廢棄印刷電路板上電子元器件拆卸新工藝及其機理

余楊

摘 要 本文主要分析了廢棄印刷電路板的性質，并且根據其原理設計了拆卸實驗，利用模擬軟件對電路板上的電子元器件的拆裝進行研究，并且對所得出的結果進行了驗證。結果表明，最有利于廢棄印刷電路板電子元器件拆卸的條件是下進氣。在研究中明確，在拆卸過程中的受熱與受力機制，而且廢棄印刷電路板上電子元器件的拆卸效率也有所提高，此研究為新工藝規模的擴大奠定了良好的基礎。

關鍵詞 廢棄印刷電路板 新工藝 電子元器件

中圖分類號：TN7 文獻標識碼：A

0前言

電子垃圾目前在當今社會中已經成為了人們關注的焦點，根據統計數據顯示，電子垃圾的增長速度是普通垃圾的3倍之多。印刷電路板是電子設備中最重要的組成部分之一，并且大多數的家用電器都含有電路板，例如電話、電腦以及電視等。廢棄印刷電路板上電子元器件拆卸只是廢棄印刷電路板資源化過程中的第一步，離電子元器件的自動化拆卸還具有一定距離。

1廢棄印刷電路板電子元器件拆卸技術

1.1元器件識別

要進行印刷電路板電子元器件拆卸首先要進行識別，可以通過掃描他們的二維像、三維像，運用不同的方法，得到的效果也是不同的。利用三維像進行識別，可以得到的信息較為豐富，而且范圍也較大費用較低，總體來說其利用價值較高。其次就是對圖像信息的處理，通過拍攝所獲得的圖像能夠通過模式的識別而進行分析，分析所拍攝圖像的特征。將電子元器件的位置、封裝等信息進行獲取，再與所儲存的信息進行對比，進而獲得拆卸時必須了解的重要信息，再將此信息轉化成控制指令，最終實現對廢棄印刷電路板電子元器件進行的拆卸，在拆卸自動化的新領域中有所成就。目前科學家又研制出了一套到圖像處理識別系統，識別系統的精準度在理想范圍內是能夠達到0.1毫米，與此同時還需要配備字符識別系統對元器件上的字符進行處理。

1.2拆卸方式

目前用于電路板拆卸的方式主要有：使用夾具對元器件進行的抓取、真空抽吸法對元器件、利用振動或是超聲波、使元器件與基板分離等。在進行拆卸時，根據拆卸對象的范圍不同，選擇不同的方式進行拆卸，例如：選擇性拆卸和同時性拆卸兩種。選擇性拆卸經常使用于對元器件進行的維修上，尤其是遇到個別零件損壞，經常使用這種方法。從廢棄的印刷電路板上拆卸元器件也是運用的選擇性拆卸，通常使用的是真空抽吸式。同時性拆卸的使用范圍是對電路板上所有的元器件進行的拆卸，通常采用振動、沖擊或是其他具有普遍使用功能的拆卸方法。

2電路板上的電子元器件拆卸工藝

2.1選擇性拆卸方式

在對廢棄電路板上的元器件進行選擇性拆卸時，主要目的有兩個：一個是對不能使用的元器件進行拆卸，另一個是對電路板上還能夠使用的元器件進行拆卸，拆卸下來方便重新使用。第一種目的在進行拆卸時應該盡量避免對周圍其他元器件的損壞，或是避免元器件內部產生熱應力。根據拆卸的目的不同，在其拆卸對象的選擇上也有所不同，所以人們設計了不同的選擇性拆卸工藝。選擇性拆卸方式主要有以下幾種：

（1）將惰性介質進行加熱，然后再去除元器件。一般采用的是常規加熱法，將元器件上的焊錫消除，因為元器件上殘留的焊錫會自行進行氧化，氧化后其自身的在焊性就會變差，使用氮氣對其元器件進行加熱，遺留在元器件上的焊錫不會受到氧化膜的影響，可以對元器件進行二次使用。

（2）對其進行熱風紅外加熱，并且利用手工進行元器件去除。由于手工具有靈活性，所以在對元器件進行拆卸時會比較有優勢。紅外加熱的使用，能夠對普通的元器件進行拆卸。根據統計數據顯示，這種拆卸方法目前已經拆卸了大約有300多個品種，而且有95%以上的元器件都能夠繼續使用。

2.2同時性拆卸工藝

因為在電路板中會有大量的金屬以及非金屬資源，所以要對廢棄的印刷電路板進行資源回收，進行同時性拆卸工藝，最大程度的降低回收成本，提高金屬材料的回收率，與此同時這也是各國科學家需要考量的主要問題之一。首先應該通過回收對電路板進行拆解，采用振動方法將其進行分離利用，并且設計相應的拆卸裝備，最終將電子元器件進行拆卸。將電路板固定在架上，同時使它均勻受熱，然后再對電路板進行高溫加熱，最終達到融化的狀態，就能夠對其進行拆卸。對元器件進行引腳切割來分離元件，在對電路板進行處理后，將元器件的安裝面朝下，與此同時用小鋼球支撐在其下部，然后加熱進行部分焊接，最后對切割下來的焊錫進行處理，采用的切割方式不同，所對應的拆卸工藝也就不同。

拆卸后為了使其元器件能夠繼續使用，并且延長使用壽命，首先應該提高材料的利用率，降低拆卸成本，同時人們在開發一些新的拆卸方法，振動的方法既可以對元器件進行拆卸，又可以將拆卸的元器件安裝上，與此同時也能夠保持元器件的功能不被破壞。

3結束語

目前我國是在世界中屬于電氣產品的消費大國，每年都會有許多的電子廢物產生，所以電子廢物帶給社會的壓力是巨大的。經試驗表明，目前廢棄印刷電路板的電子元器件的拆卸已經達到了很高的水平，但是在拆卸的過程中其技術一直處于很低的狀態。廢棄的電路板雖然已經被淘汰，但是其上面還有很多元器件沒有達到使用壽命，對此應該進行拆卸進行二次使用。

參考文獻

[1] 湛志華.廢棄電路板環氧樹脂真空熱裂解實驗及機理研究[D].長沙：中南大學，2012.

[2] 孫靜.微波誘導熱解廢舊印刷電路板（WPCB）的實驗和機理研究[D]濟南：.山東大學，2012.

[3] 聞誠.電路板元器件拆除加熱工藝優化及其熱分析研究[D].安徽：合肥工業大學，2013.