专利名称：解焊恒温控制装置及其控制方法
技术领域：
本发明涉及一种加热单元与其控制方法，特别是用以量测电子元件之加热 温度，而自动调整加热单元与电子元件之距离，以维持电子元件之温度为定值 的控制装置及其控制方法。
背景技术：
目前业界常用之解焊技术是通过工程人员以解焊枪直接对电子元件与锡球 接脚吹焊，以熔化电子元件脚位与电路板的铴球接面，而达到解焊的目的，而 此利用人力握持解焊枪对着电子元件吹焊的方式，常常因为无法掌握电子元件
的加热温度，而导致电子元件的烧毁，尤其以BGA或FBGA封装方式的电子元件， 其解焊温度可高达摄氏300度至1000度方能达到解焊的目的，若由人为来控制温 度并无法达到定温的控制，极易将电子元件烧毁。
发明内容
鉴于以上的问题，本发明的主要目的在于提供一种解焊恒温控制装置及其 控制方法，其通过量测电子元件的加热温度，而自动调整加热单元与电子元件 的距离，以维持电子元件的温度为定值而融熔焊料。
因此，为达上述目的，本发明所揭露的一种解焊恒温控制装置，其包含 本体，其提供一容置空间，且于该本体处设一置放空间用以承载电路板， 并且该所述电路板表面焊有多个电子元件；位移单元，其装置于容置空间，且
该位移单元相对本体移动；加热单元，其连结于位移单元，且该加热单元产生 热风，并利用该热风加热电子元件；感测单元，其固定于加热单元，量测电子 元件的温度，以产生温度信号；及控制单元，其固定于容置空间，接受温度信 号以控制位移单元的移动，而带动加热单元，以维持电子元件的加热温度而使 焊料融熔。
其中，更包含一夹持单元，该夹持单元连接于本体，并置于本体的置放空 间，且此夹持单元相对加热单元以夹持电路板，其包含平台，其用以承载电 路板；及多个夹持块，其螺接于平台，用以对电路板产生一压力而压于平台上 而固定。
更包含一移除单元，该移除单元夹持着电子元件，当移除单元接受控制单 元的移除信号，该移除单元便相对本体产生垂直位移而带动电子元件，以分离 于电路板，且其包含马达，该马达为固定于本体，且在该马达的旋转轴端连
接齿轮；齿条，其与齿轮相啮合，且经由旋转齿轮而带动齿条而于本体上滑动 以产生垂直位移；连接杆，其与齿条相连接且连动；及夹子，其与连接杆相连 接，并且此夹子用以夹持电子元件。
更包含一距离感测单元，其固定于加热单元，以量测加热单元与电子元件 的距离，以产生距离信号且传送至控制单元，而补偿温度信号，并供控制单元 计算位移单元所需的移动距离。
更包含一显示单元，该显示单元为固定于本体，且该显示单元为接受控制单 元的显示信号而显示灯号。
上述位移单元包含马达，其为固定于本体，且于马达的旋转轴端连接齿轮; 齿条，其与齿轮相啮合，且经由旋转齿轮而带动齿条而于本体上滑动以产生垂 直位移；及连接杆，其与齿条相连接且连动，且加热单元固定于连接杆。
一种解焊恒温控制装置的控制方法，其包含固定电路板，而此电路板焊 有电子元件；而后加热电子元件且调整加热单元与电子元件的距离，以保持电 子元件的加热温度为一定值；持续加热直至电子元件的焊料熔融。
其中加热电子元件且调整加热单元与电子元件的距离以保持电子元件的加 热温度为定值，包含下列步骤
加热单元产生热风且对电子元件加热；并且监控电子元件的温度；
接下来比较电子元件的温度与此定值，以产生差异值；依差异值而调整加热 单元与电子元件的距离，以维持电子元件的温度。
其中持续加热直至电子元件的焊料熔融，包含下列步骤
当电子元件的加热温度到达定值时开始计时；若该计时的时间到达预设的值 后显示灯号。
更包含电子元件的焊料熔融后，自电路板分离电子元件，包含下列步骤 当电子元件的加热温度到达定值时开始计时；及计时的时间到达预设的值 后，移除单元夹持电子元件，以从电路板移除电子元件。
较之先前技术而言，通过本发明可自动调整加热单元与电子元件的距离，从 而控制加热于电子元件的温度，使得电子元件可维持一特定温度，使电子元件 与电路板的焊锡融化，又不会将电子元件烧毁，避免高温时电子元件因温度过 高而烧毁的情况发生；另外，通过本发明的移除单元可自动地将已解焊的电子 元件从电路板上移除，节省了人力。
图1A为本发明的结构图之一；
图1B为本发明的结构图之二；
图2为本发明另一实施例的结构图3为本发明的控制流程图4为本发明另一实施的控制流程图5为本发明加热电子元件且调整加热单元与电子元件之距离，以保持电子 元件的加热温度为定值的控制流程图。
具体实施例方式
请参阅图1A，所示为本发明的结构图， 一种解焊恒温控制装置，包含本 体110，提供容置空间(图中未示)，且于此本体110旁设置放空间111;位移
单元120，装置于容置空间中，包含马达121，是固定于本体110的容置空间， 并且于马达121的旋转轴端连接齿轮122以带动其它组件；齿条123，系与上述 齿轮122相啮合，且经由旋转齿轮122而带动齿条123而于本体110上滑动以 产生垂直位移；以及连接杆124，其是与齿条123相连接，而且连动，以提供垂 直位移。
电路板130其表面焊有多个电子元件131， 一般电路板表面焊有多个电子 元件，如检测用的电路板，表面的电子元件需常常更换，尤其是利用BGA或是 FBGA封装的电子元件必须直接焊于电路板上，方能进行检测。
加热单元140，此加热单元140固定于位移单元120的连接杆124，其利用 高温热风方式加热电子元件131，如热风产生装置即可达到此效用， 一般常见如 解焊枪等产品。
感测单元150，其为固定于加热单元140，用以量测电子元件131的温度， 并且产生温度信号，因为BGA与FBGA封装的方式，如果想解除其焊接状态，其 温度往往必需高达摄氏1000多度，因此，感测单元150必须能够量测摄氏1000 多度以上方能适用，因此， 一般的工业用温度传感器方能适用，此感测单元150 可依照解焊所需的温度而设计，本实施例并未限定何种温度传感器。
距离感测单元160，其为固定于加热单元140，用以量测加热单元140与电 子元件131的距离，以产生距离信号用以补偿温度信号，因为感测单元150与 电子元件131彼此之间间隔一段距离，所以感测单元150所量测而产生的温度 信号并非完全为电子元件131的实际温度，所以利用此距离感测单元160依感 测单元150与电子元件131的距离，以提供一补偿温度而加入此温度信号。
控制单元170，其为固定于本体110的容置空间，接受感测单元150的温 度信号，并且与控制单元170内定的温度信号，搭配距离感测单元160的距离 信号，使控制单元170计算位移单元120所需的移动距离，以控制位移单元120 的移动，如此位移单元120再带动加热单元140，使得加热单元140可接近或远 离电子元件131，以达成加热于电子元件131的温度可维持固定，因为加热单元 140与电子元件131相隔一段距离，因此，控制单元170必须利用此距离信号而 计算需移动多少距离而可提升电子元件131的温度，亦或是减少电子元件131 的温度。
另外，请参阅图1B，为防止电路板130在加热时的移动而造成控制温度的 难度，常常必需把电路板130予以固定，因此利用夹持单元180来达成，此夹 持单元180连接于本体110的置放空间111，并且相对加热单元140，且此夹持 单元180用以夹持电路板130，包含
平台181，此平台181可承载电路板130，以及多个夹持块182，利用可手 持的螺栓将夹持块182锁于平台181上，若欲夹持电路板130时，以旋紧螺栓 使得夹持块182对电路板130产生一压力而压于平台181而固定，若欲移除此 电路板130时，即放松此螺栓即可拿开电路板130。
为了让使用者了解电子元件131已可被移除，因此利用显示单元190让使 用者可进行电子元件131的移除，此显示单元190是固定于本体110，且显示单 元190是接受控制单元170的显示信号而显示灯号，使人可了解电子元件131 已可被移除，进而利用手工来移除电子元件131。
请参阅图2，所示为本发明另一实施例的结构图，包含本体IIO，其提供 容置空间；位移单元120，其装置于容置空间中，且包含马达121，该马达121 为固定于本体110的容置空间，并且于马达121的旋转轴端连接齿轮122以带 动其它组件；齿条123，其与上述齿轮122相啮合，且经由旋转齿轮122而带动 齿条123而于本体110上滑动以产生垂直位移；以及连接杆124，其与齿条123 相连接，而且连动，用以提供垂直位移。
电路板130其表面焊有多个电子元件131， 一般电路板表面悍有多个电子 元件，如检测用的电路板，其表面的电子元件需常常更换，尤其是利用BGA或 是FBGA封装的电子元件必须直接焊于电路板上，方能进行检测。
加热单元140,此加热单元140为固定于位移单元120的连接杆124，利用 高温热风方式加热电子元件131，如热风产生装置即可达到此效用， 一般常见如 解焊枪等产品。
感测单元150，其为固定于加热单元140，用以量测电子元件131的温度， 并且产生温度信号，因为BGA与FBGA封装的方式，欲解除其焊接状态，其温度 往往必需高达一千多度，因此，感测单元150必须能够量测一千多度以上方能 适用，因此，往往一般的工业用温度传感器方能适用，此感测单元150可依照 解焊所需的温度而设计，本实施例并未限定何种温度传感器。
距离感测单元160，其为固定于加热单元140，量测加热单元140与电子元 件131的距离，以产生距离信号用以补偿温度信号，因为感测单元150与电子 元件131彼此之间间隔一段距离，所以感测单元150所量测而产生的温度信号 并非完全为电子元件131的实际温度，所以利用此距离感测单元160依感测单 元150与电子元件131的距离，以提供一补偿温度而加入此温度信号。
控制单元170，其为固定于本体110的容置空间，接受感测单元150的温 度信号与距离感测单元160的距离信号，并且与控制单元170内定的温度信号
以及距离信号相比，以控制位移单元120的移动，如此位移单元120再带动加 热单元140，使得加热单元140可接近或远离电子元件131，以达成加热于电子 元件131的温度可维持固定，因为加热单元140与电子元件131相隔一段距离， 因此，控制单元170必须利用此距离信号而计算需移动多少距离而可提升电子 元件131的温度，亦或是减少电子元件131的温度。
另外，为防止电路板130在加热时的移动而造成控制温度的难度，常常必 需把电路板130予以固定，因此利用夹持单元180来达成，此夹持单元180连 接于本体IIO，并且相对加热单元140，且此夹持单元180用以夹持电路板130， 包含-
平台181，此平台181可承载电路板130，以及多个夹持块182，利用可手 持的螺栓将夹持块182锁于平台181上，若欲夹持电路板130时，以旋紧螺栓 使得夹持块182对电路板130产生一压力而压于平台181而固定，若欲移除此 电路板130时，即放松此螺栓即可拿开电路板130。
如此可增加一自动移除机制以提高本发明的附加价值，因此可利用移除单 元200来达成，包含
马达201，是固定于本体110的容置空间，并且于马达201的旋转轴端连 接齿轮202以带动其它组件；齿条203，是与上述齿轮202相啮合，且经由旋转 齿轮202而带动齿条203而于本体110上滑动以产生垂直位移；连接杆204，是 与齿条203相连接而且连动，以提供垂直位移；以及夹子205，是与连接杆204 相连接，此夹子205可夹持组件，因此利用夹子205夹持着电子元件131，当移 除单元200接受控制单元170的移除信号时，马达201的旋转轴旋转而使齿轮 202旋转，如此带动齿条203产生垂直位移，而带动连接杆204与夹子205，因 此，夹子205带动电子元件131,以分离于电路板130，如此能够自动地将电子 元件131移除于电路板130。
请参阅图3，所示为本发明的控制流程图， 一种解焊恒温控制装置的控制 方法，包含
先利用夹持单元以固定包含多个电子元件的电路板(步骤300)，而后对着 电路板的电子元件以加热单元的热风提供热量，以对电子元件加热(步骤301); 接下来控制单元接收由感测单元与距离感测单元所传送的温度信号与距离信 号，以监控电子元件的温度(步骤302);控制单元是利用温度信号与距离信号 以计算电子元件的温度而调整加热单元与电子元件的距离，以维持电子元件的 温度(步骤303);控制单元可记录维持电子元件的温度某一时间后，显示单元 产生灯号(步骤304)，使得使用者可将电子元件从电路板上移除。 请参阅图4，所示为本发明另一实施的控制流程图，包含 先利用夹持单元以固定包含多个电子元件的电路板(步骤300，)，而后对着 电路板的电子元件以加热单元的热风提供热量，以对电子元件加热(步骤301，);接下来控制单元接收由感测单元与距离感测单元所传送的温度信号与距离信 号，以监控电子元件的温度(步骤302');控制单元是利用温度信号与距离信号
以计算电子元件的温度而调整加热单元与电子元件的距离，以维持电子元件的
温度(步骤303，)；控制单元可记录维持电子元件的温度某一时间后，可利用移
除单元将电子元件分离于电路板(步骤305)。
请参阅图5，所示为加热电子元件且调整加热单元与电子元件的距离，以 保持电子元件的加热温度为定值的控制流程图，其中加热电子元件且调整加热
单元与电子元件的距离，以保持电子元件的加热温度为定值，是包含下列步骤: 利用加热单元产生热风且对电子元件加热(步骤400);接下来监控电子元 件的温度(步骤401);而后比较电子元件的温度与定值以产生一差异值(步骤 402);最后依此差异值而调整加热单元与电子元件的距离，以维持电子元件的
加热温度为定值(步骤403)。
在此发明中，根据先前所描述的不同实施例所具有之优点，包含
1. 于解焊时防止电子元件的烧毁；
利用本发明所述的自动调整加热单元与电子元件的距离，以控制加热于电 子元件的温度，以使电子元件可维持一特定温度，使电子元件与电路板的焊锡
融化，但是又不会将电子元件烧毁，尤其适用于BGA与FBGA封装的电子元件， 因为BGA与FBGA封装之电子元件是利用锡球而焊于电路板上，欲将其解焊其温 度往往可能从摄氏300度至1000度的范围，如此高温，稍有不慎，电子元件便 因温度过高而烧毁，若利用本发明的恒温控制装置即可避免此情形的发生。
2. 自动移除电子元件以达自动化目的。
本发明可搭配移除单元以自动地将已解焊的电子元件从电路板上移除，当 电子元件加热至某一温度且维持一段时间后，焊锡已完全融化而可移除，如此， 本发明再搭配移除单元可自动地将可移除的电子元件从电路板上移除，可不用 浪费人力等待可移除指示灯亮起时，再移除电子元件。
虽然本发明以前述的较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任 何熟习相像技艺者，在不脱离本发明之精神和范围内，当可作些许之更动与润 饰，因此本发明的专利保护范围须视本说明书所附之申请专利范围所界定者为 准。
权利要求
1.一种解焊恒温控制装置，其特征在于，包含一本体，提供一容置空间，且于该本体设一置放空间以承载一电路板，该电路板表面焊有多个电子元件；一位移单元，其装置于所述容置空间，且该位移单元相对该本体移动；一产生热风的加热单元，其连结于所述位移单元，且通过热风加热电子元件；一量测电子元件温度并产生一温度信号的感测单元，其为固定于所述加热单元；及一控制单元，其固定于所述容置空间，接受该温度信号以控制该位移单元之移动，而带动该加热单元，以维持该电子元件的加热温度而使焊料熔融。
2. 如权利要求1所述的解焊恒温控制装置，其特征在于，更包含一夹持单 元，该夹持单元连接于本体，并置于置放空间中，且相对所述加热单元以夹持 电路板；该夹持单元包含一平台，该平台承载该电路板；及多个夹持块，其为螺接于所述平台，以对电路板产生一压力而压固于所述 平台。
3. 如权利要求1所述的解焊恒温控制装置，其特征在于，更包含一移除单 元，该移除单元夹持该电子元件，该移除单元接受该控制单元之一移除信号， 该移除单元产生垂直位移而带动该电子元件，以分离于该电路板；该所述移除 单元包含一马达，其为固定于所述本体，且于该马达之旋转轴端连接一齿轮； 一齿条，其与所述齿轮相啮合，且经由旋转该齿轮而带动该齿条而于所述 本体上滑动以产生垂直位移；一连接杆，其与所述齿条相连接且连动；及一夹子，其与所述连接杆相连接，该夹子夹持所述电子元件。
4. 如权利要求1所述的解焊恒温控制装置，其特征在于，更包含一距离感 测单元，固定于该加热单元，量测该加热单元与该电子元件之距离，以产生一 距离信号且传送至该控制单元，而补偿该温度信号，并且该控制单元接受该距 离信号以计算该位移单元所需之移动距离。
5. 如权利要求1所述的解焊恒温控制装置，其特征在于，更包含一显示单 元，该显示单元为固定于所述本体，且该显示单元接受所述控制单元的显示信 号而显示一灯号。
6. 如权利要求1所述的解焊恒温控制装置，其特征在于，所述位移单元包含 一马达，其为固定于所述本体，且于马达的旋转轴端连接一齿轮； 一齿条，其与所述齿轮相啮合，且经由旋转所述齿轮而带动齿条而于所述本体上滑动以产生垂直位移；及一连接杆，其与所述齿条相连接且连动，且所述加热单元为固定于该连接杆。
7. 如权利要求1所述的焊恒温控制装置，其特征在于，所述加热单元为一 热风产生装置。
8. —种解焊恒温控制装置的控制方法，其特征在于，包含-固定一电路板，该电路板焊有一电子元件；加热该电子元件且调整一加热单元与该电子元件的距离，以保持该电子元 件的加热温度为一定值；及持续加热直至该电子元件的焊料熔融。
9. 如权利要求8所述的解焊恒温控制装置的控制方法，其特征在于，加热 该电子元件且调整一加热单元与该电子元件的距离，以保持该电子元件的加热 温度为一定值的步骤，包含下列步骤该加热单元产生热风且对该电子元件加热； 监控该电子元件的温度；比较该电子元件的温度与该定值以产生一差异值；及依该差异值而调整该加热单元与该电子元件的距离，以维持该电子元件的 温度为该定值。
10. 如权利要求8所述的解悍恒温控制装置的控制方法，其特征在于，持续 加热直至该电子元件的焊料熔融的步骤，是包含下列步骤当该电子元件之加热温度到达该定值时开始计时；及 该计时之时间到达预设的值后显示灯号。
11. 如权利要求8所述的解焊恒温控制装置的控制方法，其特征在于，持续 加热直至该电子元件之焊料熔融的步骤之后，更包含自该电路板分离该电子元 件的步骤。
12. 如权利要求11所述的解焊恒温控制装置的控制方法，其特征在于，自 该电路板分离该电子元件的步骤是为以一移除单元夹持电子元件，而从该电路 板移除该电子元件的步骤。
全文摘要
本发明公开了一种解焊恒温控制装置及其控制方法，通过量测电子元件之加热温度，而自动调整加热单元与电子元件的距离，以维持电子元件的温度为定值，并且经由移除装置自动地将已解焊的电子元件移除，以防止电子元件因为解焊时，温度过高而烧毁电子元件。通过本发明，可自动调整加热单元与电子元件的距离，从而控制加热于电子元件的温度，使得电子元件可维持一特定温度，使电子元件与电路板的焊锡融化，又不会将电子元件烧毁，避免高温时电子元件因温度过高而烧毁的情况发生；另外，通过本发明的移除单元可自动地将已解焊的电子元件从电路板上移除，节省了人力。
文档编号H05K7/20GK101339441SQ20071002894
公开日2009年1月7日 申请日期2007年7月2日 优先权日2007年7月2日
发明者林嘉庆 申请人:佛山市顺德区汉达精密电子科技有限公司