[發(fā)明專利]一種利用高壓熱風自動分離廢棄線路板元件的方法

有效

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• 申請日: 2013-09-12
• 公開（公告）號: CN103480933A
• 公開（公告）日: 2014-01-01
• 發(fā)明（設計）人: 江遠峰
• 申請（專利權）人: 偉翔環(huán)保科技發(fā)展（上海）有限公司
• 主分類號: B23K1/018
• 分類號: B23K1/018
• 代理公司: 上海智信專利代理有限公司 31002
• 代理人: 王潔

技術領域

本發(fā)明涉及一種利用高壓熱風自動分離廢氣線路板元件的方法，屬于電子廢棄物資源化綜合利用技術領域。

背景技術

近年來，家用電器產(chǎn)生的電子廢棄物到達了一個報廢高峰期，廢舊電視機占有電子廢棄物中的相當比例，據(jù)不完全統(tǒng)計，電視機的年報廢量為2375.02萬臺（2010年），2548.04萬臺（2011年），2772.91萬臺（2012年）。其中，線路板是廢棄電視機的重要組成部分，其通常是由一塊單面或者雙面覆有銅箔的絕緣基板與若干元器件通過低溫軟釬焊方式焊接而成。基板多為阻燃酚醛紙基覆銅板、非阻燃酚醛紙基覆銅板或環(huán)氧玻璃纖維布基芯板等。元器件通常包括集成電路（IC）、二極管、三極管、光電器件、電容、電阻及各種插槽接口等。有分析表明，廢舊線路板雖然作為一個整體失去了原有功能，然而其上的電子元器件絕大部分功能完好，電子元器件的使用壽命為50萬小時，而附著在廢棄線路板的電子元器件平均使用時間僅為2萬小時，因此，合理利用廢棄電路板具有相當大的社會效益和經(jīng)濟效益。在工業(yè)應用中，如何實現(xiàn)在不損壞電子元器件的前提下，低成本、大規(guī)模地進行廢棄電路板的拆卸回收，同時盡力減少拆卸過程對環(huán)境的污染，是當前電路板處理的一大議題。

現(xiàn)有技術中存在如下問題需要解決：

1.在高效連續(xù)的情況下，線路板的安裝問題：

線路板尺寸眾多，最小到50mm×50mm，最大350mm×500mm，其基板厚度為1.0mm～2.0mm，而其電子元器件最高高度在120mm，整個線路板重量在1.3～1.6kg，且重量分布嚴重偏置，集中在高壓包位置，故而，線路板即為偏置的薄壁件，剛度低，如何統(tǒng)一標準的對線路板進行夾持和穩(wěn)定的高效傳送，是能否處理廢棄線路板的前提基礎。

2.線路板與元器件分離問題：

1）由I.Stobbe和H.Grises提出的與制造過程相反的回收元件系統(tǒng)，即逆制造系統(tǒng)過程，具有識別，脫焊及性能檢測三個模塊。但由于元件種類多，結構復雜，數(shù)據(jù)庫中信息有待完善，且設備價格昂貴，不為工業(yè)應用。

2）中國專利CN101386016A提出的用傳動鏈連續(xù)整體拆卸廢棄電路板的方法和設備，采用空氣加熱和振動電機振動沖擊方式分離。中國專利CN16900458A采用電熱絲空氣加熱，機械滾刷和強力吸頭拆卸元件和回收焊料。中國專利CN101014229A提出一種元器件拆除方法和裝置，采用熱風加熱，線路板采用限位箱盛裝，凸輪沖擊裝置實施沖擊，彈性網(wǎng)帶分離、收集元件和焊錫。

3）中國機械科學研究總院制作一套廢電路板元件拆卸裝置，采用紅外加熱箱和氣缸帶動搖臂敲擊線路板拆卸裝置。日本NEC公司開發(fā)一套自動拆卸廢電路板的電子元件技術，采用紅外加熱及兩級加熱拆卸系統(tǒng)。

4）德國的FAPS將廢棄的印刷電路板置于液體加熱，通過數(shù)字化控制夾具分離插裝元件，而貼裝元件利用真空方法分離。中國發(fā)明專利CN100496192C提出將線路板浸入液體導熱介質(zhì)中，再保持導熱介質(zhì)溫度高于焊錫融化溫度之上時，實施外力進行分離。

5）奧地利研制出一種柔性的廢棄線路板半自動化拆卸裝置，首先利用圖像探測識別裝置獲取電路板元件位置，類型，再采用激光加熱和自動化機械手共同作用拆除元件。

從以上研究近況來看，問題的關鍵點在線路板和元器件的脫焊和分離，加熱方式上有氣體、液體、紅外線輻射及激光等；分離方式上有拍打、機械滾刷、機械手等方式；有如一些文獻雖有PCB板元件綠色脫焊并回收的相關方法，然而大多數(shù)停留在實驗室研究階段，技術尚不成熟，無法推廣工業(yè)使用；而國外的一些自動化設備的系統(tǒng)結構復雜，成本高昂，不適合中國國情。

3.線路板處理的環(huán)境問題：

線路板在受熱270℃～350℃情況下，會發(fā)生劇烈熱分解失重反應，電路板中的阻燃劑（主要為含溴環(huán)氧樹脂）會發(fā)生部分分解，另外，線路板在制造過程中，加入固化劑及促進劑等有機物質(zhì)，此有機物質(zhì)會受熱揮發(fā)或分解，產(chǎn)生有機污染物大部分在較低濃度下便具有惡臭和強烈毒性，對工作環(huán)境和人體健康有較大危害。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明目的在于解決上述現(xiàn)有技術存在的問題，提供了一種利用高壓熱風自動分離廢棄線路板元件，并無害化處理有毒有害氣體的方法。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下的技術方案：