用于鎖銷(xiāo)焊接型部件的溫度觸發(fā)頂出系統(tǒng)和返修方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及用于鎖銷(xiāo)焊接型部件的溫度觸發(fā)頂出系統(tǒng)和返修方法。提供了一種用于鎖銷(xiāo)焊接型部件的溫度觸發(fā)頂出系統(tǒng)，所述部件的鎖銷(xiāo)被固定于電路板的通孔中并在該通孔中填充焊料進(jìn)行了焊接，所述系統(tǒng)包括：頂出器，位于電路板的與所述部件相對(duì)的一側(cè)，并且具有與電路板的通孔對(duì)準(zhǔn)的頂針以及驅(qū)動(dòng)頂針的缸體；溫度傳感器，用于感測(cè)被加熱的所述焊料的溫度；控制器，基于溫度傳感器感測(cè)的溫度，在焊料熔化溫度范圍內(nèi)驅(qū)動(dòng)所述頂出器的頂針將所述部件的鎖銷(xiāo)從所述電路板中頂出。
【專(zhuān)利說(shuō)明】用于鎖銷(xiāo)焊接型部件的溫度觸發(fā)頂出系統(tǒng)和返修方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明總體上涉及電子產(chǎn)品加工制造領(lǐng)域。更具體地說(shuō)，本發(fā)明涉及一種用于鎖 銷(xiāo)焊接型部件的溫度觸發(fā)頂出系統(tǒng)和返修方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 目前，對(duì)于電子產(chǎn)品的組裝，普遍采用包含以下步驟的工藝流程：印刷_>貼裝_> 回流焊接_>清洗_>檢測(cè)_>返修（rework)。當(dāng)檢測(cè)到電子產(chǎn)品存在缺陷時(shí)，并不直接將該 電子產(chǎn)品報(bào)廢，而是進(jìn)行返修。通過(guò)對(duì)電子產(chǎn)品的返修消除缺陷，從而能夠提高成品率，并 且降低了生產(chǎn)成本。
[0003] 在電子產(chǎn)品的一些部件上配置了鎖銷(xiāo)（lock pin)，用于為該部件與電路板(或電 子卡組件）之間的互連提供額外的機(jī)械力。這種鎖銷(xiāo)被固定于(卡在）電路板(諸如PCB)的 通孔(諸如PTH孔，S卩，覆銅孔)中。圖1示出了帶有鎖銷(xiāo)的要裝載到電路板上的電子部件的 立體圖。
[0004] 圖2是示出了一個(gè)制造完成的電子產(chǎn)品的示意圖。在圖2中，上部的部件的鎖銷(xiāo) 被卡在下部的PCB的通孔中，鎖銷(xiāo)的中部具有向外彎折的"魚(yú)眼"部分，該"魚(yú)眼"部分的總 寬度略大于通孔的直徑，從而當(dāng)把鎖銷(xiāo)插入通孔時(shí)，鎖銷(xiāo)由于被壓縮變形而產(chǎn)生與變形方 向相反的彈性力。通過(guò)該彈性力，鎖銷(xiāo)會(huì)擠壓通孔的孔壁。這樣，在把部件從電路板上拔出 時(shí)，鎖銷(xiāo)與通孔的孔壁之間就會(huì)產(chǎn)生摩擦力。這種摩擦力確保了部件被牢固地固定在電路 板上。但是，在返修過(guò)程中，這種摩擦力使得難以從電路板移除部件，并且有可能造成部件 或電路板的損壞。
[0005] 圖3是示出了處于返修期間的圖2中的電子產(chǎn)品的示意圖。在圖3中，當(dāng)對(duì)圖中 上部的部件施加移除力F1時(shí)，在覆銅孔中會(huì)產(chǎn)生與移除力F1方向相反的摩擦力F2。
[0006] 另外，在圖2中示出了在覆銅孔中填充有焊接后凝固的焊料，并且在正常針腳 (SMT，表面貼裝技術(shù)）與電路板之間也存在焊料。通過(guò)鎖銷(xiāo)和焊接，所述部件被更牢固地固 定在電路板上。然而，把鎖銷(xiāo)焊接到覆銅孔的這種設(shè)計(jì)在返修過(guò)程中卻形成了挑戰(zhàn)。在返 修過(guò)程中，對(duì)于焊接的部位，需要通過(guò)熱氣進(jìn)行加熱來(lái)使焊料熔化，從而將部件從電路板拔 出。圖3中示出了通過(guò)加熱而熔化的焊料。
[0007] 目前，在電子產(chǎn)品組裝行業(yè)中，在返修過(guò)程中去除鎖銷(xiāo)型部件的已知方法包括：人 工地通過(guò)手去除部件本體、以及抓緊部件本體并進(jìn)行拔起的機(jī)械拔取器等。所有這些現(xiàn)有 方法都具有如下的限制：在達(dá)到焊料熔化溫度期間，由于溫度的升高(相對(duì)于常溫)，部件本 體將變軟從而對(duì)于該部件的鎖銷(xiāo)無(wú)法提供足夠的拔起力；沒(méi)有對(duì)施加拔起力的定時(shí)進(jìn)行控 制，而該定時(shí)是重要的，因?yàn)樵诤噶侠洳⑶覟楣虘B(tài)的情況下施加拔起力會(huì)損壞覆銅孔和/ 或該部件。
[0008] 在現(xiàn)有技術(shù)的方法中，存在部件移除失敗的風(fēng)險(xiǎn)。移除帶有鎖銷(xiāo)的部件失敗或者 在部件移除期間對(duì)覆銅孔造成任何損傷都意味著整個(gè)電路板的報(bào)廢。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0009] 因此，為了解決上述問(wèn)題，需要一種能夠在返修期間從電路板上移除帶有鎖銷(xiāo)的 焊接型部件的更好的方案。
[0010] 根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種用于鎖銷(xiāo)焊接型部件的溫度觸發(fā)頂出系統(tǒng)， 所述部件的鎖銷(xiāo)被固定于電路板的通孔中并在該通孔中填充焊料進(jìn)行了焊接，所述系統(tǒng)包 括：頂出器，位于電路板的與所述部件相對(duì)的一側(cè)，并且具有與電路板的通孔對(duì)準(zhǔn)的頂針以 及驅(qū)動(dòng)頂針的缸體；溫度傳感器，用于感測(cè)被加熱的所述焊料的溫度；控制器，基于溫度傳 感器感測(cè)的溫度，在焊料熔化溫度范圍內(nèi)驅(qū)動(dòng)所述頂出器的頂針將所述部件的鎖銷(xiāo)從所述 電路板中頂出。
[0011] 根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種用于帶有鎖銷(xiāo)焊接型部件的電路板的返修方 法，所述部件的鎖銷(xiāo)被固定于電路板的通孔中并在該通孔中填充焊料進(jìn)行了焊接，該方法 包括：對(duì)電路板上具有焊料的返修區(qū)域進(jìn)行加熱；利用溫度傳感器感測(cè)被加熱的所述焊料 的溫度；基于溫度傳感器感測(cè)的溫度，在焊料熔化溫度范圍內(nèi)驅(qū)動(dòng)頂出器的頂針將所述部 件的鎖銷(xiāo)從所述電路板中頂出，其中所述頂出器位于電路板的與所述部件相對(duì)的一側(cè)，并 且具有與電路板的通孔對(duì)準(zhǔn)的頂針以及驅(qū)動(dòng)頂針的缸體。
[0012] 通過(guò)采用本發(fā)明的溫度觸發(fā)頂出系統(tǒng)以及返修方法，能夠提高從板卡移除帶有鎖 銷(xiāo)的部件的成功率，并且能夠消除由于返修期間的部件移除失敗而導(dǎo)致的潛在報(bào)廢成本， 提高成品率，降低平均制造成本。另外，通過(guò)采用本發(fā)明所述的溫度觸發(fā)頂出系統(tǒng)以及返修 方法，能夠?qū)崿F(xiàn)具有一致的質(zhì)量結(jié)果的自動(dòng)處理。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0013] 以下通過(guò)結(jié)合附圖閱讀參考下述對(duì)說(shuō)明性實(shí)施例的詳細(xì)描述，將更好地理解本發(fā) 明本身、實(shí)施方式、其它目的及其優(yōu)點(diǎn)。在附圖中：
[0014] 圖1示出了帶有鎖銷(xiāo)的要裝載到電路板上的電子部件的立體圖；
[0015] 圖2是示出了一個(gè)制造完成的電子產(chǎn)品的示意圖；
[0016] 圖3是示出了處于返修期間的圖2中的電子產(chǎn)品的示意圖；
[0017] 圖4是示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的用于鎖銷(xiāo)焊接型部件的溫度觸發(fā)頂出 系統(tǒng)的不意圖；
[0018] 圖5是示出了根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例的用于鎖銷(xiāo)焊接型部件的溫度觸發(fā)頂 出系統(tǒng)的不意圖；
[0019] 圖6的上部示出了返修熱氣加熱期間溫度傳感器感測(cè)的溫度隨著時(shí)間的變化的 曲線(xiàn)圖，并且圖6的下部示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的驅(qū)動(dòng)時(shí)序圖；
[0020] 圖7是示出了根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例的用于鎖銷(xiāo)焊接型部件的溫度觸發(fā)頂 出系統(tǒng)的不意圖；
[0021] 圖8是示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的頂出器的頂針的放大示意圖；
[0022] 圖9是示出了根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例的頂出器的頂針的示意圖；以及
[0023] 圖10是示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的用于帶有鎖銷(xiāo)焊接型部件的電路板的返修 方法的流程圖。
[0024] 現(xiàn)在參照附圖描述優(yōu)選方法和系統(tǒng)，其中，在附圖中相同的附圖標(biāo)號(hào)用來(lái)指相同 的部件。在下面的描述中，為了解釋的目的，闡述大量特定的細(xì)節(jié)，以便幫助完全了解系統(tǒng) 及方法等。在其它的例子中，為了簡(jiǎn)化描述，以框圖的形式示出常用的結(jié)構(gòu)和裝置。對(duì)于本 領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，可以想到很多修改和其它實(shí)施例，同時(shí)擁有在說(shuō)明書(shū)和附圖中所教導(dǎo) 的益處。因此，應(yīng)該理解，本發(fā)明不局限于所公開(kāi)的特定實(shí)施例，另外可選的實(shí)施例應(yīng)當(dāng)包 含在本發(fā)明的范圍和范例發(fā)明構(gòu)思內(nèi)。雖然本文采用了一些特定術(shù)語(yǔ)，但是僅僅為了一般 的描述意義而非限制目的使用它們。

【具體實(shí)施方式】
[0025] 下列討論中，提供大量具體的細(xì)節(jié)以幫助徹底了解本發(fā)明。然而，很顯然對(duì)于本領(lǐng) 域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，即使沒(méi)有這些具體細(xì)節(jié)，并不影響對(duì)本發(fā)明的理解。并且應(yīng)該認(rèn)識(shí)到，使 用如下的任何具體術(shù)語(yǔ)僅僅是為了方便描述，因此，本發(fā)明不應(yīng)當(dāng)局限于只用在這樣的術(shù) 語(yǔ)所表示和/或暗示的任何特定應(yīng)用中。
[0026] 盡管在圖1和圖2中示出了兩種形狀的鎖銷(xiāo)，并且在下面的實(shí)施例中將使用圖2 中的鎖銷(xiāo)形狀作為示例進(jìn)行描述，但是應(yīng)該理解的是本文使用的術(shù)語(yǔ)"鎖銷(xiāo)"并不因此受到 限制，只要是能夠起到增大摩擦力的固定作用的類(lèi)似鎖定機(jī)構(gòu)，都是可以應(yīng)用本發(fā)明的對(duì) 象。
[0027] 圖4是示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的用于鎖銷(xiāo)焊接型部件的溫度觸發(fā)頂出 系統(tǒng)的示意圖。在圖4中，部件的鎖銷(xiāo)被固定于電路板（PCB)的通孔（PTH孔)中并在該通孔 中填充焊料進(jìn)行了焊接。圖4中的系統(tǒng)包括：頂出器401、溫度傳感器402以及控制器403。 頂出器401位于電路板的與所述部件相對(duì)的一側(cè)，并且具有與電路板的通孔對(duì)準(zhǔn)的頂針以 及驅(qū)動(dòng)頂針的缸體。溫度傳感器402用于感測(cè)被加熱的焊料的溫度?？刂破?03基于溫度 傳感器402感測(cè)的溫度，在焊料熔化溫度范圍內(nèi)驅(qū)動(dòng)頂出器401的頂針將所述部件的鎖銷(xiāo) 從所述電路板中頂出。
[0028] 圖5是示出了根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例的用于鎖銷(xiāo)焊接型部件的溫度觸發(fā)頂 出系統(tǒng)的示意圖。圖5中的溫度觸發(fā)頂出系統(tǒng)與圖4中的溫度觸發(fā)頂出系統(tǒng)的區(qū)別在于控 制器403被分成了兩個(gè)部分：頂出器控制器EC以及溫度信號(hào)處理器TSP。不管是把頂出器 控制器以及溫度信號(hào)處理器集成為單個(gè)控制器（圖4)，還是把頂出器控制器以及溫度信號(hào) 處理器作為分離的部件（圖5)，都落在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。另外，在圖5中還示出了在返 修期間對(duì)電子產(chǎn)品進(jìn)行加熱的裝置，即，返修噴嘴。當(dāng)進(jìn)行返修時(shí)，使返修噴嘴靠近電路板， 通過(guò)從返修噴嘴中噴出的熱氣來(lái)加熱電路板從而使焊料熔化。這種加熱裝置存在于現(xiàn)有技 術(shù)中，并不屬于本發(fā)明的溫度觸發(fā)頂出系統(tǒng)的一部分。例如，在【背景技術(shù)】部分中的機(jī)械拔取 器的例子中，也是利用同樣或相似的加熱裝置對(duì)電路板進(jìn)行加熱。
[0029] 在圖5中，頂出器的缸體通過(guò)介質(zhì)傳輸管連接到頂出器控制器(在圖4中則連接到 控制器403)。頂出器的缸體是提供頂針的移動(dòng)空間的容器，并且為頂出器傳動(dòng)介質(zhì)提供必 要的密封。所述頂出器傳動(dòng)介質(zhì)可以是能夠在例如250?300°C (例如針對(duì)無(wú)鉛要求常用 的SAC305-錫銀銅305合金焊料）的加熱溫度下正常工作的氣體或液體。所述頂針被設(shè)置 為與返修部件的鎖銷(xiāo)對(duì)準(zhǔn)，也就是與電路板的覆銅孔對(duì)準(zhǔn)，并且頂針的間距也被設(shè)置為與 鎖銷(xiāo)的間距相同。頂針的大小被設(shè)計(jì)為小于覆銅孔的大小，從而能夠插入覆銅孔。
[0030] 在頂出器控制器(控制器403)的控制下，利用缸體內(nèi)的氣體或液體，通過(guò)氣壓或液 壓沿頂出方向驅(qū)動(dòng)所述頂針，將所述部件的鎖銷(xiāo)從所述電路板中頂出。
[0031 ] 頂出器控制器被用于控制頂針的移動(dòng)方向和移動(dòng)速度，并且經(jīng)由介質(zhì)傳輸管連接 到頂出器的缸體。頂出器控制器通過(guò)壓縮液壓液體或者氣動(dòng)氣體來(lái)控制頂針的移動(dòng)。在另 一個(gè)實(shí)施例中，頂出器控制器還可以裝備有介質(zhì)輸入端口和介質(zhì)輸出端口（參見(jiàn)后面將描 述的圖7)。根據(jù)從溫度信號(hào)處理器輸出的電信號(hào)，來(lái)激活頂出器控制器的動(dòng)作。頂出器控 制器可以包括控制頂針的移動(dòng)所需的各種控制閥。頂出器控制器還可以包括用來(lái)防止施加 到頂針的壓力過(guò)高的泄壓閥。
[0032] 在通過(guò)熱氣進(jìn)行加熱期間，溫度信號(hào)處理器實(shí)時(shí)地接收并監(jiān)視來(lái)自溫度傳感器 (諸如熱電偶等）的溫度信號(hào)，并將"激活"信號(hào)發(fā)送給頂出器控制器，以相應(yīng)地控制頂針的 移動(dòng)。溫度傳感器將被放置在接近部件位置的PCB的表面上，以測(cè)量部件位置在返修期間 的溫度。盡管在圖4和圖5的例子中，溫度傳感器被放置在電路板的上側(cè)，但是實(shí)際上，溫 度傳感器可以被布置在所述電路板的任一側(cè)。在一個(gè)實(shí)施例中，在返修過(guò)程中，溫度傳感 器可以被布置在任何地方，只要溫度傳感器感測(cè)到的溫度能夠反映被加熱的焊料的溫度即 可。由溫度傳感器檢測(cè)到的溫度將代表鎖銷(xiāo)的溫度。溫度信號(hào)處理器將比較來(lái)自溫度傳感 器的溫度信號(hào)所表示的溫度與一預(yù)定義閾值，并且如果該溫度信號(hào)所表示的溫度達(dá)到預(yù)定 義閾值，則向頂出器控制器發(fā)送"激活"信號(hào)。例如，對(duì)于LF SAC305焊料，所述預(yù)定義閾值 可以被設(shè)置為220°C。針對(duì)不同的焊料，可以設(shè)置不同的閾值。
[0033] 如果過(guò)早激活頂針，則會(huì)在焊料仍為固態(tài)的情況下對(duì)覆銅孔施加壓力，因而會(huì)損 壞覆銅孔；如果過(guò)晚激活頂針，則因焊料已冷卻為固態(tài)而也導(dǎo)致對(duì)覆銅孔施加壓力。但是， 通過(guò)采用本發(fā)明的頂出系統(tǒng)，能夠控制頂針移動(dòng)的開(kāi)始時(shí)間，從而僅在焊料熔化溫度范圍 內(nèi)驅(qū)動(dòng)頂針。
[0034] 圖6的上部示出了返修熱氣加熱期間溫度傳感器感測(cè)的溫度隨著時(shí)間的變化的 曲線(xiàn)圖，并且圖6的下部示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的驅(qū)動(dòng)時(shí)序圖。在圖6的上部的曲線(xiàn) 圖中，橫軸表示時(shí)間，縱軸表示溫度。從該曲線(xiàn)圖中可以看出，焊料在溫度TC (約220°C )以 上處于液態(tài)。焊料處于液態(tài)的時(shí)段被稱(chēng)為T(mén)AL時(shí)間（Time Above Liquid)。這段時(shí)間TAL 被投影到圖6的下部的驅(qū)動(dòng)時(shí)序圖中。在圖6的下部的時(shí)序圖中，第一行是溫度信號(hào)處理 器發(fā)送激活信號(hào)的時(shí)序，第二行是頂出器控制器驅(qū)動(dòng)頂針的時(shí)序。根據(jù)如圖6所示的曲線(xiàn) 圖得出的閾值，通過(guò)溫度信號(hào)處理器和頂出器控制器的控制，能夠?qū)崿F(xiàn)僅在焊料熔化溫度 范圍內(nèi)驅(qū)動(dòng)頂針以把鎖銷(xiāo)從電路板中容易地頂出。這種時(shí)序控制對(duì)于鎖銷(xiāo)焊接型部件的成 功返修是尤為重要的，因?yàn)楹噶先刍瘻囟确秶邢薏⑶覂H具有特定時(shí)間跨度。
[0035] 圖7是示出了根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例的用于鎖銷(xiāo)焊接型部件的溫度觸發(fā)頂 出系統(tǒng)的示意圖。在圖7中示出的實(shí)施例中，溫度觸發(fā)頂出系統(tǒng)還包括用于對(duì)焊料進(jìn)行加 熱的加熱板。在圖7的實(shí)施例中，頂出器的缸體嵌入在加熱板中；在另一個(gè)實(shí)施例中，加熱 板可以與頂出器的缸體分離。該加熱板可以與現(xiàn)有技術(shù)的返修噴嘴一起使用（參見(jiàn)圖7)， 也可以單獨(dú)使用。當(dāng)該加熱板可以與返修噴嘴一起使用時(shí)，能夠從兩側(cè)對(duì)電路板進(jìn)行加熱， 從而更快地使焊料熔化。在所述加熱板中埋有能使熱氣流動(dòng)的氣道，并且在加熱板的頂部 具有與所述氣道連通并且能使熱氣排出用以加熱所述焊料的多個(gè)氣孔。在熱板中靠近頂針 和缸體附近的位置，可以把氣道設(shè)計(jì)成繞過(guò)頂針和缸體，從而不會(huì)發(fā)生干擾。在一個(gè)實(shí)施例 中，所述加熱板被設(shè)計(jì)為通過(guò)布置氣孔的位置，僅對(duì)電路板的需要返修的區(qū)域進(jìn)行加熱。在 一個(gè)實(shí)施例中，如上所述并且如圖7所示，頂出器控制器還可以裝備有介質(zhì)輸入端口和介 質(zhì)輸出端口。
[0036] 在一個(gè)實(shí)施例中，如圖7所示，電路板的兩端被保持機(jī)構(gòu)的卡鉗固定，所述保持機(jī) 構(gòu)還包括從電路板的面對(duì)所述部件的一側(cè)支撐所述電路板的支撐棒。該支撐棒可以防止頂 出器的頂針的頂出動(dòng)作導(dǎo)致的電路板的翹曲，使電路板平坦。該支撐棒位于返修位置附近。
[0037] 為了減輕在鎖銷(xiāo)頂出過(guò)程中對(duì)覆銅孔的孔壁的損傷，本發(fā)明的發(fā)明人提出了進(jìn)一 步的改進(jìn)方案，即，改進(jìn)頂針的結(jié)構(gòu)。所述頂出器的頂針被設(shè)計(jì)成在接觸所述鎖銷(xiāo)時(shí)能夠收 緊所述鎖銷(xiāo)，以減小所述鎖銷(xiāo)與所述電路板的通孔的孔壁之間的摩擦力。
[0038] 圖8是示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的頂出器的頂針的放大示意圖。在以上的 實(shí)施例中，頂出器的頂針為簡(jiǎn)單的圓柱體。與之相對(duì)，在圖8中，頂出器的頂針的頂部具有 下陷的凹面。具體地說(shuō)，該凹面為錐面，但是并不限于錐面，只要滿(mǎn)足上寬下窄的結(jié)構(gòu)即可。 所述錐面的中心與鎖銷(xiāo)的中心對(duì)準(zhǔn)，并且所述錐面的頂部開(kāi)口部分的直徑略大于鎖銷(xiāo)末端 的寬度，從而在頂針向上移動(dòng)時(shí)能夠容納下鎖銷(xiāo)的兩個(gè)針腳。當(dāng)這兩個(gè)針腳在頂針頂部的 錐面上滑動(dòng)時(shí)，這兩個(gè)針腳將被收緊，因而將會(huì)減小鎖銷(xiāo)與覆銅孔的孔壁的摩擦力。
[0039] 圖9是示出了根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例的頂出器的頂針的示意圖。如圖9所示， 頂針由磁性材料制成的兩個(gè)部分組成，在控制器(頂出器控制器）的控制下對(duì)所述兩個(gè)部分 之一通電后由于產(chǎn)生磁性吸引力，所述兩個(gè)部分沿與頂出方向大致垂直的方向相向移動(dòng)， 從而能夠收緊位于它們之間的鎖銷(xiāo)。具體地，在這個(gè)實(shí)施例中，頂針由電磁體和銜鐵組成。 電磁體由金屬芯和線(xiàn)圈組成。線(xiàn)圈在施加電壓V后將產(chǎn)生磁場(chǎng)。施加的電壓V通過(guò)一個(gè)開(kāi) 關(guān)控制，而該開(kāi)關(guān)由來(lái)自控制器(溫度信號(hào)處理器）的信號(hào)控制。金屬芯的一端纏繞有線(xiàn)圈 以增強(qiáng)磁場(chǎng)，金屬芯的另一端與銜鐵匹配，從而形成頂針。銜鐵和金屬芯分別通過(guò)一個(gè)重置 彈簧固定在頂出器的底座上并且可以相向滑動(dòng)。在控制開(kāi)關(guān)切換到"接通（On)"時(shí)，電壓V 被施加到線(xiàn)圈，電磁體開(kāi)始工作，銜鐵將被磁化并向金屬芯移動(dòng)，從而產(chǎn)生了對(duì)于鎖銷(xiāo)的收 緊力。當(dāng)控制開(kāi)關(guān)切換到"斷開(kāi)（Off)"時(shí)，磁性吸引力消失，銜鐵和金屬芯將被重置彈簧拖 回它們的原始位置。在一個(gè)實(shí)施例中，在頂針的所述兩個(gè)部分的頂部分別具有能夠在施加 收緊力之前容納鎖銷(xiāo)的凹陷。在一個(gè)實(shí)施例中，頂針的所述兩個(gè)部分中的一個(gè)部分具有一 個(gè)或多個(gè)滑塊，并且頂針的所述兩個(gè)部分中的另一個(gè)部分具有與所述滑塊匹配的一個(gè)或多 個(gè)引導(dǎo)槽，所述滑塊和引導(dǎo)槽用于使頂針的所述兩個(gè)部分在相向移動(dòng)時(shí)對(duì)準(zhǔn)。
[0040] 在一個(gè)實(shí)施例中，在控制器(頂出器控制器和溫度信號(hào)處理器）的控制下，在頂針 沿頂出方向開(kāi)始移動(dòng)一定時(shí)間后，對(duì)頂針的所述兩個(gè)部分之一通電。這是為了保證頂針在 沿頂出方向移動(dòng)一段距離從而接觸到鎖銷(xiāo)后，才開(kāi)始收緊動(dòng)作。在圖6下部的時(shí)序圖中的 最后一行中示出了這種時(shí)序控制。在這個(gè)實(shí)施例中，控制器還把控制信號(hào)發(fā)送給電壓V的 控制開(kāi)關(guān)，從而電磁體能夠按照期望的時(shí)序工作。
[0041] 在一個(gè)實(shí)施例中，還期望控制頂針的移動(dòng)速度，從而可以更加精準(zhǔn)地在焊料熔化 溫度范圍內(nèi)進(jìn)行頂出動(dòng)作。在該實(shí)施例中，控制器(頂出器控制器）還可以包括用來(lái)控制介 質(zhì)流的速度的速度控制閥，從而通過(guò)控制介質(zhì)流的速度，來(lái)控制頂針的移動(dòng)速度。在一個(gè)實(shí) 施例中，可以將頂針的移動(dòng)速度控制為：頂針的移動(dòng)速度=電路板厚度/TAL。
[0042] 在這里，需要注意的是，本發(fā)明的各個(gè)實(shí)施例中的特征可以進(jìn)行相互組合，而并不 局限于某一特定實(shí)施例。例如，圖7中的加熱板可以與圖4和圖5中的溫度觸發(fā)頂出系統(tǒng) 進(jìn)行組合，圖8中的保持機(jī)構(gòu)可以與圖4-5以及圖9中的溫度觸發(fā)頂出系統(tǒng)進(jìn)行組合，并且 依此類(lèi)推。
[0043] 圖10是示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的用于帶有鎖銷(xiāo)焊接型部件的電路板的返修 方法的流程圖。所述部件的鎖銷(xiāo)被固定于電路板的通孔中并在該通孔中填充焊料進(jìn)行了焊 接。該方法包括：加熱步驟1010、測(cè)溫步驟1020以及頂出步驟1030。
[0044] 在加熱步驟1010中，對(duì)電路板上具有焊料的返修區(qū)域進(jìn)行加熱。在測(cè)溫步驟1020 中，利用溫度傳感器感測(cè)被加熱的所述焊料的溫度。在頂出步驟1030中，基于溫度傳感器 感測(cè)的溫度，在焊料熔化溫度范圍內(nèi)驅(qū)動(dòng)頂出器的頂針將所述部件的鎖銷(xiāo)從所述電路板中 頂出。所述頂出器位于電路板的與所述部件相對(duì)的一側(cè)，并且具有與電路板的通孔對(duì)準(zhǔn)的 頂針以及驅(qū)動(dòng)頂針的缸體。
[0045] 本文中所用的術(shù)語(yǔ)，僅僅是為了描述特定的實(shí)施例，而不意圖限定本發(fā)明。本文中 所用的單數(shù)形式的"一"和"該"，旨在也包括復(fù)數(shù)形式，除非上下文中明確地另外指出。還 要知道，"包含"一詞在本說(shuō)明書(shū)中使用時(shí)，說(shuō)明存在所指出的特征、整體、步驟、操作、單元 和/或組件，但是并不排除存在或增加一個(gè)或多個(gè)其它特征、整體、步驟、操作、單元和/或 組件，以及/或者它們的組合。
[0046] 權(quán)利要求中的對(duì)應(yīng)結(jié)構(gòu)、材料、操作以及所有功能性限定的裝置（means)或步驟 的等同替換，旨在包括任何用于與在權(quán)利要求中具體指出的其它單元相組合地執(zhí)行該功能 的結(jié)構(gòu)、材料或操作。所給出的對(duì)本發(fā)明的描述其目的在于示意和描述，并非是窮盡性的， 也并非是要把本發(fā)明限定到所表述的形式。對(duì)于所屬【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不 偏離本發(fā)明范圍和精神的情況下，顯然可以作出許多修改和變型。對(duì)實(shí)施例的選擇和說(shuō)明， 是為了最好地解釋本發(fā)明的原理和實(shí)際應(yīng)用，使所屬【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員能夠明了， 本發(fā)明可以有適合所要的特定用途的具有各種改變的各種實(shí)施方式。
[0047] 以上結(jié)合本發(fā)明的實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明的原理進(jìn)行了說(shuō)明，但這些說(shuō)明只是示例性 的，不應(yīng)理解為對(duì)本發(fā)明的任何限制。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行各種改變和變形， 而不會(huì)背離由隨附權(quán)利要求所限定的本發(fā)明的精神和范圍。
【權(quán)利要求】
1. 一種用于鎖銷(xiāo)焊接型部件的溫度觸發(fā)頂出系統(tǒng)，所述部件的鎖銷(xiāo)被固定于電路板的 通孔中并在該通孔中填充焊料進(jìn)行了焊接，所述系統(tǒng)包括： 頂出器，位于電路板的與所述部件相對(duì)的一側(cè)，并且具有與電路板的通孔對(duì)準(zhǔn)的頂針 以及驅(qū)動(dòng)頂針的缸體； 溫度傳感器，用于感測(cè)被加熱的所述焊料的溫度； 控制器，基于溫度傳感器感測(cè)的溫度，在焊料熔化溫度范圍內(nèi)驅(qū)動(dòng)所述頂出器的頂針 將所述部件的鎖銷(xiāo)從所述電路板中頂出。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的頂出系統(tǒng)，其中，所述頂出器在控制器的控制下，利用缸體內(nèi) 的氣體或液體，通過(guò)氣壓或液壓沿頂出方向驅(qū)動(dòng)所述頂針。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的頂出系統(tǒng)，還包括用于對(duì)所述焊料進(jìn)行加熱的加熱板。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的頂出系統(tǒng)，其中，所述缸體嵌入在所述加熱板中。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的頂出系統(tǒng)，其中，在所述加熱板中埋有能使熱氣流動(dòng)的氣 道，并且在所述加熱板的頂部具有與所述氣道連通并且能使熱氣排出用以加熱所述焊料的 多個(gè)氣孔。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的頂出系統(tǒng)，其中，所述頂出器的頂針被設(shè)計(jì)成在接觸所述鎖 銷(xiāo)時(shí)能夠收緊所述鎖銷(xiāo)，以減小所述鎖銷(xiāo)與所述電路板的通孔的孔壁之間的摩擦力。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的頂出系統(tǒng)，其中，所述頂針的頂部具有下陷的凹面。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的頂出系統(tǒng)，其中，所述凹面為錐面。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的頂出系統(tǒng)，其中，所述錐面的頂部開(kāi)口部分的直徑略大于所 述鎖銷(xiāo)末端的寬度。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的頂出系統(tǒng)，其中，所述頂針由磁性材料制成的兩個(gè)部分組 成，在控制器的控制下對(duì)所述兩個(gè)部分之一通電后由于產(chǎn)生磁性吸引力，所述兩個(gè)部分沿 與頂出方向大致垂直的方向相向移動(dòng)，從而能夠收緊位于它們之間的鎖銷(xiāo)。
11. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的頂出系統(tǒng)，其中，在頂針的所述兩個(gè)部分的頂部分別具有 能夠容納鎖銷(xiāo)的凹陷。
12. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的頂出系統(tǒng)，其中，在控制器的控制下，在頂針沿頂出方向開(kāi) 始移動(dòng)一定時(shí)間后，對(duì)頂針的所述兩個(gè)部分之一通電。
13. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的頂出系統(tǒng)，其中，頂針的所述兩個(gè)部分中的一個(gè)部分具有 一個(gè)或多個(gè)滑塊，并且頂針的所述兩個(gè)部分中的另一個(gè)部分具有與所述滑塊匹配的一個(gè)或 多個(gè)引導(dǎo)槽，所述滑塊和引導(dǎo)槽用于使頂針的所述兩個(gè)部分在相向移動(dòng)時(shí)對(duì)準(zhǔn)。
14. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的頂出系統(tǒng)，其中，所述溫度傳感器被布置在所述電路板的任 一側(cè)。
15. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的頂出系統(tǒng)，其中，所述電路板的兩端被保持機(jī)構(gòu)的卡鉗固 定。
16. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的頂出系統(tǒng)，其中，所述保持機(jī)構(gòu)還包括從電路板的面對(duì)所 述部件的一側(cè)支撐所述電路板的支撐棒。
17. -種用于帶有鎖銷(xiāo)焊接型部件的電路板的返修方法，所述部件的鎖銷(xiāo)被固定于電 路板的通孔中并在該通孔中填充焊料進(jìn)行了焊接，該方法包括： 對(duì)電路板上具有焊料的返修區(qū)域進(jìn)行加熱； 利用溫度傳感器感測(cè)被加熱的所述焊料的溫度； 基于溫度傳感器感測(cè)的溫度，在焊料熔化溫度范圍內(nèi)驅(qū)動(dòng)頂出器的頂針將所述部件的 鎖銷(xiāo)從所述電路板中頂出，其中所述頂出器位于電路板的與所述部件相對(duì)的一側(cè)，并且具 有與電路板的通孔對(duì)準(zhǔn)的頂針以及驅(qū)動(dòng)頂針的缸體。
【文檔編號(hào)】H05K3/00GK104219885SQ201310211822
【公開(kāi)日】2014年12月17日 申請(qǐng)日期:2013年5月31日 優(yōu)先權(quán)日:2013年5月31日
【發(fā)明者】張偉鋒, 蒲柯, 甄壽德, 黃小偉 申請(qǐng)人:國(guó)際商業(yè)機(jī)器公司