印制电路板拆解技术与拆解工艺综述

综述了电路板拆解单元技术、工艺和设备等方面的研究现状与进展。按照电路板拆解的过程顺序,分别从元器件的识别与定位、电路板解焊技术、拆解施力方式、元器件与焊锡的分离、收集与分类等5项单元技术方面描述了近年来的技术现状与发展;在分析各种拆解工艺和设备的基础上,根据拆解目的和拆解方法的不同,分选择性拆解工艺与设备、面向材料回收的同时性拆解工艺与设备、面向元器件功能重用的同时性拆解工艺与设备、混合拆解工艺与设备等4个方面对当前的各种拆解工艺和设备进行了综合与分类。最后指出,电路板拆解在采用新方法的拆解单元技术、电路板拆解机理分析、更加经济实用、环保、快速的拆解工艺和装备等方面有待进一步研究与开发。     

面向元器件重用的印制电路板拆解试验

研究面向元器件重用的废旧印制电路板拆解工艺和拆解设备,需要分析评价不同拆解参数对印制电路板元器件拆解效率和已拆解元器件的重用性的影响。以废旧计算机主板为例,进行三种拆解施力方法和四种不同加热参数下的印制电路板拆解试验,在自制的印制电路板拆解试验样机及试验设备上测试并分析了印制电路板上元器件的分离率和已拆解元器件的可重用合格率。试验表明,采用接触式冲击、非接触式冲击和振动三种拆解施力方式对于贴片元器件和直引脚插装元器件均有良好的拆解效果;为了提高废旧印制电路板元器件的分离率,应重点提高接插件的分离率;为了提高元器件的可重用合格率,应主要考虑提高100脚以上贴片元器件的可重用合格率;在试验条件下以元器件分离率为试验指标时,得到了拆解元器件加热参数最佳水平的分布范围。试验还表明,较小的冲击势能有利于保证元器件较高的可重用合格率。以上试验结果为确定面向元器件重用的印制电路板拆解工艺提供了依据,也为研制废旧印制电路板拆解设备奠定了试验基础。     

废旧电路板物理拆解方法及其试验验证

在废旧电路板的资源化途径中,物理拆解方法正日益受到重视.在对废旧电子电器产品的典型电路板的组装与结构特点进行分析的基础上,对废旧电路板拆解分离的加热解焊方法和施力方法进行定性比较和分析,分别针对典型电子产品电路板和典型电器产品电路板提出两种不同的物理拆解分离工艺,并依据这两种工艺研制两种不同的拆解原型装备.分别以废旧计算机主板和废旧电视机主板为拆解对象,在这两种拆解原型装备上进行拆解试验.结果表明,采用上述物理拆解分离工艺,在适当的拆解工艺控制参数下,对于废旧电子产品电路板,插装元器件、体积较大的贴片元器件和体积微小的片式元件的拆解分离率分别达到91.6%、100%和99.1%,对于废旧电器产品电路板,电路板上的插装元器件引脚焊点去除率达到94.9%,有效实现元器件的拆解和焊料的分离,这对研发具有实际应用价值的废旧电路板拆解工艺和装备具有重要指导意义.     

废旧薄膜键盘印刷电路板拆解方法研究

废旧薄膜键盘印刷电路板(Printed Circuit Board,PCB),具有数量大、拆解耗时长、对环境有害及单体价值低的特点,因而导致大量废弃,造成资源浪费、污染严重等问题。为实现薄膜键盘PCB的拆解,在分析通用薄膜键盘内部结构特征的基础上,利用电磁感应原理,实现对其内部PCB的测位;基于传统冲床曲柄滑块机构,利用多种电磁检测和控制元件,可进行自动化和连续化拆解;设计中使用Solid Works2017和MATLAB2016软件进行曲柄滑块机构设计布局和尺寸参数的优化,对机械式冲床进行轻量化设计,初步提出薄膜键盘PCB的拆解方法。     

带元器件废旧电路板拆卸技术研究

介绍了一种拆卸废旧电路板的设备.在国内外,研究废旧电路板上的元器件拆卸成为一个热门话题,本文介绍的拆卸装置保证了能基本全面的拆卸下电路板上的元器件,并从理论上和实践上证明了此拆卸装置的可行性.     

废弃电路板插装件的自适应磨削拆解方法

将废弃印制电路板(Printed circuit board,PCB)上的元器件拆解之后再分类,能有效提高后续材料分选和回收的效率。PCB上的插装式元器件由于引脚弯曲等原因,所需拆解力很大,常用的方法难以做到有效拆解。为解决这一困难,提出自适应磨削拆解方法,利用弹簧的自适应调节能力,在处理挠曲不平的PCB时提供较为平稳的法向磨削力。对自适应磨削系统的力学特性进行分析,结论显示在采用合理的磨削参数时,能够快速去除引脚并且不会过多地降低基板的刚度,证明了自适应磨削拆解方法的可行性。基于此自适应磨削系统的原理研制废弃PCB插装式元器件的引脚磨削拆解原型设备,并进行验证试验研究。试验结果表明此方法能够在轻微磨削基板的条件下高效地去除引脚,磨削后元器件的自动脱落率达到90%以上,并且未脱落的元器件与基板的连接强度大幅降低。     

废旧电路板元器件分离位移模型研究

在焊料加热熔化的前提下,电子元器件拆解取决于在拆解外力作用下元器件相对电路板基板产生的位移即元器件分离位移。首先建立水平拆解和垂直拆解两种方式下不同元器件的分离位移模型;然后重点针对3种典型类型元器件引脚下的焊料在垂直拆解时的断裂高度进行分析,基于牛顿静压力方程和拉普拉斯方程建立了焊料断裂高度的数学模型,并通过实验验证了模型的正确性。废旧电路板上元器件分离位移模型对于确定拆解工艺参数具有重要价值。     

废旧电子电器资源化关键技术研究

在中国国家高技术研究发展计划(863计划)项目“家电产品绿色特性分析及典型部件的资源化研究”、中国国家科技 支撑计划项目“典型家电产品资源化关键技术研究及示范应用”和“机电产品绿色设计技术及应用”、重庆市科技攻关项目“电子废 物资源化利用技术及装备研究”共同支持下,开展废旧电子电器资源化关键技术及其应用研究。获得电子电器拆解序列规划、基 于元器件再使用的废旧电子电器拆解技术、废旧电子电器再循环技术等3个方面的研究成果,进行归纳性学术报告。 研究电子电器拆解序列规划问题,通过建立拆解可行性信息图(DFIG)模型,将产品拆卸规划问题映射成为产品DFIG 模型上 的路径寻优问题,采用基于蚁群优化(ACO)理论的综合启发式方法构造DFIG 模型、搜索优化路径并最终得到产品的拆卸方案。 通过设计开发的产品拆解分析与规划软件系统进行实例验证,结果具有稳健的收敛效能。     

印制电路板及元器件引脚振动分析

航天产品发射升空过程中,会发生不可避免的振动,振动分析与振动控制是电子设备结构设计中必不可少的一部分,而印制电路板及其元器件是电子设备的关键部件。根据某航天产品内部的印制电路板结构及元器件分布,利用MSC.Patran建造有限元模型,为精确计算电路板及元器件响应,使用梁单元对FPGA元器件的引脚进行建模,再模拟引脚与焊盘的连接。使用MSC.Patran/Nastran有限元软件,分析了印制电路板的基频以及正弦振动与随机振动时的加速度和应力响应。结果表明电路板和FPGA元器件引脚可以承受火箭发射阶段的力学载荷。     

废旧电路板钎料吹扫去除试验研究

废旧电路板拆解不但是旧元器件重用的必要步骤,而且有利于废旧电路板上不同材料物质的分类收集.现有废旧电路板拆解工艺和拆解设备难以有效拆卸插装元器件,为了实现废旧电路板的自动化拆解,提出一种基于钎料吹扫去除的废旧电路板拆解工艺,并研制了相应的钎料吹扫去除试验设备,用于辅助拆解以插装电子元器件为主的电路板.为了提高钎料去除率和焊点脱钎率,以废旧电视机主板为例,在钎料吹扫去除试验设备上进行钎料去除的正交试验,并在试验条件下确定最优的预热功率、喷嘴缝宽、压缩热气体吹扫角度和电路板运行速度等工艺参数.试验结果表明,基于钎料吹扫去除的拆解工艺能有效拆解插装元器件,焊点脱钎率可达98.1%;试验结果还表明,在采用基于钎料吹扫去除的拆解工艺中,电路板运行速度是影响钎料去除效果的最重要因素,应该适当取值以优化拆解工艺.     

基于柔性电路板材的PCB微钻优化

由于柔性电路板自身的特点,使得加工柔性电路板的前期工序的钻孔工序质量不易受控制。本文针对电子电路行业需求量很大的刚柔性板材分别进行了PCB微钻优化前后的钻孔测试,并优化了PCB微钻的几何参数,结果表明优化后的PCB微钻明显提高了柔性板材的孔壁精度,孔位置精度,满足客户的要求。     

微波印制板材料对焊盘的影响

随着微波器件微型化和集成化的快速发展,微波器件对微波印制板材料的要求越来越高以满足其性能指标,出现了许多特殊的微波基材,如铜基微带板和铝基微带板。这些微波板材的制造工艺技术较高,在实际使用中受环境因素和加工技术的影响,出现了许多性能问题。文中针对环境试验中出现的模块通道故障进行故障定位和原因分析,通过工艺试验和工艺分析,从焊盘过孔中查找出铜基微波印制板材料的缺陷,对引起材料缺陷的原因进行了分析,并采用新材料排除了故障。     

多层微波印制板制造工艺及装联技术研究

使用CLTE-XT微波基板、fastRise-28和CuClad6700粘结片,重点研究了多层微波印制板制造工艺中多层化压制、数控钻孔、孔壁钻污处理、孔金属化活化处理等关键工艺,实现了陶瓷粉填充聚四氟乙烯介质多层印制板的制造。此外,对多层微波印制板后续电子装联技术进行了探讨。本项研究结果表明,选用合适的粘结片材料,能够实现聚四氟乙烯树脂体系基板材料的多层化制造。     

基于产品自身软硬件资源的印制板组件的自动检测

本文以某电子产品为例 ,阐述了产品自身软硬件资源 ,在印制板组件的自动检测中的应用 ,介绍了总体设计思路及软件、硬件的设计技巧。大大简化了检测系统的软硬件结构 ,缩短了设计周期和并降低了成本。     

高精度微波印制电路工艺技术研究

随着微波印制电路产品向着体积小、重量轻、可靠性高和高密度互连(High Density Interconnec-tion,HDI)的趋势发展,其制造能力特别是高精度的制造工艺水平急需提升。文中简单介绍了微波印制电路对基材的要求,重点讨论了高精细线条、高精密对位及高精度外形铣切等关键工艺,分别通过螺旋面天线、耦合器和开关电路基片等典型样件的制造与测试,验证了工艺的可行性。结果显示,该工艺技术不仅可提高现有产品的微波性能,也为未来毫米波产品的发展奠定了一定的工艺基础。     

PCB板卡在加固计算机中的刚性设计

为了提高印制电路板卡(Printed Circuit Board,PCB)适应恶劣环境的能力,文中针对某机载加固计算机内主板的抗恶劣环境设计,研制了主板的刚性加固结构,给出了主板固有频率的计算方法.利用ANSYS Workbench仿真软件,对主板模块和整机结构进行了模态分析,得出了主板和主板模块的固有频率和振动薄弱点...