用于锁销焊接型部件的温度触发顶出系统和返修方法技术方案

本发明专利技术涉及用于锁销焊接型部件的温度触发顶出系统和返修方法。提供了一种用于锁销焊接型部件的温度触发顶出系统，所述部件的锁销被固定于电路板的通孔中并在该通孔中填充焊料进行了焊接，所述系统包括：顶出器，位于电路板的与所述部件相对的一侧，并且具有与电路板的通孔对准的顶针以及驱动顶针的缸体；温度传感器，用于感测被加热的所述焊料的温度；控制器，基于温度传感器感测的温度，在焊料熔化温度范围内驱动所述顶出器的顶针将所述部件的锁销从所述电路板中顶出。

【技术实现步骤摘要】
用于锁销焊接型部件的温度触发顶出系统和返修方法
本专利技术总体上涉及电子产品加工制造领域。更具体地说，本专利技术涉及一种用于锁销焊接型部件的温度触发顶出系统和返修方法。
技术介绍
目前，对于电子产品的组装，普遍采用包含以下步骤的工艺流程：印刷->贴装->回流焊接->清洗->检测->返修（rework）。当检测到电子产品存在缺陷时，并不直接将该电子产品报废，而是进行返修。通过对电子产品的返修消除缺陷，从而能够提高成品率，并且降低了生产成本。在电子产品的一些部件上配置了锁销（lockpin），用于为该部件与电路板（或电子卡组件）之间的互连提供额外的机械力。这种锁销被固定于（卡在）电路板（诸如PCB）的通孔（诸如PTH孔，即，覆铜孔）中。图1示出了带有锁销的要装载到电路板上的电子部件的立体图。图2是示出了一个制造完成的电子产品的示意图。在图2中，上部的部件的锁销被卡在下部的PCB的通孔中，锁销的中部具有向外弯折的“鱼眼”部分，该“鱼眼”部分的总宽度略大于通孔的直径，从而当把锁销插入通孔时，锁销由于被压缩变形而产生与变形方向相反的弹性力。通过该弹性力，锁销会挤压通孔的孔壁。这样，在把部件从电路板上拔出时，锁销与通孔的孔壁之间就会产生摩擦力。这种摩擦力确保了部件被牢固地固定在电路板上。但是，在返修过程中，这种摩擦力使得难以从电路板移除部件，并且有可能造成部件或电路板的损坏。图3是示出了处于返修期间的图2中的电子产品的示意图。在图3中，当对图中上部的部件施加移除力F1时，在覆铜孔中会产生与移除力F1方向相反的摩擦力F2。另外，在图2中示出了在覆铜孔中填充有焊接后凝固的焊料，并且在正常针脚（SMT，表面贴装技术）与电路板之间也存在焊料。通过锁销和焊接，所述部件被更牢固地固定在电路板上。然而，把锁销焊接到覆铜孔的这种设计在返修过程中却形成了挑战。在返修过程中，对于焊接的部位，需要通过热气进行加热来使焊料熔化，从而将部件从电路板拔出。图3中示出了通过加热而熔化的焊料。目前，在电子产品组装行业中，在返修过程中去除锁销型部件的已知方法包括：人工地通过手去除部件本体、以及抓紧部件本体并进行拔起的机械拔取器等。所有这些现有方法都具有如下的限制：在达到焊料熔化温度期间，由于温度的升高（相对于常温），部件本体将变软从而对于该部件的锁销无法提供足够的拔起力；没有对施加拔起力的定时进行控制，而该定时是重要的，因为在焊料冷并且为固态的情况下施加拔起力会损坏覆铜孔和/或该部件。在现有技术的方法中，存在部件移除失败的风险。移除带有锁销的部件失败或者在部件移除期间对覆铜孔造成任何损伤都意味着整个电路板的报废。
技术实现思路
因此，为了解决上述问题，需要一种能够在返修期间从电路板上移除带有锁销的焊接型部件的更好的方案。根据本专利技术的一个方面，提供了一种用于锁销焊接型部件的温度触发顶出系统，所述部件的锁销被固定于电路板的通孔中并在该通孔中填充焊料进行了焊接，所述系统包括：顶出器，位于电路板的与所述部件相对的一侧，并且具有与电路板的通孔对准的顶针以及驱动顶针的缸体；温度传感器，用于感测被加热的所述焊料的温度；控制器，基于温度传感器感测的温度，在焊料熔化温度范围内驱动所述顶出器的顶针将所述部件的锁销从所述电路板中顶出。根据本专利技术的另一方面，提供了一种用于带有锁销焊接型部件的电路板的返修方法，所述部件的锁销被固定于电路板的通孔中并在该通孔中填充焊料进行了焊接，该方法包括：对电路板上具有焊料的返修区域进行加热；利用温度传感器感测被加热的所述焊料的温度；基于温度传感器感测的温度，在焊料熔化温度范围内驱动顶出器的顶针将所述部件的锁销从所述电路板中顶出，其中所述顶出器位于电路板的与所述部件相对的一侧，并且具有与电路板的通孔对准的顶针以及驱动顶针的缸体。通过采用本专利技术的温度触发顶出系统以及返修方法，能够提高从板卡移除带有锁销的部件的成功率，并且能够消除由于返修期间的部件移除失败而导致的潜在报废成本，提高成品率，降低平均制造成本。另外，通过采用本专利技术所述的温度触发顶出系统以及返修方法，能够实现具有一致的质量结果的自动处理。附图说明以下通过结合附图阅读参考下述对说明性实施例的详细描述，将更好地理解本专利技术本身、实施方式、其它目的及其优点。在附图中：图1示出了带有锁销的要装载到电路板上的电子部件的立体图；图2是示出了一个制造完成的电子产品的示意图；图3是示出了处于返修期间的图2中的电子产品的示意图；图4是示出了根据本专利技术的一个实施例的用于锁销焊接型部件的温度触发顶出系统的示意图；图5是示出了根据本专利技术的另一个实施例的用于锁销焊接型部件的温度触发顶出系统的示意图；图6的上部示出了返修热气加热期间温度传感器感测的温度随着时间的变化的曲线图，并且图6的下部示出了根据本专利技术的实施例的驱动时序图；图7是示出了根据本专利技术的另一个实施例的用于锁销焊接型部件的温度触发顶出系统的示意图；图8是示出了根据本专利技术的一个实施例的顶出器的顶针的放大示意图；图9是示出了根据本专利技术的另一个实施例的顶出器的顶针的示意图；以及图10是示出了根据本专利技术的实施例的用于带有锁销焊接型部件的电路板的返修方法的流程图。现在参照附图描述优选方法和系统，其中，在附图中相同的附图标号用来指相同的部件。在下面的描述中，为了解释的目的，阐述大量特定的细节，以便帮助完全了解系统及方法等。在其它的例子中，为了简化描述，以框图的形式示出常用的结构和装置。对于本领域技术人员来说，可以想到很多修改和其它实施例，同时拥有在说明书和附图中所教导的益处。因此，应该理解，本专利技术不局限于所公开的特定实施例，另外可选的实施例应当包含在本专利技术的范围和范例专利技术构思内。虽然本文采用了一些特定术语，但是仅仅为了一般的描述意义而非限制目的使用它们。具体实施方式下列讨论中，提供大量具体的细节以帮助彻底了解本专利技术。然而，很显然对于本领域技术人员来说，即使没有这些具体细节，并不影响对本专利技术的理解。并且应该认识到，使用如下的任何具体术语仅仅是为了方便描述，因此，本专利技术不应当局限于只用在这样的术语所表示和/或暗示的任何特定应用中。尽管在图1和图2中示出了两种形状的锁销，并且在下面的实施例中将使用图2中的锁销形状作为示例进行描述，但是应该理解的是本文使用的术语“锁销”并不因此受到限制，只要是能够起到增大摩擦力的固定作用的类似锁定机构，都是可以应用本专利技术的对象。图4是示出了根据本专利技术的一个实施例的用于锁销焊接型部件的温度触发顶出系统的示意图。在图4中，部件的锁销被固定于电路板（PCB）的通孔（PTH孔）中并在该通孔中填充焊料进行了焊接。图4中的系统包括：顶出器401、温度传感器402以及控制器403。顶出器401位于电路板的与所述部件相对的一侧，并且具有与电路板的通孔对准的顶针以及驱动顶针的缸体。温度传感器402用于感测被加热的焊料的温度。控制器403基于温度传感器402感测的温度，在焊料熔化温度范围内驱动顶出器401的顶针将所述部件的锁销从所述电路板中顶出。图5是示出了根据本专利技术的另一个实施例的用于锁销焊接型部件的温度触发顶出系统的示意图。图5中的温度触发顶出系统与图4中的温度触发顶出系统的区别在于控制器403被分成了两个部分：顶出器控本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于锁销焊接型部件的温度触发顶出系统，所述部件的锁销被固定于电路板的通孔中并在该通孔中填充焊料进行了焊接，所述系统包括：顶出器，位于电路板的与所述部件相对的一侧，并且具有与电路板的通孔对准的顶针以及驱动顶针的缸体；温度传感器，用于感测被加热的所述焊料的温度；控制器，基于温度传感器感测的温度，在焊料熔化温度范围内驱动所述顶出器的顶针将所述部件的锁销从所述电路板中顶出。

【技术特征摘要】
1.一种用于锁销焊接型部件的温度触发顶出系统，所述部件的锁销被固定于电路板的通孔中并在该通孔中填充焊料进行了焊接，所述系统包括：顶出器，位于电路板的与所述部件相对的一侧，并且具有与电路板的通孔对准的顶针以及驱动顶针的缸体；温度传感器，用于感测被加热的所述焊料的温度；控制器，基于温度传感器感测的温度，在焊料熔化温度范围内驱动所述顶出器的顶针将所述部件的锁销从所述电路板中顶出，其中，所述顶出器的顶针被设计成在接触所述锁销时能够收紧所述锁销，以减小所述锁销与所述电路板的通孔的孔壁之间的摩擦力。2.根据权利要求1所述的顶出系统，其中，所述顶出器在控制器的控制下，利用缸体内的气体或液体，通过气压或液压沿顶出方向驱动所述顶针。3.根据权利要求1所述的顶出系统，还包括用于对所述焊料进行加热的加热板。4.根据权利要求3所述的顶出系统，其中，所述缸体嵌入在所述加热板中。5.根据权利要求3或4所述的顶出系统，其中，在所述加热板中埋有能使热气流动的气道，并且在所述加热板的顶部具有与所述气道连通并且能使热气排出用以加热所述焊料的多个气孔。6.根据权利要求1所述的顶出系统，其中，所述顶针的顶部具有下陷的凹面。7.根据权利要求6所述的顶出系统，其中，所述凹面为锥面。8.根据权利要求7所述的顶出系统，其中，所述锥面的顶部开口部分的直径略大于所述锁销末端的宽度。9.根据权利要求1所述的顶出系统，其中，所述顶针由磁性材料制成的两个部分组成，在控制器的控制下对所述两个部分之一通电后由于产生磁性吸引力，所述两个部分沿与顶出方...

【专利技术属性】
技术研发人员：张伟锋，蒲柯，甄寿德，黄小伟，
申请(专利权)人：国际商业机器公司，
类型：发明
国别省市：美国;US