废弃印刷电路板上电子元器件拆卸新工艺及其机理

摘 要 本文主要分析了废弃印刷电路板的性质，并且根据其原理设计了拆卸实验，利用模拟软件对电路板上的电子元器件的拆装进行研究，并且对所得出的结果进行了验证。结果表明，最有利于废弃印刷电路板电子元器件拆卸的条件是下进气。在研究中明确，在拆卸过程中的受热与受力机制，而且废弃印刷电路板上电子元器件的拆卸效率也有所提高，此研究为新工艺规模的扩大奠定了良好的基础。

关键词 废弃印刷电路板 新工艺 电子元器件

中图分类号：TN7 文献标识码：A

0前言

电子垃圾目前在当今社会中已经成为了人们关注的焦点，根据统计数据显示，电子垃圾的增长速度是普通垃圾的3倍之多。印刷电路板是电子设备中最重要的组成部分之一，并且大多数的家用电器都含有电路板，例如电话、电脑以及电视等。废弃印刷电路板上电子元器件拆卸只是废弃印刷电路板资源化过程中的第一步，离电子元器件的自动化拆卸还具有一定距离。

1废弃印刷电路板电子元器件拆卸技术

1.1元器件识别

要进行印刷电路板电子元器件拆卸首先要进行识别，可以通过扫描他们的二维像、三维像，运用不同的方法，得到的效果也是不同的。利用三维像进行识别，可以得到的信息较为丰富，而且范围也较大费用较低，总体来说其利用价值较高。其次就是对图像信息的处理，通过拍摄所获得的图像能够通过模式的识别而进行分析，分析所拍摄图像的特征。将电子元器件的位置、封装等信息进行获取，再与所储存的信息进行对比，进而获得拆卸时必须了解的重要信息，再将此信息转化成控制指令，最终实现对废弃印刷电路板电子元器件进行的拆卸，在拆卸自动化的新领域中有所成就。目前科学家又研制出了一套到图像处理识别系统，识别系统的精准度在理想范围内是能够达到0.1毫米，与此同时还需要配备字符识别系统对元器件上的字符进行处理。

1.2拆卸方式

目前用于电路板拆卸的方式主要有：使用夹具对元器件进行的抓取、真空抽吸法对元器件、利用振动或是超声波、使元器件与基板分离等。在进行拆卸时，根据拆卸对象的范围不同，选择不同的方式进行拆卸，例如：选择性拆卸和同时性拆卸两种。选择性拆卸经常使用于对元器件进行的维修上，尤其是遇到个别零件损坏，经常使用这种方法。从废弃的印刷电路板上拆卸元器件也是运用的选择性拆卸，通常使用的是真空抽吸式。同时性拆卸的使用范围是对电路板上所有的元器件进行的拆卸，通常采用振动、冲击或是其他具有普遍使用功能的拆卸方法。

2电路板上的电子元器件拆卸工艺

2.1选择性拆卸方式

在对废弃电路板上的元器件进行选择性拆卸时，主要目的有两个：一个是对不能使用的元器件进行拆卸，另一个是对电路板上还能够使用的元器件进行拆卸，拆卸下来方便重新使用。第一种目的在进行拆卸时应该尽量避免对周围其他元器件的损坏，或是避免元器件内部产生热应力。根据拆卸的目的不同，在其拆卸对象的选择上也有所不同，所以人们设计了不同的选择性拆卸工艺。选择性拆卸方式主要有以下几种：

（1）将惰性介质进行加热，然后再去除元器件。一般采用的是常规加热法，将元器件上的焊锡消除，因为元器件上残留的焊锡会自行进行氧化，氧化后其自身的在焊性就会变差，使用氮气对其元器件进行加热，遗留在元器件上的焊锡不会受到氧化膜的影响，可以对元器件进行二次使用。

（2）对其进行热风红外加热，并且利用手工进行元器件去除。由于手工具有灵活性，所以在对元器件进行拆卸时会比较有优势。红外加热的使用，能够对普通的元器件进行拆卸。根据统计数据显示，这种拆卸方法目前已经拆卸了大约有300多个品种，而且有95%以上的元器件都能够继续使用。

2.2同时性拆卸工艺

因为在电路板中会有大量的金属以及非金属资源，所以要对废弃的印刷电路板进行资源回收，进行同时性拆卸工艺，最大程度的降低回收成本，提高金属材料的回收率，与此同时这也是各国科学家需要考量的主要问题之一。首先应该通过回收对电路板进行拆解，采用振动方法将其进行分离利用，并且设计相应的拆卸装备，最终将电子元器件进行拆卸。将电路板固定在架上，同时使它均匀受热，然后再对电路板进行高温加热，最终达到融化的状态，就能够对其进行拆卸。对元器件进行引脚切割来分离元件，在对电路板进行处理后，将元器件的安装面朝下，与此同时用小钢球支撑在其下部，然后加热进行部分焊接，最后对切割下来的焊锡进行处理，采用的切割方式不同，所对应的拆卸工艺也就不同。

拆卸后为了使其元器件能够继续使用，并且延长使用寿命，首先应该提高材料的利用率，降低拆卸成本，同时人们在开发一些新的拆卸方法，振动的方法既可以对元器件进行拆卸，又可以将拆卸的元器件安装上，与此同时也能够保持元器件的功能不被破坏。

3结束语

目前我国是在世界中属于电气产品的消费大国，每年都会有许多的电子废物产生，所以电子废物带给社会的压力是巨大的。经试验表明，目前废弃印刷电路板的电子元器件的拆卸已经达到了很高的水平，但是在拆卸的过程中其技术一直处于很低的状态。废弃的电路板虽然已经被淘汰，但是其上面还有很多元器件没有达到使用寿命，对此应该进行拆卸进行二次使用。

参考文献

[1] 湛志华.废弃电路板环氧树脂真空热裂解实验及机理研究[D].长沙：中南大学，2012.

[2] 孙静.微波诱导热解废旧印刷电路板（WPCB）的实验和机理研究[D]济南：.山东大学，2012.

[3] 闻诚.电路板元器件拆除加热工艺优化及其热分析研究[D].安徽：合肥工业大学，2013.