电路板元器件拆卸方法及拆卸力研究

论文摘要

近年来,电子垃圾的产生量迅速增加。电子垃圾成分复杂,处理不当会给环境和人体健康带来严重的危害。然而,电子垃圾具有高价值性,随意丢弃也造成了资源的浪费。印刷电路板是城市垃圾中增长速度最快且具有较高回收利用价值的一类有害固体废物,对其回收及资源化利用不仅可以减轻环境污染而且可回收有用成分。在众多的回收电路板的方法中,物理法回收由于避免了湿法冶金中带来的产品干燥与污泥处置和火法冶金中耗能高与二次污染等难题,具有一定的优越性。电路板的物理法回收首先要对电子元器件进行脱焊。脱焊过程有两个关键的步骤:脱焊的加热方法的选择和对脱焊的拆卸力的研究。目前,拆除印刷电路板元器件过程中,使焊锡熔化的常用的加热方法主要有空气加热、红外线加热、激光加热和液体加热等。拆除元器件的拆卸力按照元器件封装技术的不同而不同。本文在分析和比较国内外现有电路板电子元件拆除技术的基础上。通过比较空气加热、红外线加热、激光加热和液体加热四种脱焊加热方式,建立脱焊方法评价模型,得出液体加热方式的优越性。然后分析实验装置冲击力的大小,研究元器件引脚的特点对拆卸力的影响,建立电路板上元器件的拆卸力模型。根据影响拆除力的因素,用正交试验设计方法,安排拆卸插装元器件的实验。最后,求解冲击电路板拆卸元器件的最优实验条件。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 致谢
• 第一章 绪论
• 1.1 课题研究的背景及意义
• 1.2 废弃电路板的组成结构
• 1.3 废弃电路板的回收现状
• 1.3.1 热解法
• 1.3.2 物理回收法
• 1.4 论文的主要工作及结构安排
• 1.4.1 论文的选题和研究目标
• 1.4.2 论文的研究内容
• 1.4.3 论文的结构安排
• 第二章 废弃电路板脱焊加热方法分析
• 2.1 脱焊的加热方法研究
• 2.1.1 空气加热
• 2.1.2 红外线加热
• 2.1.3 激光加热
• 2.1.4 液体加热
• 2.2 加热方法定性对比
• 2.3 建立评价指标体系
• 2.3.1 指标的选择
• 2.3.2 指标的量化及权重
• 2.4 评价模型的建立
• 2.5 方案优选
• 2.6 小结
• 第三章 脱焊拆卸力研究
• 3.1 脱焊拆卸力研究
• 3.1.1 分离插装元器件
• 3.1.2 分离贴装元器件
• 3.2 脱焊工艺研究
• 3.2.1 国内的主要方法
• 3.2.2 “空气加热+牵引力”拆卸分离流程
• 3.2.3 “红外线加热+冲击力/剪切力”拆卸分离流程
• 3.2.4 “激光加热+牵引力”工艺流程
• 3.2.5 “液体加热+牵引力/冲击力/真空作用”的工艺流程
• 3.2.6 “红外线加热+冲击力+红外线加热+剪切力”工艺流程
• 3.3 小结
• 第四章 插装元器件脱焊拆卸力研究
• 4.1 本文所用的脱焊工艺及其实现方法
• 4.2 冲击仿真模型
• 4.2.1 建立冲击模型
• 4.2.2 模拟及结果处理
• 4.3 元件特征对拆除率的影响
• 4.4 元件引脚弯曲需要的拆除力模型及计算
• 4.4.1 插装元器件拆除模型
• 4.4.2 最小拆除力计算
• 4.5 冲击拆卸的最优参数计算
• 4.5.1 实验设计
• 4.5.2 实验及数据处理
• 4.5.3 冲击力和弯曲角度的最佳实验条件分析
• 4.6 小结
• 第五章 总结与展望
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文