專利名稱：一種拆卸大尺寸模塊的夾具和一種頂起裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及工藝領域，尤其涉及一種拆卸大尺寸模塊的夾具和一種頂起裝置。
背景技術：
在電子產品加工過程中，器件在表面貼裝或插件焊接后形成的印制電路板組件 (Printed Circuit Board Assembly, PCBA)半成品，有時需要對器件進行拆除后返修。通常，返修的過程是根據返修的用途來決定，例如，待返修的器件是否可以再利用、器件的封裝類型等等。返修工藝的三個基本過程包括器件拆除、焊盤準備和器件安裝/替換，其中， 焊盤準備一般為移除舊焊料、清潔焊盤和焊料預填的過程，而器件安裝/替換，一般采用表面貼裝技術(Surface Mount Technology，SMT)貼裝設備或專用的返修設備進行，在電子產品的加工工藝中有成熟的量產應用。返修工藝的三個基本過程中較為重要的一個過程是器件拆除，針對待返修器件的封裝不同，拆除方法不同。對于常見的SMD封裝器件，一般采用烙鐵、熱鑷子等連續加熱設備可手工拆除，方法簡單效率較高，業界應用成熟。而對于大尺寸模塊或芯片的拆除過程， 現有技術提供的一種方法是采用球柵陣列(Ball Grid Array, BGA)返修工作臺進行。BGA 返修工作臺的返修工作原理是采用熱風對流或紅外加熱的方式，通過軟件程序調節溫度曲線，使熱風嘴吹出的熱風溫度達到能夠將大尺寸BGA器件或模塊的焊端錫膏熔化的大小， 此時，在位于工作臺上方的風嘴處使用真空吸嘴將芯片或模塊拆下來。上述現有技術提供的器件拆除方法對于貼裝在主板上進行二次回流焊接的雙圈城堡式模塊或器件效果可能不理想。如附圖Ι-a所示，是雙圈城堡式模塊11的焊接效果界面示意圖，雙圈城堡式模塊(或器件)在主板上的焊接采用側邊金屬化半孔爬錫(如圖1-a 的標記12所示)的方式，外圈在模塊上表面焊接，內圈在模塊底部焊接。參見附圖l_b，是雙圈城堡式模塊的焊接后真空吸取示意圖，由于雙圈城堡式模塊的焊端數量較多(一般可超過200個)，錫膏量比較大，當錫膏處于熔融狀態時，內外兩圈的錫膏表面張力(附圖l_b 的f所示)較大，真空吸嘴向上的吸取力(附圖l_b的F所示)不足以從上方將器件拆除。
發明內容本實用新型實施例提供一種拆卸大尺寸模塊的夾具和一種頂起裝置，以利于方便地將大尺寸模塊從印制電路板上拆卸。本實用新型實施例提供拆卸大尺寸模塊的夾具，所述夾具包括托盤、頂起裝置和至少兩個固定部件；所述頂起裝置包括金屬面板、至少兩個連接件和套接在所述至少兩個連接件上的至少兩個彈性部件，所述金屬面板的上側設置有一圍成一定形狀的凸起隔筋，所述金屬面板上位于所述凸起隔筋外圍設置至少兩個第一通孔；所述托盤為包括開有若干第二通孔的非金屬面板，所述非金屬面板還開有與所述凸起隔筋所圍成形狀相同的第三通孔，所述第三通孔略大于所述凸起隔筋所圍區域；所述固定部件分布于所述托盤的邊緣，用于將待拆卸模塊所在印制電路板固定于所述托盤；所述連接件穿過所述金屬面板上的第一通孔將所述頂起裝置固定于所述托盤上時，所述彈性部件的一端抵接所述金屬面板的下側，所述彈性部件的另一端抵接在所述連接件的較大端部上；所述凸起隔筋穿過所述托盤上的第三通孔時伸出所述托盤部分的高度大于所述印制電路板的厚度。本實用新型實施例提供頂起裝置，所述頂起裝置包括金屬面板、至少兩個連接件和套接在所述至少兩個連接件上的彈性部件，所述金屬面板的上側設置有一圍成一定形狀的凸起隔筋和位于所述凸起隔筋外圍的至少兩個第一通孔；所述連接件穿過所述金屬面板上的第一通孔將所述頂起裝置固定于所述托盤上時，所述彈性部件的一端抵緊所述金屬面板的下側，所述彈性部件的另一端抵接在所述連接件的較大端部上。從上述本實用新型實施例可知，由于托盤邊緣的固定部件可以將待返修的印制電路板PCB固定，在固定部件的壓力作用下，頂起裝置帶有的彈性部件被壓縮。當熱風嘴吹出的熱風使待拆卸大尺寸模塊四周的錫膏處于熔融狀態時，在頂起裝置的彈性部件的彈力作用下，待拆卸大尺寸模塊被頂起，從而與PCB分離。與現有技術采用真空吸嘴吸取模塊的拆卸方式不能拆卸錫膏量偏大的模塊相比，本實用新型實施例提供的夾具及其拆卸方法可以比較方便、輕易拆除錫膏量多、尺寸大的模塊，拆卸效率明顯提高；另一方面，由于頂起裝置在將模塊頂起時可以在模塊上均勻施加外力，避免錫膏處于熔融狀態時受力不均后造成個別焊盤被扯掉導致返修報廢模塊和單板。

為了更清楚地說明本實用新型實施例的技術方案，下面將對現有技術或實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領域技術人員來講，還可以如這些附圖獲得其他的附圖。圖Ι-a是雙圈城堡式模塊的焊接效果界面示意圖；圖Ι-b是雙圈城堡式模塊的焊接后真空吸取示意圖；圖2是本實用新型實施例提供的拆卸大尺寸模塊的夾具示意圖；圖3是本實用新型實施例提供的拆卸大尺寸模塊的夾具上固定了待返修PCB的示意圖；圖4是本實用新型實施例提供的PCB固定于拆卸大尺寸模塊的夾具時頂起裝置的彈性部件尚未被壓縮的主視圖；圖5是本實用新型實施例提供的頂起裝置結構示意圖。
具體實施方式
下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本實用新型中的實施例，本領域技術人員所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。請參閱附圖2，是本實用新型實施例提供的一種拆卸大尺寸模塊的夾具示意圖。附圖2示例的夾具包括托盤21、頂起裝置22和固定部件23，其中，固定部件23至少具有兩個； 當固定部件23只有兩個時，可將固定部件23設置于托盤21的對角上或托盤21的中軸線上；當固定部件23不只兩個時，例如，4個，可將固定部件23設置于托盤21的靠近四角的地方，當然，尚有其他設置方法，原則上只要頂起裝置22固定于托盤21上時，其受到的壓力均勻即可，因此，本實用新型對固定部件23設置于托盤21的位置不做限制。頂起裝置22可以包括金屬面板、至少兩個連接件和套接在所述至少兩個連接件上的彈性部件，采用金屬材料的好處在于剛性較強，金屬面板受熱變形量小。在頂起裝置22 的金屬面板的上側設置有一圍成一定形狀的凸起隔筋和至少兩個第一通孔。凸起隔筋的形狀可以是方形、圓形或針形等等，本實用新型對此不加限制，只要其能夠均勻對待返修的大尺寸模塊施加向上的外力，使模塊與印制電路板分離即可。在本實用新型一個實施例中，頂起裝置22包含的連接件可以是螺釘。在本實用新型實施例中，可以采用連接件穿過頂起裝置22的金屬面板上的第一通孔，將頂起裝置22固定于托盤21上。在固定時，所述彈性部件的一端抵緊所述金屬面板的下側，所述彈性部件的另一端抵接在連接件的較大端部上。由于頂起裝置22的金屬面板具有上下兩側，并且，凸起隔筋位于金屬面板的上側，因此，此處所述的金屬面板的下側是與所述凸起隔筋所處上側相對的一側。頂起裝置22安裝于托盤21后，頂起裝置22的凸起隔筋穿過托盤21上與所述凸起隔筋所圍成形狀相同的第三通孔時，其伸出托盤21的部分的高度需要大于所述印制電路板的厚度，如此，才可以使頂起裝置22的彈性部件被壓縮時產生彈力作用。托盤21為非金屬材料制成的非金屬面板，以使導熱性低。非金屬面板上開有若干小的第二通孔，均勻分布，以利于風嘴吹出的熱風回流。除此之外，該非金屬面板上還開有與凸起隔筋所圍成形狀相同的第三通孔，其略大于凸起隔筋所圍區域，以便凸起隔筋能夠從中穿過。托盤21具有下沉的邊框或定位銷釘，用于對待拆卸模塊所在PCB進行定位。固定部件23分布于托盤21的邊緣，用于將待拆卸模塊所在PCB固定于托盤21上。固定部件23可以是螺釘、鉚釘、壓扣或其他能夠起到固定物體作用的部件。考慮到本實用新型提供的拆卸大尺寸模塊的夾具頻繁用于拆卸大尺寸模塊，為了使印制電路板從夾具上很方便地拆卸，作為本實用新型一個實施例，固定部件23可以是彈性壓扣。印制電路板放置在夾具的托盤21上時，彈性壓扣在彈簧力的作用下將印制電路板扣壓在托盤 21上，從而將印制電路板固定；按壓一下彈性壓扣，彈性壓扣即松開，從而可將印制電路板從夾具的托盤21上取出。為了讓夾具安裝至BGA返修工作臺后，保證風嘴吹出的熱風上下回流，以利于待拆卸模塊底部的錫膏融化，在本實用新型提供的實施例中，在凸起隔筋內開有一個形狀與該凸起隔筋所圍區域形狀相當的第四通孔。例如，若凸起隔筋所圍區域形狀為方形，則可在凸起隔筋所圍的金屬面板上開有一方形的通孔，其大小可略小于凸起隔筋所圍成的方形。在本實用新型提供的另一實施例中，凸起隔筋所圍的金屬面板上開有若干單個面積遠小于所述凸起隔筋所圍區域面積的第五通孔。例如，在凸起隔筋所圍的金屬面板上開有若干小的第五通孔(單個第五通孔的面積遠小于凸起隔筋所圍區域面積)，構成篩狀，同樣也可以保證風嘴吹出的熱風上下回流。在頂起裝置22包含的連接件是螺釘的實施例中，頂起裝置22的螺釘還帶有螺母和兩個墊片。螺釘的螺桿貫穿墊片、彈性部件和螺母，其中，彈性部件位于兩個墊片之間，而螺母使墊片和彈性部件卡在螺母和頂起裝置22的金屬面板之間，螺釘穿過頂起裝置22上的螺孔時，螺釘的螺帽與設置有凸起隔筋的金屬面板的一面緊貼。作為本實用新型一個實施例，頂起裝置22的彈性部件可以是彈簧、彈片或彈簧和彈片的組合等等。
以下結合附圖3和附圖4，以固定部件23是彈性壓扣、頂起裝置22包含的連接件是螺釘為例，說明附圖2示例的夾具可拆卸大尺寸模塊的原理。首先，將托盤21固定于BGA返修工作臺上，再將待返修PCB (其上有待拆卸大尺寸模塊31)定位于托盤21，例如，可通過托盤21上下沉的邊框或定位銷釘將待返修PCB定位于托盤21。采用連接件(螺釘)穿過所述頂起裝置22的金屬面板上的通孔，將所述頂起裝置22的金屬面板固定于所述托盤21上時，所述彈性部件的一端抵緊所述金屬面板的下側，所述彈性部件的另一端可用螺母固定。頂起裝置22上的凸起隔筋穿過托盤21上與所述凸起隔筋所圍成形狀相同的第三通孔時，待返修PCB的掏空部分(其位置也對應于待拆卸大尺寸模塊31)與頂起裝置22上的凸起隔筋吻合。使用分布于托盤21邊緣的固定部件 23 (即彈性壓扣)將待返修的PCB固定。此時，由于凸起隔筋穿過托盤21上與所述凸起隔筋所圍成形狀相同的第三通孔時伸出托盤21的部分的高度大于所述印制電路板的厚度， 因此，在固定部件23的壓力作用下，托盤21上的頂起裝置22下降，頂起裝置22帶有的彈性部件(例如，彈簧、彈片或彈簧和彈片的組合等等)被壓縮，如附圖3所示，是附圖2示例的夾具上固定了待返修PCB32的示意圖。將熱風嘴的位置調整至對準待拆卸大尺寸模塊31上方，熱風嘴距離待拆卸大尺寸模塊31為S，S的含義參考附圖4示例的待返修PCB32于拆卸大尺寸模塊的夾具時(頂起裝置22的彈性部件尚未被壓縮)的主視圖上的標注。通過軟件程序調節溫度曲線，使熱風嘴吹出的熱風溫度在峰值區間，待拆卸大尺寸模塊31四周的錫膏處于熔融狀態。在頂起裝置22的彈性部件的彈力作用下，待拆卸大尺寸模塊31被頂起，與待返修PCB32分離。在待拆卸大尺寸模塊31和待返修PCB32完全分離后，關閉熱風嘴的熱風，當待返修PCB32恢復常溫時，人工取下待拆卸大尺寸模塊31。需要說明的是，在本實用新型實施例提供的拆卸大尺寸模塊的夾具中，當待返修 PCB受熱時若產生變形，固定部件23 (彈性壓扣)能控制此變形小于Imm(毫米)，有利于頂起裝置22將待拆卸大尺寸模塊31與待返修PCB32分開，即保證最終的效果為S與h的差 (S-h)大于lmm(毫米)，而頂起裝置22在彈性部件的彈力作用下，其向上移動最大行程為 S = h+y (毫米)，其中，1 < y < 2，S與h的含義參考附圖4示例的待返修PCB32固定于拆卸大尺寸模塊的夾具的主視圖上的標注。從上述本實用新型實施例可知，由于托盤邊緣的固定部件可以將待返修的PCB固定，在彈性壓扣的壓力作用下，頂起裝置帶有的彈性部件被壓縮。當熱風嘴吹出的熱風使待拆卸大尺寸模塊四周的錫膏處于熔融狀態時，在頂起裝置的彈性部件的彈力作用下，待拆卸大尺寸模塊被頂起，從而與PCB分離。與現有技術采用真空吸嘴吸取模塊的拆卸方式不能拆卸錫膏量偏大的模塊相比，本實用新型實施例提供的夾具及其拆卸方法可以比較方便、輕易拆除錫膏量多、尺寸大的模塊，拆卸效率明顯提高；另一方面，由于頂起裝置在將模塊頂起時可以在模塊上均勻施加外力，避免錫膏處于熔融狀態時受力不均后造成個別焊盤被撤掉導致返修報廢模塊和單板。請參閱附圖5，本實用新型實施例提供的一種頂起裝置結構示意圖。如附圖5所示，頂起裝置可以包括金屬材料制成的金屬面板51、至少兩個連接件 53和套接在所述至少兩個連接件53上的彈性部件533，采用金屬材料的好處在于剛性較強，金屬面板51受熱變形量小。在頂起裝置的金屬面板的上側設置有一圍成一定形狀的凸起隔筋52和位于所述凸起隔筋52外圍的至少兩個第一通孔。凸起隔筋52的形狀可以是方形、圓形或針形等等，本實用新型對此不加限制，只要其能夠均勻對待返修的大尺寸模塊施加向上的外力，使模塊與印制電路板分離即可。連接件53穿過所述金屬面板51上的第一通孔將所述頂起裝置固定時，所述彈性部件533的一端抵接所述金屬面板51的下側，所述彈性部件533抵接在連接件53的較大端部上，所述金屬面板51的下側是與所述凸起隔筋52所處上側相對的一側。在本實用新型一個實施例中，連接件53可以是螺釘，此時，所述金屬面板上51的至少兩個第一通孔為與所述螺釘適配的螺孔。當頂起裝置只有兩個第一通孔和兩個連接件時，這些第一通孔和連接件53可位于金屬面板51的對角上，當連接件53和第一通孔均不只兩個時，例如，各4個，連接件53 和第一通孔可以位于金屬面板51的靠近四角的地方。顯然，第一通孔和連接件53的位置并不局限于上述幾個位置，原則上，只要彈性部件533被壓縮時受力均勻即可，因此，本實用新型對第一通孔和連接件53的位置不做限制。附圖5示例的頂起裝置可以與圖2示例的拆卸大尺寸模塊的夾具配合使用。為了讓夾具安裝至BGA返修工作臺后，保證風嘴吹出的熱風上下回流，以利于待拆卸大尺寸模塊底部的錫膏融化，在本實用新型提供的實施例中，在凸起隔筋52所圍的部分金屬面板上開有一個形狀與該凸起隔筋所圍區域形狀相當的第二通孔。例如，若凸起隔筋52所圍區域形狀為方形，則可在凸起隔筋52內開一方形的第二通孔，其大小可略小于凸起隔筋52所圍成的方形。在本實用新型提供的另一實施例中，凸起隔筋52內開有若干單個面積遠小于凸起隔筋52所圍區域面積的第三通孔。例如，在凸起隔筋52內開有若干小的第三通孔(單個第三通孔的面積遠小于凸起隔筋所圍區域面積)，構成篩狀，同樣也可以保證風嘴吹出的熱風上下回流。在連接件53是螺釘53的實施例中，頂起裝置的螺釘53還帶有螺母531和兩個墊片532。螺釘的螺桿534貫穿墊片532、彈性部件533和螺母531，其中，彈性部件位53于兩個墊片532之間，而螺母531使墊片532和彈性部件533卡在螺母531和頂起裝置的金屬面板51之間，螺釘53穿過頂起裝置上的螺孔時，螺釘53的螺帽535與設置有凸起隔筋52 的金屬面板51的一面緊貼。作為本實用新型一個實施例，頂起裝置的彈性部件533可以是彈簧、彈片或彈簧和彈片的組合等等。以上對本實用新型實施例提供的一種拆卸大尺寸模塊的夾具和一種頂起裝置進行了詳細介紹，本文中應用了具體個例對本實用新型的原理及實施方式進行了闡述，以上實施例的說明只是用于幫助理解本實用新型的方法及其核心思想；同時，對于本領域的一般技術人員，依據本實用新型的思想，在具體實施方式
及應用范圍上均會有改變之處，綜上所述，本說明書內容不應理解為對本實用新型的限制。
權利要求1.一種拆卸大尺寸模塊的夾具，其特征在于，所述夾具包括托盤、頂起裝置和至少兩個固定部件；所述頂起裝置包括金屬面板、至少兩個連接件和套接在所述至少兩個連接件上的至少兩個彈性部件，所述金屬面板的上側設置有一圍成一定形狀的凸起隔筋，所述金屬面板上位于所述凸起隔筋外圍設置至少兩個第一通孔；所述托盤為包括開有若干第二通孔的非金屬面板，所述非金屬面板還開有與所述凸起隔筋所圍成形狀相同的第三通孔，所述第三通孔略大于所述凸起隔筋所圍區域；所述固定部件分布于所述托盤的邊緣，用于將待拆卸模塊所在印制電路板固定于所述托盤；所述連接件穿過所述金屬面板上的第一通孔將所述頂起裝置固定于所述托盤上時，所述彈性部件的一端抵接所述金屬面板的下側，所述彈性部件的另一端抵接在所述連接件的較大端部上；所述凸起隔筋穿過所述托盤上的第三通孔時伸出所述托盤部分的高度大于所述印制電路板的厚度。
2.如權利要求1所述的夾具，其特征在于，所述托盤具有下沉的邊框或定位銷釘。
3.如權利要求1所述的夾具，其特征在于，所述凸起隔筋內開有一形狀與所述凸起隔筋所圍區域形狀相當的第四通孔。
4.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述凸起隔筋內開有若干單個面積遠小于所述凸起隔筋所圍區域面積的第五通孔。
5.如權利要求1所述的夾具，其特征在于，所述連接件為螺釘，所述金屬面板上的至少兩個第一通孔為與所述螺釘適配的螺孔。
6.如權利要求1至5任意一項所述的夾具，其特征在于，所述彈性部件為彈簧、彈片或彈簧和彈片的組合。
7.如權利要求1至5任意一項所述的夾具，其特征在于，所述固定部件為彈性壓扣。
8.一種頂起裝置，其特征在于，所述頂起裝置包括金屬面板、至少兩個連接件和套接在所述至少兩個連接件上的彈性部件，所述金屬面板的上側設置有一圍成一定形狀的凸起隔筋和位于所述凸起隔筋外圍的至少兩個第一通孔；所述連接件穿過所述金屬面板上的第一通孔將所述頂起裝置固定時，所述彈性部件的一端抵緊所述金屬面板的下側，所述彈性部件的另一端抵接在所述連接件的較大端部上。
9.如權利要求8所述的頂起裝置，其特征在于，所述凸起隔筋內開有一形狀與所述凸起隔筋所圍區域形狀相當的第二通孔。
10.如權利要求8所述的頂起裝置，其特征在于，所述凸起隔筋內開有若干單個面積遠小于所述凸起隔筋所圍區域面積的第三通孔。
11.如權利要求8所述的頂起裝置，其特征在于，所述連接件為螺釘，所述金屬面板上的至少兩個第一通孔為與所述螺釘適配的螺孔。
12.如權利要求8至11任意一項所述的頂起裝置，其特征在于，所述彈性部件為彈簧、 彈片或彈簧和彈片的組合。
專利摘要本實用新型實施例提供一種拆卸大尺寸模塊的夾具，以利于方便地將大尺寸模塊從印制電路板上拆卸。所述夾具包括托盤、頂起裝置和至少兩個固定部件；所述頂起裝置包括金屬面板、至少兩個連接件和套接在所述至少兩個連接件上的至少兩個彈性部件，所述金屬面板的上側設置有一圍成一定形狀的凸起隔筋，所述金屬面板上位于所述凸起隔筋外圍設置至少兩個第一通孔；所述托盤為包括開有若干第二通孔的非金屬面板，所述非金屬面板還開有與所述凸起隔筋所圍成形狀相同的第三通孔，所述第三通孔略大于所述凸起隔筋所圍區域；所述固定部件分布于所述托盤的邊緣，用于將待拆卸模塊所在印制電路板固定于所述托盤。本實用新型實施例提供的夾具可以提高拆卸效率。
文檔編號B23K3/08GK202129524SQ20112022136
公開日2012年2月1日 申請日期2011年6月27日 優先權日2011年6月27日
發明者彭德剛, 樊紅亮 申請人:華為終端有限公司