电路板元器件和焊料分离回收方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及电子废弃物的回收再利用技术，特别涉及一种从电路板上拆卸元器件和分离焊料的方法及装置。本发明专利技术公开了一种高效率地从电路板上分离、回收焊料和拆卸元器件的方法及装置。本发明专利技术的技术方案，采用熔融焊料作为加热介质，对电路板焊接面上的焊点进行加热；利用特殊喷嘴喷射高温高压气体，使焊料与电路板分离；最后对电路板翻转振动，使元器件与电路板分离。本发明专利技术的有益效果是，元器件在拆卸过程中受到的热冲击小，拆卸后的元器件完好率、重用率高，拆卸过程也不会引入新的杂质。具有焊料分离完全、元器件拆除率高，能量消耗低、环境友好等特点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电子废弃物的回收再利用技术，特别涉及一种从电路板上拆卸元器件和分离 焊料的方法及装置。
技术介绍
电路板， 一般为印刷电路板(Printed Circuit Board,简称PCB)。通常所称的电路板， 主要由元器件、印刷电路板基板以及连接元器件和印刷电路板基板的焊料组成，是电视机、 空调、计算机、显示器、传真机等电子电器设备最基本最重要的部件。近年来电子电器设备 ，尤其是消费类电子产品发展迅猛，更新换代频繁，越来越多的电子电器设备因为使用寿命 终结或更新换代而被废弃。作为电子电器设备的重要组成部分，这些电路板随着电子电器设 备的废弃而被废弃。废旧电子电器作为一个整体被废弃时，其包含的电路板上大部分元器件 的电气性能仍旧完好。为减少废旧电路板对环境的污染，并充分利用其中的有价资源，需要 将废旧电路板上的元器件拆卸下来重新利用，并以材料回收的形式回收焊锡和电路板基板。 在拆卸下来的元器件中，电气性能和外观完好的，可以直接用作维修备件或降级使用，实现 元器件的功能重用；电气性能或外观受损不能直接使用的，可以用来回收金属等有价材料， 即进行材料回收。按照拆卸后元器件的重新利用的方式分类，元器件拆卸的方式分为基于功 能重用的拆卸和基于材料回收的拆卸。元器件功能重用可以最大限度地实现元器件的潜在价 值，因此基于元器件功能重用的拆卸受到越来越多的专业人士的推崇。基于元器件功能重用 的拆卸的关键在于要最大限度地保持元器件的外形和电气性能完好，使拆卸下来的元件能重 新利用。从电路板上拆卸元器件可以分为两大步骤。第一步是解除焊料对元器件和电路板基板的 连接，通常称为解焊。行之有效的方法是对焊料进行加热使焊料熔化，熔化后的焊料对元器 件和电路板基板的连接强度大大减弱。然后再从电路板上分离焊料和拆卸元器件。焊料熔化 后施加较小的外力就可以使焊料从电路板上分离出来。焊料分离也称为脱焊。焊料分离后， 元器件很容易从电路板上拆卸下来。有时候，脱焊和拆卸元器件是同时进行的。日本佳能公司申请的专利技术专利(中国专利公开号CN1288795，公开日2001.03.28)， 提供了一种焊料回收方法和焊料回收装置，利用液体作为加热介质，将带有元器件的电路板 整体浸入温度在焊料熔点之上的某种液体加热介质，如硅油中，再向电路板喷射含有金属微粒的液体，将焊料和元器件冲刷掉。这个专利技术利用元器件、硅油、金属微粒、焊料的比重逐 渐递增，在回收装置中会自然分层的特性来进行分离回收。日本NEC公司开发的元器件自动拆卸系统，包括两级加热和分离单元。在第一级加热分 离单元，利用红外线和热风结合的方式将电路板整体加热70秒，使焊料熔化，通过推进器和 机械臂的冲击力分离主要部件。第二级加热分离单元在相同温度下继续加热30秒，所有剩余 部件和焊料被一个剪切推进器去除。合肥工业大学申请的专利(中国专利公开号CN2904571Y公开日2007.05.23)采用 液体如硅油等为加热介质，对电路板进行加热。在加热槽的底部设置超声波振子，利用超声 波和机械振动的方式加速焊料的熔化和脱落。脱焊后通过机械振动使元器件与电路板分离。专利技术人张杰申请的专利(中国专利公开号CN1600458A公开日2005. 03. 30)采用的 方法是将电路板均匀加热至焊料熔化，用类似于工业吸尘器的收集装置把元器件与熔融焊料 合金吸入元器件与焊料合金的分离流程中。为增加元器件的分拆率，在吸头上安装滚刷，利 用机械动力学原理扫落电路板上的元器件和焊料。再利用筛网把元器件和焊料分离出来。德国西门子申请的专利(德国专利公开号DE19525116 Al 公开日1995. 06. 30)提出 了一种采用常温压縮空气吹掉电路板上焊料熔融的贴片元件的方法。清华大学申请的三件专利(中国专利公开号CN101014227A、 CN101014228A、 CN101014229A 公开日2007. 08. 08)都提出了对焊料熔融的电路板施加接触冲击或非接触 冲击来拆卸电路板上元器件和分离焊料的方法。其中，专利CN101014227A、 CN101014228A在 实施冲击以后，还用热空气吹扫焊锡和元器件来进一步分离焊锡和元器件。上述元器件和焊料的加热方法和回收方法存在如下问题1、 采用对电路板整体加热至焊料熔化的方式，使元器件长时间处于高温(超过18(TC) 环境中，元器件受到的热冲击大，增加了元器件失效的可能性，分离出来的元器件性能完好 率低。此外，在持续高温下电路板中有毒元素可能挥发或氧化，散发出二恶英等有毒有害物 质，污染环境。2、 在实现元器件拆卸后， 一些加热介质附着在元器件和焊料上，成为一种在拆卸过程 中新引入的杂质，影响了元器件的重用，降低了回收焊料的纯度。3、 焊料分离不完全。残留在电路板上的焊料在回收电路板基材铜的过程中成为杂质， 使回收铜的纯度降低。4、 焊料和元器件同时分离，熔化后的焊料会附着在元器件上，需要对元器件和焊料进 行二次分离。5、 在拆卸过程中元器件与回收装置的激烈碰撞，以及对元器件引脚的扫、舌U、切、撞 击等操作，都会使元器件的外形受损，影响元器件的重用。6、 采用清华大学专利申请公开的拆卸方法，由于其热空气喷嘴结构及装配位置不合理 ，热空气消耗量大，能耗很高，分离焊锡和元器件的效果很差。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题，就是提供一种高效率地从电路板上分离、回收焊料和拆卸 元器件的方法及装置。本专利技术解决所述技术问题，采用的技术方案是，电路板元器件和焊料分离回收方法，包 括以下步骤a. 加热采用熔融焊料作为加热介质，当移动的电路板从熔融焊料上面通过时，其焊 接面与熔融焊料接触，电路板上的焊料被融化；b. 脱焊向移动的电路板焊接面喷射高温高压气体，使焊料与电路板分离；C.元器件分离将电路板翻转后，利用机械冲击/振动，使元器件与电路板分离。电路板元器件和焊料分离回收装置，包括夹持输送机构以及置于保温腔体中的预热装置 、加热装置、脱焊装置、翻转机构和振动装置；预热装置对夹持输送机构送来的电路板预热 后送入加热装置，加热装置对电路板加热至焊料熔化，经脱焊装置分离焊料后，电路板被翻 转机构翻转，通过振动装置对电路板进行振动冲击，分离电路板的元器件；其特征在于所述加热装置由置于所述夹持输送机构下方的焊料熔化槽构成，所述焊料熔化槽中的熔 融焊料与电路板焊接面接触，对电路板焊接面加热至焊料熔化；所述脱焊装置由置于所述夹持输送机构下方的气体喷嘴构成，所述气体喷嘴喷出的高温 高压气体，与电路板移动方向成150 175。的夹角，并覆盖电路板宽度，所述气体喷嘴与所 述电路板垂直距离为6 12mm。本专利技术的有益效果是，加热装置只对焊点(焊接面)加热，元器件在拆卸过程中受到的 热冲击小，拆卸后的元器件完好率、重用率高，拆卸过程也不会引入新的杂质。脱焊装置采 用高温高压气体，通过特殊结构的喷嘴，在近距离对熔融的焊点进行吹扫。高温高压气体就 像无形的"风刀"， 一方面对脱离加热装置的焊点继续加热， 一方面使焊料在熔融状态下被 吹掉。具有焊料分离完全、元器件拆除率高，能量消耗低、环境友好等特点。附图说明图l是本专利技术的电路板元器件和焊料分离回收装置结构示意图； 图2是喷嘴结构示意图3是本文档来自技高网...

【技术保护点】
电路板元器件和焊料分离回收方法，包括以下步骤：　　　　ａ．加热：采用熔融焊料作为加热介质，当移动的电路板从熔融焊料上面通过时，其焊接面与熔融焊料接触，电路板上的焊料被融化；　　　　ｂ．脱焊：向移动的电路板焊接面喷射高温高压气体，使焊料与电路板分离；　　　　ｃ．元器件分离：将电路板翻转后，利用机械冲击／振动，使元器件与电路板分离。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：潘晓勇，李中良，郅慧，王炼，
申请(专利权)人：四川长虹电器股份有限公司，
类型：发明
国别省市：51[中国|四川]