專利名稱：解焊恒溫控制裝置及其控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種加熱單元與其控制方法，特別是用以量測電子元件之加熱 溫度，而自動調(diào)整加熱單元與電子元件之距離，以維持電子元件之溫度為定值 的控制裝置及其控制方法。
背景技術(shù)：
目前業(yè)界常用之解焊技術(shù)是通過工程人員以解焊槍直接對電子元件與錫球 接腳吹焊，以熔化電子元件腳位與電路板的鐋球接面，而達(dá)到解焊的目的，而 此利用人力握持解焊槍對著電子元件吹焊的方式，常常因為無法掌握電子元件
的加熱溫度，而導(dǎo)致電子元件的燒毀，尤其以BGA或FBGA封裝方式的電子元件， 其解焊溫度可高達(dá)攝氏300度至1000度方能達(dá)到解焊的目的，若由人為來控制溫 度并無法達(dá)到定溫的控制，極易將電子元件燒毀。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于以上的問題，本發(fā)明的主要目的在于提供一種解焊恒溫控制裝置及其 控制方法，其通過量測電子元件的加熱溫度，而自動調(diào)整加熱單元與電子元件 的距離，以維持電子元件的溫度為定值而融熔焊料。
因此，為達(dá)上述目的，本發(fā)明所揭露的一種解焊恒溫控制裝置，其包含 本體，其提供一容置空間，且于該本體處設(shè)一置放空間用以承載電路板， 并且該所述電路板表面焊有多個電子元件；位移單元，其裝置于容置空間，且
該位移單元相對本體移動；加熱單元，其連結(jié)于位移單元，且該加熱單元產(chǎn)生 熱風(fēng)，并利用該熱風(fēng)加熱電子元件；感測單元，其固定于加熱單元，量測電子 元件的溫度，以產(chǎn)生溫度信號；及控制單元，其固定于容置空間，接受溫度信 號以控制位移單元的移動，而帶動加熱單元，以維持電子元件的加熱溫度而使 焊料融熔。
其中，更包含一夾持單元，該夾持單元連接于本體，并置于本體的置放空 間，且此夾持單元相對加熱單元以夾持電路板，其包含平臺，其用以承載電 路板；及多個夾持塊，其螺接于平臺，用以對電路板產(chǎn)生一壓力而壓于平臺上 而固定。
更包含一移除單元，該移除單元夾持著電子元件，當(dāng)移除單元接受控制單 元的移除信號，該移除單元便相對本體產(chǎn)生垂直位移而帶動電子元件，以分離 于電路板，且其包含馬達(dá)，該馬達(dá)為固定于本體，且在該馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)軸端連
接齒輪；齒條，其與齒輪相嚙合，且經(jīng)由旋轉(zhuǎn)齒輪而帶動齒條而于本體上滑動 以產(chǎn)生垂直位移；連接桿，其與齒條相連接且連動；及夾子，其與連接桿相連 接，并且此夾子用以夾持電子元件。
更包含一距離感測單元，其固定于加熱單元，以量測加熱單元與電子元件 的距離，以產(chǎn)生距離信號且傳送至控制單元，而補(bǔ)償溫度信號，并供控制單元 計算位移單元所需的移動距離。
更包含一顯示單元，該顯示單元為固定于本體，且該顯示單元為接受控制單 元的顯示信號而顯示燈號。
上述位移單元包含馬達(dá)，其為固定于本體，且于馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)軸端連接齒輪; 齒條，其與齒輪相嚙合，且經(jīng)由旋轉(zhuǎn)齒輪而帶動齒條而于本體上滑動以產(chǎn)生垂 直位移；及連接桿，其與齒條相連接且連動，且加熱單元固定于連接桿。
一種解焊恒溫控制裝置的控制方法，其包含固定電路板，而此電路板焊 有電子元件；而后加熱電子元件且調(diào)整加熱單元與電子元件的距離，以保持電 子元件的加熱溫度為一定值；持續(xù)加熱直至電子元件的焊料熔融。
其中加熱電子元件且調(diào)整加熱單元與電子元件的距離以保持電子元件的加 熱溫度為定值，包含下列步驟
加熱單元產(chǎn)生熱風(fēng)且對電子元件加熱；并且監(jiān)控電子元件的溫度；
接下來比較電子元件的溫度與此定值，以產(chǎn)生差異值；依差異值而調(diào)整加熱 單元與電子元件的距離，以維持電子元件的溫度。
其中持續(xù)加熱直至電子元件的焊料熔融，包含下列步驟
當(dāng)電子元件的加熱溫度到達(dá)定值時開始計時；若該計時的時間到達(dá)預(yù)設(shè)的值 后顯示燈號。
更包含電子元件的焊料熔融后，自電路板分離電子元件，包含下列步驟 當(dāng)電子元件的加熱溫度到達(dá)定值時開始計時；及計時的時間到達(dá)預(yù)設(shè)的值 后，移除單元夾持電子元件，以從電路板移除電子元件。
較之先前技術(shù)而言，通過本發(fā)明可自動調(diào)整加熱單元與電子元件的距離，從 而控制加熱于電子元件的溫度，使得電子元件可維持一特定溫度，使電子元件 與電路板的焊錫融化，又不會將電子元件燒毀，避免高溫時電子元件因溫度過 高而燒毀的情況發(fā)生；另外，通過本發(fā)明的移除單元可自動地將已解焊的電子 元件從電路板上移除，節(jié)省了人力。


圖1A為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)圖之一；
圖1B為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)圖之二；
圖2為本發(fā)明另一實施例的結(jié)構(gòu)圖3為本發(fā)明的控制流程圖4為本發(fā)明另一實施的控制流程圖5為本發(fā)明加熱電子元件且調(diào)整加熱單元與電子元件之距離，以保持電子 元件的加熱溫度為定值的控制流程圖。
具體實施例方式
請參閱圖1A，所示為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)圖， 一種解焊恒溫控制裝置，包含本 體110，提供容置空間(圖中未示)，且于此本體110旁設(shè)置放空間111;位移
單元120，裝置于容置空間中，包含馬達(dá)121，是固定于本體110的容置空間， 并且于馬達(dá)121的旋轉(zhuǎn)軸端連接齒輪122以帶動其它組件；齒條123，系與上述 齒輪122相嚙合，且經(jīng)由旋轉(zhuǎn)齒輪122而帶動齒條123而于本體110上滑動以 產(chǎn)生垂直位移；以及連接桿124，其是與齒條123相連接，而且連動，以提供垂 直位移。
電路板130其表面焊有多個電子元件131， 一般電路板表面焊有多個電子 元件，如檢測用的電路板，表面的電子元件需常常更換，尤其是利用BGA或是 FBGA封裝的電子元件必須直接焊于電路板上，方能進(jìn)行檢測。
加熱單元140，此加熱單元140固定于位移單元120的連接桿124，其利用 高溫?zé)犸L(fēng)方式加熱電子元件131，如熱風(fēng)產(chǎn)生裝置即可達(dá)到此效用， 一般常見如 解焊槍等產(chǎn)品。
感測單元150，其為固定于加熱單元140，用以量測電子元件131的溫度， 并且產(chǎn)生溫度信號，因為BGA與FBGA封裝的方式，如果想解除其焊接狀態(tài)，其 溫度往往必需高達(dá)攝氏1000多度，因此，感測單元150必須能夠量測攝氏1000 多度以上方能適用，因此， 一般的工業(yè)用溫度傳感器方能適用，此感測單元150 可依照解焊所需的溫度而設(shè)計，本實施例并未限定何種溫度傳感器。
距離感測單元160，其為固定于加熱單元140，用以量測加熱單元140與電 子元件131的距離，以產(chǎn)生距離信號用以補(bǔ)償溫度信號，因為感測單元150與 電子元件131彼此之間間隔一段距離，所以感測單元150所量測而產(chǎn)生的溫度 信號并非完全為電子元件131的實際溫度，所以利用此距離感測單元160依感 測單元150與電子元件131的距離，以提供一補(bǔ)償溫度而加入此溫度信號。
控制單元170，其為固定于本體110的容置空間，接受感測單元150的溫 度信號，并且與控制單元170內(nèi)定的溫度信號，搭配距離感測單元160的距離 信號，使控制單元170計算位移單元120所需的移動距離，以控制位移單元120 的移動，如此位移單元120再帶動加熱單元140，使得加熱單元140可接近或遠(yuǎn) 離電子元件131，以達(dá)成加熱于電子元件131的溫度可維持固定，因為加熱單元 140與電子元件131相隔一段距離，因此，控制單元170必須利用此距離信號而 計算需移動多少距離而可提升電子元件131的溫度，亦或是減少電子元件131 的溫度。
另外，請參閱圖1B，為防止電路板130在加熱時的移動而造成控制溫度的 難度，常常必需把電路板130予以固定，因此利用夾持單元180來達(dá)成，此夾 持單元180連接于本體110的置放空間111，并且相對加熱單元140，且此夾持 單元180用以夾持電路板130，包含
平臺181，此平臺181可承載電路板130，以及多個夾持塊182，利用可手 持的螺栓將夾持塊182鎖于平臺181上，若欲夾持電路板130時，以旋緊螺栓 使得夾持塊182對電路板130產(chǎn)生一壓力而壓于平臺181而固定，若欲移除此 電路板130時，即放松此螺栓即可拿開電路板130。
為了讓使用者了解電子元件131已可被移除，因此利用顯示單元190讓使 用者可進(jìn)行電子元件131的移除，此顯示單元190是固定于本體110，且顯示單 元190是接受控制單元170的顯示信號而顯示燈號，使人可了解電子元件131 已可被移除，進(jìn)而利用手工來移除電子元件131。
請參閱圖2，所示為本發(fā)明另一實施例的結(jié)構(gòu)圖，包含本體IIO，其提供 容置空間；位移單元120，其裝置于容置空間中，且包含馬達(dá)121，該馬達(dá)121 為固定于本體110的容置空間，并且于馬達(dá)121的旋轉(zhuǎn)軸端連接齒輪122以帶 動其它組件；齒條123，其與上述齒輪122相嚙合，且經(jīng)由旋轉(zhuǎn)齒輪122而帶動 齒條123而于本體110上滑動以產(chǎn)生垂直位移；以及連接桿124，其與齒條123 相連接，而且連動，用以提供垂直位移。
電路板130其表面焊有多個電子元件131， 一般電路板表面悍有多個電子 元件，如檢測用的電路板，其表面的電子元件需常常更換，尤其是利用BGA或 是FBGA封裝的電子元件必須直接焊于電路板上，方能進(jìn)行檢測。
加熱單元140,此加熱單元140為固定于位移單元120的連接桿124，利用 高溫?zé)犸L(fēng)方式加熱電子元件131，如熱風(fēng)產(chǎn)生裝置即可達(dá)到此效用， 一般常見如 解焊槍等產(chǎn)品。
感測單元150，其為固定于加熱單元140，用以量測電子元件131的溫度， 并且產(chǎn)生溫度信號，因為BGA與FBGA封裝的方式，欲解除其焊接狀態(tài)，其溫度 往往必需高達(dá)一千多度，因此，感測單元150必須能夠量測一千多度以上方能 適用，因此，往往一般的工業(yè)用溫度傳感器方能適用，此感測單元150可依照 解焊所需的溫度而設(shè)計，本實施例并未限定何種溫度傳感器。
距離感測單元160，其為固定于加熱單元140，量測加熱單元140與電子元 件131的距離，以產(chǎn)生距離信號用以補(bǔ)償溫度信號，因為感測單元150與電子 元件131彼此之間間隔一段距離，所以感測單元150所量測而產(chǎn)生的溫度信號 并非完全為電子元件131的實際溫度，所以利用此距離感測單元160依感測單 元150與電子元件131的距離，以提供一補(bǔ)償溫度而加入此溫度信號。
控制單元170，其為固定于本體110的容置空間，接受感測單元150的溫 度信號與距離感測單元160的距離信號，并且與控制單元170內(nèi)定的溫度信號
以及距離信號相比，以控制位移單元120的移動，如此位移單元120再帶動加 熱單元140，使得加熱單元140可接近或遠(yuǎn)離電子元件131，以達(dá)成加熱于電子 元件131的溫度可維持固定，因為加熱單元140與電子元件131相隔一段距離， 因此，控制單元170必須利用此距離信號而計算需移動多少距離而可提升電子 元件131的溫度，亦或是減少電子元件131的溫度。
另外，為防止電路板130在加熱時的移動而造成控制溫度的難度，常常必 需把電路板130予以固定，因此利用夾持單元180來達(dá)成，此夾持單元180連 接于本體IIO，并且相對加熱單元140，且此夾持單元180用以夾持電路板130， 包含-
平臺181，此平臺181可承載電路板130，以及多個夾持塊182，利用可手 持的螺栓將夾持塊182鎖于平臺181上，若欲夾持電路板130時，以旋緊螺栓 使得夾持塊182對電路板130產(chǎn)生一壓力而壓于平臺181而固定，若欲移除此 電路板130時，即放松此螺栓即可拿開電路板130。
如此可增加一自動移除機(jī)制以提高本發(fā)明的附加價值，因此可利用移除單 元200來達(dá)成，包含
馬達(dá)201，是固定于本體110的容置空間，并且于馬達(dá)201的旋轉(zhuǎn)軸端連 接齒輪202以帶動其它組件；齒條203，是與上述齒輪202相嚙合，且經(jīng)由旋轉(zhuǎn) 齒輪202而帶動齒條203而于本體110上滑動以產(chǎn)生垂直位移；連接桿204，是 與齒條203相連接而且連動，以提供垂直位移；以及夾子205，是與連接桿204 相連接，此夾子205可夾持組件，因此利用夾子205夾持著電子元件131，當(dāng)移 除單元200接受控制單元170的移除信號時，馬達(dá)201的旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)而使齒輪 202旋轉(zhuǎn)，如此帶動齒條203產(chǎn)生垂直位移，而帶動連接桿204與夾子205，因 此，夾子205帶動電子元件131,以分離于電路板130，如此能夠自動地將電子 元件131移除于電路板130。
請參閱圖3，所示為本發(fā)明的控制流程圖， 一種解焊恒溫控制裝置的控制 方法，包含
先利用夾持單元以固定包含多個電子元件的電路板(步驟300)，而后對著 電路板的電子元件以加熱單元的熱風(fēng)提供熱量，以對電子元件加熱(步驟301); 接下來控制單元接收由感測單元與距離感測單元所傳送的溫度信號與距離信 號，以監(jiān)控電子元件的溫度(步驟302);控制單元是利用溫度信號與距離信號 以計算電子元件的溫度而調(diào)整加熱單元與電子元件的距離，以維持電子元件的 溫度(步驟303);控制單元可記錄維持電子元件的溫度某一時間后，顯示單元 產(chǎn)生燈號(步驟304)，使得使用者可將電子元件從電路板上移除。 請參閱圖4，所示為本發(fā)明另一實施的控制流程圖，包含 先利用夾持單元以固定包含多個電子元件的電路板(步驟300，)，而后對著 電路板的電子元件以加熱單元的熱風(fēng)提供熱量，以對電子元件加熱(步驟301，);接下來控制單元接收由感測單元與距離感測單元所傳送的溫度信號與距離信 號，以監(jiān)控電子元件的溫度(步驟302');控制單元是利用溫度信號與距離信號
以計算電子元件的溫度而調(diào)整加熱單元與電子元件的距離，以維持電子元件的
溫度(步驟303，)；控制單元可記錄維持電子元件的溫度某一時間后，可利用移
除單元將電子元件分離于電路板(步驟305)。
請參閱圖5，所示為加熱電子元件且調(diào)整加熱單元與電子元件的距離，以 保持電子元件的加熱溫度為定值的控制流程圖，其中加熱電子元件且調(diào)整加熱
單元與電子元件的距離，以保持電子元件的加熱溫度為定值，是包含下列步驟: 利用加熱單元產(chǎn)生熱風(fēng)且對電子元件加熱(步驟400);接下來監(jiān)控電子元 件的溫度(步驟401);而后比較電子元件的溫度與定值以產(chǎn)生一差異值(步驟 402);最后依此差異值而調(diào)整加熱單元與電子元件的距離，以維持電子元件的
加熱溫度為定值(步驟403)。
在此發(fā)明中，根據(jù)先前所描述的不同實施例所具有之優(yōu)點，包含
1. 于解焊時防止電子元件的燒毀；
利用本發(fā)明所述的自動調(diào)整加熱單元與電子元件的距離，以控制加熱于電 子元件的溫度，以使電子元件可維持一特定溫度，使電子元件與電路板的焊錫
融化，但是又不會將電子元件燒毀，尤其適用于BGA與FBGA封裝的電子元件， 因為BGA與FBGA封裝之電子元件是利用錫球而焊于電路板上，欲將其解焊其溫 度往往可能從攝氏300度至1000度的范圍，如此高溫，稍有不慎，電子元件便 因溫度過高而燒毀，若利用本發(fā)明的恒溫控制裝置即可避免此情形的發(fā)生。
2. 自動移除電子元件以達(dá)自動化目的。
本發(fā)明可搭配移除單元以自動地將已解焊的電子元件從電路板上移除，當(dāng) 電子元件加熱至某一溫度且維持一段時間后，焊錫已完全融化而可移除，如此， 本發(fā)明再搭配移除單元可自動地將可移除的電子元件從電路板上移除，可不用 浪費(fèi)人力等待可移除指示燈亮起時，再移除電子元件。
雖然本發(fā)明以前述的較佳實施例揭露如上，然其并非用以限定本發(fā)明，任 何熟習(xí)相像技藝者，在不脫離本發(fā)明之精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作些許之更動與潤 飾，因此本發(fā)明的專利保護(hù)范圍須視本說明書所附之申請專利范圍所界定者為 準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種解焊恒溫控制裝置，其特征在于，包含一本體，提供一容置空間，且于該本體設(shè)一置放空間以承載一電路板，該電路板表面焊有多個電子元件；一位移單元，其裝置于所述容置空間，且該位移單元相對該本體移動；一產(chǎn)生熱風(fēng)的加熱單元，其連結(jié)于所述位移單元，且通過熱風(fēng)加熱電子元件；一量測電子元件溫度并產(chǎn)生一溫度信號的感測單元，其為固定于所述加熱單元；及一控制單元，其固定于所述容置空間，接受該溫度信號以控制該位移單元之移動，而帶動該加熱單元，以維持該電子元件的加熱溫度而使焊料熔融。
2. 如權(quán)利要求1所述的解焊恒溫控制裝置，其特征在于，更包含一夾持單 元，該夾持單元連接于本體，并置于置放空間中，且相對所述加熱單元以夾持 電路板；該夾持單元包含一平臺，該平臺承載該電路板；及多個夾持塊，其為螺接于所述平臺，以對電路板產(chǎn)生一壓力而壓固于所述 平臺。
3. 如權(quán)利要求1所述的解焊恒溫控制裝置，其特征在于，更包含一移除單 元，該移除單元夾持該電子元件，該移除單元接受該控制單元之一移除信號， 該移除單元產(chǎn)生垂直位移而帶動該電子元件，以分離于該電路板；該所述移除 單元包含一馬達(dá)，其為固定于所述本體，且于該馬達(dá)之旋轉(zhuǎn)軸端連接一齒輪； 一齒條，其與所述齒輪相嚙合，且經(jīng)由旋轉(zhuǎn)該齒輪而帶動該齒條而于所述 本體上滑動以產(chǎn)生垂直位移；一連接桿，其與所述齒條相連接且連動；及一夾子，其與所述連接桿相連接，該夾子夾持所述電子元件。
4. 如權(quán)利要求1所述的解焊恒溫控制裝置，其特征在于，更包含一距離感 測單元，固定于該加熱單元，量測該加熱單元與該電子元件之距離，以產(chǎn)生一 距離信號且傳送至該控制單元，而補(bǔ)償該溫度信號，并且該控制單元接受該距 離信號以計算該位移單元所需之移動距離。
5. 如權(quán)利要求1所述的解焊恒溫控制裝置，其特征在于，更包含一顯示單 元，該顯示單元為固定于所述本體，且該顯示單元接受所述控制單元的顯示信 號而顯示一燈號。
6. 如權(quán)利要求1所述的解焊恒溫控制裝置，其特征在于，所述位移單元包含 一馬達(dá)，其為固定于所述本體，且于馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)軸端連接一齒輪； 一齒條，其與所述齒輪相嚙合，且經(jīng)由旋轉(zhuǎn)所述齒輪而帶動齒條而于所述本體上滑動以產(chǎn)生垂直位移；及一連接桿，其與所述齒條相連接且連動，且所述加熱單元為固定于該連接桿。
7. 如權(quán)利要求1所述的焊恒溫控制裝置，其特征在于，所述加熱單元為一 熱風(fēng)產(chǎn)生裝置。
8. —種解焊恒溫控制裝置的控制方法，其特征在于，包含-固定一電路板，該電路板焊有一電子元件；加熱該電子元件且調(diào)整一加熱單元與該電子元件的距離，以保持該電子元 件的加熱溫度為一定值；及持續(xù)加熱直至該電子元件的焊料熔融。
9. 如權(quán)利要求8所述的解焊恒溫控制裝置的控制方法，其特征在于，加熱 該電子元件且調(diào)整一加熱單元與該電子元件的距離，以保持該電子元件的加熱 溫度為一定值的步驟，包含下列步驟該加熱單元產(chǎn)生熱風(fēng)且對該電子元件加熱； 監(jiān)控該電子元件的溫度；比較該電子元件的溫度與該定值以產(chǎn)生一差異值；及依該差異值而調(diào)整該加熱單元與該電子元件的距離，以維持該電子元件的 溫度為該定值。
10. 如權(quán)利要求8所述的解悍恒溫控制裝置的控制方法，其特征在于，持續(xù) 加熱直至該電子元件的焊料熔融的步驟，是包含下列步驟當(dāng)該電子元件之加熱溫度到達(dá)該定值時開始計時；及 該計時之時間到達(dá)預(yù)設(shè)的值后顯示燈號。
11. 如權(quán)利要求8所述的解焊恒溫控制裝置的控制方法，其特征在于，持續(xù) 加熱直至該電子元件之焊料熔融的步驟之后，更包含自該電路板分離該電子元 件的步驟。
12. 如權(quán)利要求11所述的解焊恒溫控制裝置的控制方法，其特征在于，自 該電路板分離該電子元件的步驟是為以一移除單元夾持電子元件，而從該電路 板移除該電子元件的步驟。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種解焊恒溫控制裝置及其控制方法，通過量測電子元件之加熱溫度，而自動調(diào)整加熱單元與電子元件的距離，以維持電子元件的溫度為定值，并且經(jīng)由移除裝置自動地將已解焊的電子元件移除，以防止電子元件因為解焊時，溫度過高而燒毀電子元件。通過本發(fā)明，可自動調(diào)整加熱單元與電子元件的距離，從而控制加熱于電子元件的溫度，使得電子元件可維持一特定溫度，使電子元件與電路板的焊錫融化，又不會將電子元件燒毀，避免高溫時電子元件因溫度過高而燒毀的情況發(fā)生；另外，通過本發(fā)明的移除單元可自動地將已解焊的電子元件從電路板上移除，節(jié)省了人力。
文檔編號H05K7/20GK101339441SQ20071002894
公開日2009年1月7日 申請日期2007年7月2日 優(yōu)先權(quán)日2007年7月2日
發(fā)明者林嘉慶 申請人:佛山市順德區(qū)漢達(dá)精密電子科技有限公司