件能够有效地从印刷电路板被移除。 [0059] 在集成电路(IC)通过使用球栅阵列(ball array grid,BAG)方法被结合到印刷电路板100的一些示例中,初始热传递可以基本熔化用于将集成电路结合到印刷电路板100的球栅阵列(BAG)。一旦BAG已经基本熔化,与锤子602的接触会物理地干扰印刷电路板100并由此使得集成电路松动并从印刷电路板100分离。这些分离的集成电路或任意其他电子元件104然后能够被捕集器保留并通过传送带被传送到分开的位置以用于储存210或进一步处理。 [0060] 优选地,对每个印刷电路板100的加热和物理干扰是连续过程并可以在印刷电路板100正被系统300处理时在预定时段被同时且连续执行。如图3、4和5所示,用于提取电子元件的系统300可以包括加热室320,用于通过向电子设备100直接传递热能给第一侧面或第二侧面来对具有一个或多个电子元件104的电子设备100加热;锤子装置304,用于干扰电子设备100以将该一个或多个电子元件104从电子设备100分开。 [0061] 在该实施方式中,该系统300用于在输入端301I容纳印刷电路板100以用于处理,由此该印刷电路板100被挂在传送装置302上由此该印刷电路板100被安排用于在该系统300的加热室320内行进设定的距离。一旦印刷电路板100进入到加热室302,则该印刷电路板100被暴露在连续传递热能,同时该印刷电路板100在其处于该系统300的加热室320内的时候被物理地干扰。印刷电路板100处于加热室320内的时间能够通过调节传送系统302的速度来控制,该速度的调节通过设定期望印刷电路板100被加热并被物理干扰以分离设置在印刷电路板100上的元件104的预定时段来进行的。 [0062] 这些实施方式的优点在于某些电子元件104在初始先加热并物理干扰循环中不容易从电路板100分离,但随着其进一步进入该系统的加热室320最终会松动。通过控制允许印刷电路板100在加热室320内行进的持续时间,使用者能够在其处理过程中调节给予印刷电路板100的热能和物理干扰量。而这使得使用者能够确定印刷电路板100上有多少元件104将从该板上被移除。如本领域技术人员可以理解的,如果该使用者希望仅移除一些关键元件,例如使用BAG方法结合到该板的图形处理器或中央处理单元,则能够设定加热和干扰水平以仅分离这些元件104。而这可以意味着一些元件,例如存储器或电池插座可以保持在该印刷电路板上,因为这些元件与印刷电路板具有更强的结合且需要更高的加热或更长的处理时间来从该板分离。 [0063] 如图3、4和5中所示,该系统包括加热室320,用于传递热给电子设备100,例如印刷电路板。在该实施方式中,该系统300首先操作为使得印刷电路板100挂到移动传送装置302由此该电路板的平面侧106T、106B(印刷电路板100的顶面和底面直接暴露给加热室320内的加热元件308E)。优选地,该系统300包括用于形成加热器阵列308的多个加热元件308E。如该示例所示,这些加热元件308E被设置在加热室320的两侧并传递热能以对印刷电路板100的顶面106T和底面106B加热。通过在加热室320的两个侧壁上安置该加热元件308E,经该系统300的处理的印刷电路板100的顶面106T和平坦的底面106B直接暴露给加热元件308E并由此允许将热能更有效地传递给该印刷电路板的表面。 [0064] 操作时,印刷电路板100首先被挂在传送装置302上,由此PCB能够行进并穿过加热室320。优选地,一个或多个细长的钩子组件能用于通过PCB上已经存在的任意孔108而保持住每个PCB,由此PCB的平的表面直接暴露给加热室320内的加热元件,但是钩子元件还可以包括夹子以夹住没有任何合适孔的任意电子设备。依据PCB的尺寸,可以响应设计细长钩子组件的尺寸由此PCB能够暴露给加热室320内的加热元件,同时还足以延伸到接触到锤子装置302。如该示例所示,该锤子装置302被设置在加热室320的底部附近。可替换地,传送装置302还可以是高度可调的以促进类似功能。 [0065] 一旦印刷电路板100被正确安置在传送装置302上,则其被传输经过加热室320。随着印刷电路板100进入加热室320,加热阵列308给印刷电路板的表面施加热能以熔化或软化将元件结合到印刷电路板100的焊料。同时,多个锤子装置304也用于物理干扰每一个印刷电路板100。通过对该板100使用这种物理干扰,施加到每个印刷电路板100的该物理振动力会松动已经被焊接到印刷电路板100的任意电子元件104。一旦元件104被松动或分离,该元件会由于重力掉到下面的移动传送带306,其用于将电子元件从印刷电路板传送到存储容器210以用于进一步处理、分类或存储。 [0066] 如图4所示,印刷电路板100将依据传送装置的速度在预定时段经过这个加热阵列308。依据使用者处理该PCB计划的该时段,控制器310A能够设定该传送装置320的速度。同时,用于控制每个加热元件308E传递到印刷电路板100的热能的加热元件308E可由控制器310B控制,该控制器310B例如是如图4A所示的具有界面400的计算机控制系统。在该示例中,计算机控制器可以执行处理策略,其包括基于印刷电路板或任意其他电子设备的布局、尺寸、焊料类型、元件类型或任意其他属性的加热策略。通过使用这种策略,最优量的热能能被传递给每个独特的印刷电路板100以实现从该电路板分离该元件的期望结果。 [0067] 依据使用者的需求,在一些实施方式中,加热阵列308的加热元件308E用于一起工作以在电子设备100被传输经过加热室320时传递具最优水平的热能给电子设备100。在一个示例中,初始被传递给在处理过程中得电子设备100的热能相当弱但随着该印刷电路板100经过加热阵列308热能的强度增加。这尤其有利于通过施加稳定热量给印刷电路板100,由于温度稳定变化而最小化损坏电子元件104的可能性,并由此在该元件计划被用于再利用的情况下,减小该元件在分离过程中出现故障的机会。 [0068] 随着印刷电路板100经过加热阵列308,在PCB进入加热室320时锤子装置304立即连续地对该印刷电路板100进行物理干扰,或者在PCB 100已被加热过程中或之后,锤子装置304连续地干扰该印刷电路板100。而当将该元件结合到印刷电路板的粘结剂(焊料/焊锡)由于印刷电路板达到一温度而开始软化或熔化,由此该粘结剂将熔化,该元件104由于锤子装置304对印刷电路板造成的振动和颤动而松动。 [0069] 当该过程完成时,印刷电路板102将离开该加热室,设置在该印刷电路板102上的重要部分或期望数量的电子元件通过以上述各种示例描述的提取过程而被移除。这允许印刷电路板102被堆叠(208)成堆叠结构以用于储存212或回收,同时当PCB经过加热室320时被分离的电子元件104可以被收集、分类并回收。 [0070] 参考图5,其示出了该系统300的前视图,该系统300具有加热室320,用于加热印刷电路板100的顶侧106T和底侧106B。优选地,该加热室还用于允许热直接从印刷电路板的这两个侧传递,由此当该印刷电路板被定向以进入该系统300的加热室320时,印刷电路板100向一旁进入加热室320,由此该印刷电路板100的顶面106T和底面106B直接暴露给加热元件308E。而这增加了传递给印刷电路板100的这两个面的热量。这有利的是更有效地传递热给印刷电路板100的整个表面并因此使得用于衔接并固定电子元件到印刷电路板的焊料更容易被软化或融化掉。 [0071] 有利的是,通过从这两侧传递热给印刷电路板的顶面和底面,提供了更有效的方式,该方式能够加热印刷电路板并由此该系统的整体尺寸,包括加热阵列的长度,与热不直接传递给印刷电路板的其他实施方式相比能够被减小。 [0072] 参考图6,示出了锤子装置304的实施方式,在该实施方式中示出的锤子装置304是具有多个突起602的细长组件600,该突起602的每一个用于作为一个锤子来物理击打经过该系统300的印刷电路板100。锤子装置304用于由电机转动,其转动速度由控制器控制,由此设置在电路板100上的电子元件104能以这样的方式被物理干扰:电子元件将被振动并敲击错位,并且不会过分损坏印刷电路板。 [0073] 优选地,锤子装置304被设置成延长该系统300的长度,但本领域技术人员可以理解,该锤子装置304也能是有限的长度,由此该物理干扰不会发生,直到印刷电路板已经经过该系统中的加热阵列之后的某个时间,由此达到最小温度。 [0074] 尽管在以上示例中描述的电子设备涉及印刷电路板,但术语电子设备可以包括其他设备。其可以是任意形状或结构的整个天子设备或甚至任意形状或结构的机械设备能够被该系统300处理以提取一个或多个元件。 [0075] 还可以理解,如果本发明的所述方法和系统都由计算系统执行或部分由计算系统执行,则任何合适的计算系统架构可以被使用。这可以包括独立计算机、网络计算机以及专用硬件设备。当术语“计算系统”和“计算设备”被使用时,这些术语想要包括能够执行所述功能的计算机硬件的任何合适的配置。 [0077] 本文中包含的对现有技术的任何引用不被认为是承认信息是公知常识,除非另有指明。 |