专利名称：一种拆卸大尺寸模块的夹具和一种顶起装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及工艺领域，尤其涉及一种拆卸大尺寸模块的夹具和一种顶起装置。
背景技术：
在电子产品加工过程中，器件在表面贴装或插件焊接后形成的印制电路板组件 (Printed Circuit Board Assembly, PCBA)半成品，有时需要对器件进行拆除后返修。通常，返修的过程是根据返修的用途来决定，例如，待返修的器件是否可以再利用、器件的封装类型等等。返修工艺的三个基本过程包括器件拆除、焊盘准备和器件安装/替换，其中， 焊盘准备一般为移除旧焊料、清洁焊盘和焊料预填的过程，而器件安装/替换，一般采用表面贴装技术(Surface Mount Technology，SMT)贴装设备或专用的返修设备进行，在电子产品的加工工艺中有成熟的量产应用。返修工艺的三个基本过程中较为重要的一个过程是器件拆除，针对待返修器件的封装不同，拆除方法不同。对于常见的SMD封装器件，一般采用烙铁、热镊子等连续加热设备可手工拆除，方法简单效率较高，业界应用成熟。而对于大尺寸模块或芯片的拆除过程， 现有技术提供的一种方法是采用球栅阵列(Ball Grid Array, BGA)返修工作台进行。BGA 返修工作台的返修工作原理是采用热风对流或红外加热的方式，通过软件程序调节温度曲线，使热风嘴吹出的热风温度达到能够将大尺寸BGA器件或模块的焊端锡膏熔化的大小， 此时，在位于工作台上方的风嘴处使用真空吸嘴将芯片或模块拆下来。上述现有技术提供的器件拆除方法对于贴装在主板上进行二次回流焊接的双圈城堡式模块或器件效果可能不理想。如附图Ι-a所示，是双圈城堡式模块11的焊接效果界面示意图，双圈城堡式模块(或器件)在主板上的焊接采用侧边金属化半孔爬锡(如图1-a 的标记12所示)的方式，外圈在模块上表面焊接，内圈在模块底部焊接。参见附图l_b，是双圈城堡式模块的焊接后真空吸取示意图，由于双圈城堡式模块的焊端数量较多(一般可超过200个)，锡膏量比较大，当锡膏处于熔融状态时，内外两圈的锡膏表面张力(附图l_b 的f所示)较大，真空吸嘴向上的吸取力(附图l_b的F所示)不足以从上方将器件拆除。
发明内容本实用新型实施例提供一种拆卸大尺寸模块的夹具和一种顶起装置，以利于方便地将大尺寸模块从印制电路板上拆卸。本实用新型实施例提供拆卸大尺寸模块的夹具，所述夹具包括托盘、顶起装置和至少两个固定部件；所述顶起装置包括金属面板、至少两个连接件和套接在所述至少两个连接件上的至少两个弹性部件，所述金属面板的上侧设置有一围成一定形状的凸起隔筋，所述金属面板上位于所述凸起隔筋外围设置至少两个第一通孔；所述托盘为包括开有若干第二通孔的非金属面板，所述非金属面板还开有与所述凸起隔筋所围成形状相同的第三通孔，所述第三通孔略大于所述凸起隔筋所围区域；所述固定部件分布于所述托盘的边缘，用于将待拆卸模块所在印制电路板固定于所述托盘；所述连接件穿过所述金属面板上的第一通孔将所述顶起装置固定于所述托盘上时，所述弹性部件的一端抵接所述金属面板的下侧，所述弹性部件的另一端抵接在所述连接件的较大端部上；所述凸起隔筋穿过所述托盘上的第三通孔时伸出所述托盘部分的高度大于所述印制电路板的厚度。本实用新型实施例提供顶起装置，所述顶起装置包括金属面板、至少两个连接件和套接在所述至少两个连接件上的弹性部件，所述金属面板的上侧设置有一围成一定形状的凸起隔筋和位于所述凸起隔筋外围的至少两个第一通孔；所述连接件穿过所述金属面板上的第一通孔将所述顶起装置固定于所述托盘上时，所述弹性部件的一端抵紧所述金属面板的下侧，所述弹性部件的另一端抵接在所述连接件的较大端部上。从上述本实用新型实施例可知，由于托盘边缘的固定部件可以将待返修的印制电路板PCB固定，在固定部件的压力作用下，顶起装置带有的弹性部件被压缩。当热风嘴吹出的热风使待拆卸大尺寸模块四周的锡膏处于熔融状态时，在顶起装置的弹性部件的弹力作用下，待拆卸大尺寸模块被顶起，从而与PCB分离。与现有技术采用真空吸嘴吸取模块的拆卸方式不能拆卸锡膏量偏大的模块相比，本实用新型实施例提供的夹具及其拆卸方法可以比较方便、轻易拆除锡膏量多、尺寸大的模块，拆卸效率明显提高；另一方面，由于顶起装置在将模块顶起时可以在模块上均勻施加外力，避免锡膏处于熔融状态时受力不均后造成个别焊盘被扯掉导致返修报废模块和单板。
为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对现有技术或实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，还可以如这些附图获得其他的附图。图Ι-a是双圈城堡式模块的焊接效果界面示意图；图Ι-b是双圈城堡式模块的焊接后真空吸取示意图；图2是本实用新型实施例提供的拆卸大尺寸模块的夹具示意图；图3是本实用新型实施例提供的拆卸大尺寸模块的夹具上固定了待返修PCB的示意图；图4是本实用新型实施例提供的PCB固定于拆卸大尺寸模块的夹具时顶起装置的弹性部件尚未被压缩的主视图；图5是本实用新型实施例提供的顶起装置结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。请参阅附图2，是本实用新型实施例提供的一种拆卸大尺寸模块的夹具示意图。附图2示例的夹具包括托盘21、顶起装置22和固定部件23，其中，固定部件23至少具有两个； 当固定部件23只有两个时，可将固定部件23设置于托盘21的对角上或托盘21的中轴线上；当固定部件23不只两个时，例如，4个，可将固定部件23设置于托盘21的靠近四角的地方，当然，尚有其他设置方法，原则上只要顶起装置22固定于托盘21上时，其受到的压力均勻即可，因此，本实用新型对固定部件23设置于托盘21的位置不做限制。顶起装置22可以包括金属面板、至少两个连接件和套接在所述至少两个连接件上的弹性部件，采用金属材料的好处在于刚性较强，金属面板受热变形量小。在顶起装置22 的金属面板的上侧设置有一围成一定形状的凸起隔筋和至少两个第一通孔。凸起隔筋的形状可以是方形、圆形或针形等等，本实用新型对此不加限制，只要其能够均勻对待返修的大尺寸模块施加向上的外力，使模块与印制电路板分离即可。在本实用新型一个实施例中，顶起装置22包含的连接件可以是螺钉。在本实用新型实施例中，可以采用连接件穿过顶起装置22的金属面板上的第一通孔，将顶起装置22固定于托盘21上。在固定时，所述弹性部件的一端抵紧所述金属面板的下侧，所述弹性部件的另一端抵接在连接件的较大端部上。由于顶起装置22的金属面板具有上下两侧，并且，凸起隔筋位于金属面板的上侧，因此，此处所述的金属面板的下侧是与所述凸起隔筋所处上侧相对的一侧。顶起装置22安装于托盘21后，顶起装置22的凸起隔筋穿过托盘21上与所述凸起隔筋所围成形状相同的第三通孔时，其伸出托盘21的部分的高度需要大于所述印制电路板的厚度，如此，才可以使顶起装置22的弹性部件被压缩时产生弹力作用。托盘21为非金属材料制成的非金属面板，以使导热性低。非金属面板上开有若干小的第二通孔，均勻分布，以利于风嘴吹出的热风回流。除此之外，该非金属面板上还开有与凸起隔筋所围成形状相同的第三通孔，其略大于凸起隔筋所围区域，以便凸起隔筋能够从中穿过。托盘21具有下沉的边框或定位销钉，用于对待拆卸模块所在PCB进行定位。固定部件23分布于托盘21的边缘，用于将待拆卸模块所在PCB固定于托盘21上。固定部件23可以是螺钉、铆钉、压扣或其他能够起到固定物体作用的部件。考虑到本实用新型提供的拆卸大尺寸模块的夹具频繁用于拆卸大尺寸模块，为了使印制电路板从夹具上很方便地拆卸，作为本实用新型一个实施例，固定部件23可以是弹性压扣。印制电路板放置在夹具的托盘21上时，弹性压扣在弹簧力的作用下将印制电路板扣压在托盘 21上，从而将印制电路板固定；按压一下弹性压扣，弹性压扣即松开，从而可将印制电路板从夹具的托盘21上取出。为了让夹具安装至BGA返修工作台后，保证风嘴吹出的热风上下回流，以利于待拆卸模块底部的锡膏融化，在本实用新型提供的实施例中，在凸起隔筋内开有一个形状与该凸起隔筋所围区域形状相当的第四通孔。例如，若凸起隔筋所围区域形状为方形，则可在凸起隔筋所围的金属面板上开有一方形的通孔，其大小可略小于凸起隔筋所围成的方形。在本实用新型提供的另一实施例中，凸起隔筋所围的金属面板上开有若干单个面积远小于所述凸起隔筋所围区域面积的第五通孔。例如，在凸起隔筋所围的金属面板上开有若干小的第五通孔(单个第五通孔的面积远小于凸起隔筋所围区域面积)，构成筛状，同样也可以保证风嘴吹出的热风上下回流。在顶起装置22包含的连接件是螺钉的实施例中，顶起装置22的螺钉还带有螺母和两个垫片。螺钉的螺杆贯穿垫片、弹性部件和螺母，其中，弹性部件位于两个垫片之间，而螺母使垫片和弹性部件卡在螺母和顶起装置22的金属面板之间，螺钉穿过顶起装置22上的螺孔时，螺钉的螺帽与设置有凸起隔筋的金属面板的一面紧贴。作为本实用新型一个实施例，顶起装置22的弹性部件可以是弹簧、弹片或弹簧和弹片的组合等等。
以下结合附图3和附图4，以固定部件23是弹性压扣、顶起装置22包含的连接件是螺钉为例，说明附图2示例的夹具可拆卸大尺寸模块的原理。首先，将托盘21固定于BGA返修工作台上，再将待返修PCB (其上有待拆卸大尺寸模块31)定位于托盘21，例如，可通过托盘21上下沉的边框或定位销钉将待返修PCB定位于托盘21。采用连接件(螺钉)穿过所述顶起装置22的金属面板上的通孔，将所述顶起装置22的金属面板固定于所述托盘21上时，所述弹性部件的一端抵紧所述金属面板的下侧，所述弹性部件的另一端可用螺母固定。顶起装置22上的凸起隔筋穿过托盘21上与所述凸起隔筋所围成形状相同的第三通孔时，待返修PCB的掏空部分(其位置也对应于待拆卸大尺寸模块31)与顶起装置22上的凸起隔筋吻合。使用分布于托盘21边缘的固定部件 23 (即弹性压扣)将待返修的PCB固定。此时，由于凸起隔筋穿过托盘21上与所述凸起隔筋所围成形状相同的第三通孔时伸出托盘21的部分的高度大于所述印制电路板的厚度， 因此，在固定部件23的压力作用下，托盘21上的顶起装置22下降，顶起装置22带有的弹性部件(例如，弹簧、弹片或弹簧和弹片的组合等等)被压缩，如附图3所示，是附图2示例的夹具上固定了待返修PCB32的示意图。将热风嘴的位置调整至对准待拆卸大尺寸模块31上方，热风嘴距离待拆卸大尺寸模块31为S，S的含义参考附图4示例的待返修PCB32于拆卸大尺寸模块的夹具时(顶起装置22的弹性部件尚未被压缩)的主视图上的标注。通过软件程序调节温度曲线，使热风嘴吹出的热风温度在峰值区间，待拆卸大尺寸模块31四周的锡膏处于熔融状态。在顶起装置22的弹性部件的弹力作用下，待拆卸大尺寸模块31被顶起，与待返修PCB32分离。在待拆卸大尺寸模块31和待返修PCB32完全分离后，关闭热风嘴的热风，当待返修PCB32恢复常温时，人工取下待拆卸大尺寸模块31。需要说明的是，在本实用新型实施例提供的拆卸大尺寸模块的夹具中，当待返修 PCB受热时若产生变形，固定部件23 (弹性压扣)能控制此变形小于Imm(毫米)，有利于顶起装置22将待拆卸大尺寸模块31与待返修PCB32分开，即保证最终的效果为S与h的差 (S-h)大于lmm(毫米)，而顶起装置22在弹性部件的弹力作用下，其向上移动最大行程为 S = h+y (毫米)，其中，1 < y < 2，S与h的含义参考附图4示例的待返修PCB32固定于拆卸大尺寸模块的夹具的主视图上的标注。从上述本实用新型实施例可知，由于托盘边缘的固定部件可以将待返修的PCB固定，在弹性压扣的压力作用下，顶起装置带有的弹性部件被压缩。当热风嘴吹出的热风使待拆卸大尺寸模块四周的锡膏处于熔融状态时，在顶起装置的弹性部件的弹力作用下，待拆卸大尺寸模块被顶起，从而与PCB分离。与现有技术采用真空吸嘴吸取模块的拆卸方式不能拆卸锡膏量偏大的模块相比，本实用新型实施例提供的夹具及其拆卸方法可以比较方便、轻易拆除锡膏量多、尺寸大的模块，拆卸效率明显提高；另一方面，由于顶起装置在将模块顶起时可以在模块上均勻施加外力，避免锡膏处于熔融状态时受力不均后造成个别焊盘被撤掉导致返修报废模块和单板。请参阅附图5，本实用新型实施例提供的一种顶起装置结构示意图。如附图5所示，顶起装置可以包括金属材料制成的金属面板51、至少两个连接件 53和套接在所述至少两个连接件53上的弹性部件533，采用金属材料的好处在于刚性较强，金属面板51受热变形量小。在顶起装置的金属面板的上侧设置有一围成一定形状的凸起隔筋52和位于所述凸起隔筋52外围的至少两个第一通孔。凸起隔筋52的形状可以是方形、圆形或针形等等，本实用新型对此不加限制，只要其能够均勻对待返修的大尺寸模块施加向上的外力，使模块与印制电路板分离即可。连接件53穿过所述金属面板51上的第一通孔将所述顶起装置固定时，所述弹性部件533的一端抵接所述金属面板51的下侧，所述弹性部件533抵接在连接件53的较大端部上，所述金属面板51的下侧是与所述凸起隔筋52所处上侧相对的一侧。在本实用新型一个实施例中，连接件53可以是螺钉，此时，所述金属面板上51的至少两个第一通孔为与所述螺钉适配的螺孔。当顶起装置只有两个第一通孔和两个连接件时，这些第一通孔和连接件53可位于金属面板51的对角上，当连接件53和第一通孔均不只两个时，例如，各4个，连接件53 和第一通孔可以位于金属面板51的靠近四角的地方。显然，第一通孔和连接件53的位置并不局限于上述几个位置，原则上，只要弹性部件533被压缩时受力均勻即可，因此，本实用新型对第一通孔和连接件53的位置不做限制。附图5示例的顶起装置可以与图2示例的拆卸大尺寸模块的夹具配合使用。为了让夹具安装至BGA返修工作台后，保证风嘴吹出的热风上下回流，以利于待拆卸大尺寸模块底部的锡膏融化，在本实用新型提供的实施例中，在凸起隔筋52所围的部分金属面板上开有一个形状与该凸起隔筋所围区域形状相当的第二通孔。例如，若凸起隔筋52所围区域形状为方形，则可在凸起隔筋52内开一方形的第二通孔，其大小可略小于凸起隔筋52所围成的方形。在本实用新型提供的另一实施例中，凸起隔筋52内开有若干单个面积远小于凸起隔筋52所围区域面积的第三通孔。例如，在凸起隔筋52内开有若干小的第三通孔(单个第三通孔的面积远小于凸起隔筋所围区域面积)，构成筛状，同样也可以保证风嘴吹出的热风上下回流。在连接件53是螺钉53的实施例中，顶起装置的螺钉53还带有螺母531和两个垫片532。螺钉的螺杆534贯穿垫片532、弹性部件533和螺母531，其中，弹性部件位53于两个垫片532之间，而螺母531使垫片532和弹性部件533卡在螺母531和顶起装置的金属面板51之间，螺钉53穿过顶起装置上的螺孔时，螺钉53的螺帽535与设置有凸起隔筋52 的金属面板51的一面紧贴。作为本实用新型一个实施例，顶起装置的弹性部件533可以是弹簧、弹片或弹簧和弹片的组合等等。以上对本实用新型实施例提供的一种拆卸大尺寸模块的夹具和一种顶起装置进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式
及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。
权利要求1.一种拆卸大尺寸模块的夹具，其特征在于，所述夹具包括托盘、顶起装置和至少两个固定部件；所述顶起装置包括金属面板、至少两个连接件和套接在所述至少两个连接件上的至少两个弹性部件，所述金属面板的上侧设置有一围成一定形状的凸起隔筋，所述金属面板上位于所述凸起隔筋外围设置至少两个第一通孔；所述托盘为包括开有若干第二通孔的非金属面板，所述非金属面板还开有与所述凸起隔筋所围成形状相同的第三通孔，所述第三通孔略大于所述凸起隔筋所围区域；所述固定部件分布于所述托盘的边缘，用于将待拆卸模块所在印制电路板固定于所述托盘；所述连接件穿过所述金属面板上的第一通孔将所述顶起装置固定于所述托盘上时，所述弹性部件的一端抵接所述金属面板的下侧，所述弹性部件的另一端抵接在所述连接件的较大端部上；所述凸起隔筋穿过所述托盘上的第三通孔时伸出所述托盘部分的高度大于所述印制电路板的厚度。
2.如权利要求1所述的夹具，其特征在于，所述托盘具有下沉的边框或定位销钉。
3.如权利要求1所述的夹具，其特征在于，所述凸起隔筋内开有一形状与所述凸起隔筋所围区域形状相当的第四通孔。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述凸起隔筋内开有若干单个面积远小于所述凸起隔筋所围区域面积的第五通孔。
5.如权利要求1所述的夹具，其特征在于，所述连接件为螺钉，所述金属面板上的至少两个第一通孔为与所述螺钉适配的螺孔。
6.如权利要求1至5任意一项所述的夹具，其特征在于，所述弹性部件为弹簧、弹片或弹簧和弹片的组合。
7.如权利要求1至5任意一项所述的夹具，其特征在于，所述固定部件为弹性压扣。
8.一种顶起装置，其特征在于，所述顶起装置包括金属面板、至少两个连接件和套接在所述至少两个连接件上的弹性部件，所述金属面板的上侧设置有一围成一定形状的凸起隔筋和位于所述凸起隔筋外围的至少两个第一通孔；所述连接件穿过所述金属面板上的第一通孔将所述顶起装置固定时，所述弹性部件的一端抵紧所述金属面板的下侧，所述弹性部件的另一端抵接在所述连接件的较大端部上。
9.如权利要求8所述的顶起装置，其特征在于，所述凸起隔筋内开有一形状与所述凸起隔筋所围区域形状相当的第二通孔。
10.如权利要求8所述的顶起装置，其特征在于，所述凸起隔筋内开有若干单个面积远小于所述凸起隔筋所围区域面积的第三通孔。
11.如权利要求8所述的顶起装置，其特征在于，所述连接件为螺钉，所述金属面板上的至少两个第一通孔为与所述螺钉适配的螺孔。
12.如权利要求8至11任意一项所述的顶起装置，其特征在于，所述弹性部件为弹簧、 弹片或弹簧和弹片的组合。
专利摘要本实用新型实施例提供一种拆卸大尺寸模块的夹具，以利于方便地将大尺寸模块从印制电路板上拆卸。所述夹具包括托盘、顶起装置和至少两个固定部件；所述顶起装置包括金属面板、至少两个连接件和套接在所述至少两个连接件上的至少两个弹性部件，所述金属面板的上侧设置有一围成一定形状的凸起隔筋，所述金属面板上位于所述凸起隔筋外围设置至少两个第一通孔；所述托盘为包括开有若干第二通孔的非金属面板，所述非金属面板还开有与所述凸起隔筋所围成形状相同的第三通孔，所述第三通孔略大于所述凸起隔筋所围区域；所述固定部件分布于所述托盘的边缘，用于将待拆卸模块所在印制电路板固定于所述托盘。本实用新型实施例提供的夹具可以提高拆卸效率。
文档编号B23K3/08GK202129524SQ20112022136
公开日2012年2月1日 申请日期2011年6月27日 优先权日2011年6月27日
发明者彭德刚, 樊红亮 申请人:华为终端有限公司