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废弃电路板电子元件和焊锡的分离回收技术

时间:2020/01/14    点击量:

  烧毁电道板电子元件和焊锡的离散接纳工夫_电子/电道_工程科技_专业材料。技 术 烧毁电道板上含有大批的焊锡,拥有珍奇的接纳诈骗代价,焊锡的 离散接纳还能为烧毁电道板其他资源的接纳成立优秀条款,已成为烧毁电 道板接纳中的一个要紧课题。值得留神的是,电子元件的离散往往伴跟着

  技 术 烧毁电道板上含有大批的焊锡,拥有珍奇的接纳诈骗代价,焊锡的 离散接纳还能为烧毁电道板其他资源的接纳成立优秀条款,已成为烧毁电 道板接纳中的一个要紧课题。值得留神的是,电子元件的离散往往伴跟着 焊锡的离散接纳,以是,本文归纳现有烧毁电道板焊锡接纳工夫与电子元 件离散工夫打开概述。 64 TECHNOIOGY 烧毁电道板电子元件 和焊锡的离散接纳工夫 Separating and Recycling of Electronic Components and Solder From Waste Printed Circuit Boards □文/周益辉1 曾毅夫1 龙木樨2 湛志华3 1.湖南凯天环保科技股份有限公司 2.湖南科技学院 3.桂林师范上等专科学校 摘 要:本文综述了目前烧毁电道板电子元件和焊锡的离散接纳工夫,即湿法和板滞法,并对现有工夫工夫的特 点举行了说明。 一、烧毁电道板电子元 件和焊锡离散接纳的旨趣 烧毁电道板因素繁复,品种多 样,它的接纳被公以为一个相当繁复 的困难。从印刷电道板的构造上不难 看出,它由焊锡,基板和电子元件组 成。基板由高分子咸集物(树脂)、玻 璃纤维或牛皮纸及高纯度铜箔粘结而 成。电子元件要紧以表表安设或通孔 插装的式子通过焊锡安设正在基板上, 如图1所示。 电子元件和焊锡的离散接纳对废 弃电道板的接纳詈骂常有利的,要紧 显露正在两个方面:一是焊锡的提前分 离解除了其给烧毁电道板其他金属尤 其是 贵 金 属 回 收 带 来 的 不 便 ; 二 是 电子元件离散后,基板和电子元件 可分手照料,从而简化了后续接纳 工艺、低落了照料本钱,使回成绩 率大大提升。 据考虑证实,焊锡正在烧毁电道板 中所占比重约为4%。电子元件是形成 烧毁电道板因素繁复的“首恶”,可 念而知,离散电子元件后烧毁电道板 的获得了有用分类富集,极利于后续 2011/02期 工夫 照料,拥有很高的资源接纳代价和经 济效益。烧毁电道板焊锡的接纳可使 大批的焊锡获得轮回诈骗,更要紧的 是,它解除了此中的铅给境况带来的 潜正在损害,对革新人类的存在境况、 资源的从头诈骗和可陆续起色都拥有 要紧的旨趣。 TECHNOIOGY 二、烧毁电道板电子元 件和焊锡的离散接纳工夫 目前, 接纳烧毁电道板的报道很 多,但合于烧毁电道板焊锡接纳的研 究较少。归纳全数烧毁电道板接纳技 术而言,涉及到焊锡接纳照料工夫主 要有湿法和板滞离散法等。 1. 湿法 湿法冶金照料烧毁电道板的基础 道理是诈骗金属能正在盐酸、硝酸、王 水等强酸或强氧化性溶液中消融的性 质,使之以离子态式子进入溶液,再 用电化学的技巧从溶液中接纳金属。 目前,国表里对湿法照料烧毁电道板 接纳焊锡做了肯定的考虑。 1990年,英国Lmasa Limited研 究了一种去除浸积正在铜基体如电道板 上锡、铅或锡铅合金的组合物。该组 合物蕴涵硝酸、硝酸铁,还含有氨基 苯甲酸以限定对铜基体的腐蚀水准, 诈骗这种组合物将烧毁电道板焊锡浸 出,然后再从浸出液中接纳焊锡。 1999年,美国Morton公司提出 了一种从印刷电道板上去除焊料和锡 的组合物及其技巧。该技巧配造了以 硝酸、硝酸铁和卤离子源行为要紧组 分的组合溶液,将烧毁电道板浸没正在 这种溶液中,从而从电道板的铜基片 上去除锡或焊料以及正在其下的锡-铜 合金。 2000年,我国的李德良等对印 刷电道板焊锡的浸出举行了考虑,开 发了一种以烯丙基磺酸、硝酸、硝酸 图1 印刷电道板布局示希图 铁和咪唑为组分的新型退焊锡剂,用 来迅疾、大批消去烧毁电道板上的焊 锡,以便拆卸电子元件。 2009年,Gibson等采用含有Ti (Ⅳ)的酸液照料烧毁电道板使锡或 含锡和含铅的合金消融为Sn(Ⅱ)和 Pb(Ⅱ),通过电积的技巧把锡离子 和铅离子还原为金属锡和铅而接纳。 湿法告竣焊锡从烧毁电道板上分 离,从工艺历程来看,焊锡被解除后 电子元件易于从基板上脱除,此法也 较容 易 实 现 产 业 化 。 湿 法 还 具 有 金 属接纳率高、金属纯度上等便宜。 然而采用该照料技巧接纳焊锡和其 它金属拥有工艺流程繁复、化学试 剂耗量大等瑕玷,况且正在照料历程 中会有大批的废水、废渣、废气产 生,对境况形成晦气影响。 2. 板滞离散法 目前,烧毁电道板焊锡接纳的研 究集结于板滞离散法,即加热焊锡至 熔化后采用板滞表力离散接纳焊锡。 因为烧毁电道板电子元件的板滞拆卸 历程一定会有大批焊锡摆脱基板而得 到接纳,本文将板滞离散焊锡的技巧 与板滞拆卸电子元件的技巧加以区 别,分手先容它们各自的工夫近况。 (1)板滞离散焊锡的技巧 焊锡到达熔化温度时,烧毁电道 板的其他物质不会产生改观,而且保 持为固体。基于这一特征,考虑任务 者大凡采用对烧毁电道板加热至焊锡 熔化后,诈骗板滞表力将熔化的焊锡 从电道板上离散的技巧接纳焊锡。 日本是考虑烧毁电道板焊锡接纳 工夫最早也是最多的国度。五分时时彩官方平台地址早正在1995 年,日本千住金属工业株式会社发现 了烧毁电道板焊锡接纳的技巧:通过 传送带将烧毁电道板送入热油中浸泡 以熔化焊锡,然后行使油中迥殊安排 的装备向电道板喷射热油,从而使焊 锡摆脱电道板获得离散接纳。 1999年,日本NEC公司开拓了一 种元器件主动拆卸装备,该装备网罗 两级加热和两级离散单位。最先,废 弃电道板被安设正在拆卸装备上,红表 加热至焊锡熔化后,大个别元件和焊 锡正在促进器和板滞臂的抨击力效力下 零落;然后将电道板再次加热到焊锡 熔化,采用剪切促进器将盈余的焊锡 去除。 2000年,日本的Yasuyuki Yamagiwa等提出了一种从烧毁电道板 离散接纳电道板的技巧。该技巧所用 装备成立有电道板安装架、主动传送 带、面板加热器、热风加热器、板滞 滚刷、焊料收罗装备。烧毁电道板首 先被固定正在安装架上,经历辐射加热 65 技 术 后被传送至拥有热氛围加热器的滚刷 装备中,熔化的焊锡正在滚刷力的效力 下获得离散接纳。 2001年,日本佳能株式会社考虑 了一种焊料接纳技巧。烧毁电道板首 先被固定正在装备中,然后向印刷电道 板喷射由金属微粒和液体热介质构成 且温度连结正在焊料合金熔点以上的混 合流体,将焊料合金和电子元件从印 刷电道板上刮离,进入夹杂流体中。 因为百般物质比重分别,刮下的电子 元件浮正在液体热介质上,焊料合金及 金属微粒一齐浸淀到金属微粒层,由 于比重分别而离散。 正在国内,目前还没有特意考虑 烧毁电道板焊锡接纳的报道。近几年 来,国内少许考虑者对烧毁电道板电 子元件的拆卸形成了粘稠的趣味,由 于拆卸电子元件的历程陪同有焊锡分 66 TECHNOIOGY 离,他们将电子元件和焊锡的接纳一 起举行了考虑。 2005年,张杰研发了一种烧毁电 道板的电子元件、焊料的分拆与接纳 技巧及装备。该技巧通过热风加热废 弃电道板全数焊点上的焊锡至熔融状 态后,通过紧贴着待照料电道板下表 面的板滞滚刷沿电道板运动反偏向滚 动,借帮滚刷上的刷毛的板滞力把电 道板上的电子元件扫下,并被滚刷旁 边的强力吸头吸入松动和散落的电子 元件和焊料合金。 2006年,台湾的巫协森提出了一 种接纳烧毁电道板电子元件和焊锡的方 法。对全数焊点加热拆除全数电子元件 后,再加热脱除电子元件的烧毁电道板 至200℃以上,使焊锡熔化,用真空吸 焊装备接纳焊锡。斟酌到该真空吸焊 装备接纳焊锡不齐备,随后又用硝酸 浸泡,将盈余的焊锡湿法浸出,以达 到全数焊锡接纳的宗旨。 2007年,清华大学的三项专利 中,提出了对焊料熔融的电道板施加 接触式或非接触式抨击来拆卸电道板 上的元器件和离散焊料的技巧。四川 长虹电器股份有限公司发懂得一种电 道板元器件和焊料离散接纳的技巧。 整体装备为一个保温体例,内部网罗 预热装备,熔融焊料加热装备,喷射 高温高压气体的特地喷嘴和翻转振动 机构等。 2010年,中南大学发懂得一种采 用离心油浴的技巧告竣焊锡和电子元 件的离散接纳。烧毁电道板批量置入 一个离心计械中,经历油浴加热至焊 锡熔化后,开动离心计械可告竣焊锡 和电子元件的离散接纳。 总体来讲,国表里采用板滞离散 2011/02期 工夫 TECHNOIOGY 的技巧接纳烧毁电道板焊锡的服从普 遍较低,来因是简直全数的技巧都只 能对烧毁电道板举行逐块照料。烧毁 电道板数目和品种繁多,况且巨细不 一,安设方法也分别,以是,现有的 大家半板滞离散法很难知足大界限回 收照料的哀求。 (2)板滞拆卸电子元件的技巧 印刷电道板行为完全烧毁时,其 中一个别电子元件的本能依旧无缺,经 拆卸后仍可一直行使。正在考虑烧毁电道 板电子元件拆卸方面,就工夫而言,国 表处于当先身分,少许研 究者正正在研造开拓更吻合 板滞化起色哀求的主动化 或半主动化拆卸工夫。 1994年,德国FAPS 公司提出了一种烧毁电道 板的主动拆卸技巧,即采 用与电道板主动安装相反 的准则举行拆卸。正在主动 拆除步伐之前,最先手工 拆除可从头行使以及蕴涵 有毒成份的电子元件,然 后用3-D图像识别工夫获 取合连消息,确定特定元 件,用主动板滞装备将所挑选的元件拆 除。接着用红表辐射加热烧毁电道板, 当焊锡熔化后将全数元件脱除。结尾, 根据识别编造对离散下来的元件举行识 别并主动分类。 2001年,奥地利维也纳工业大学 研造出一套烧毁电道板半主动化的拆 卸编造。这个单位由四个阴谋机和若 干个可编程逻辑职掌器构成,此中包 括一个视觉编造,一个传输编造,一 个去除焊锡编造和一个板滞人编造。 视觉编造通过一个高质地的图像探测 编造将芯片分为名贵的、境况无益 的、和其他三大类。前两种芯片通过 一个夹杂去焊锡-呆板人为艺去除。去 除焊锡编造用来去除表表贴装部件, 其他繁复的毗连则由呆板人编造去 除。拆卸完后,呆板人编造可能收罗 元部件并传送至后续照料编造。 正在国内,电道板元器件的拆卸技 术尚处于研发阶段。因为国内人为成 本较低,目前要紧以手工拆卸为主, 即通过用电烙铁或热风枪加热熔化焊 料,并用镊子拆除元器件。这种技巧 不吻合安详临盆的哀求,拆卸服从也 相当低。 近年来,少许科研院所和企业开 军后勤工程学院考虑了一种先加热电 道板再通过滚刷和振动抨击拆卸电子 元件的装备;北京航空航天大学也研 究了一种对烧毁电道板先加热后振动 告竣电子元件拆卸的照料装备。 综观上述电子元件拆卸工夫,几 乎全数的拆卸装备都只可对烧毁电道 板举行一一照料,宗旨是为了最大限 度离散和轮回再诈骗烧毁电道板上的 电子元器件,对焊锡的离散接纳并未 做斟酌,这是全数拆卸工夫合伙存正在 的题目。别的,大家半烧毁电道板 却没有拆卸的代价,拆 卸前必要对烧毁电道板 举行人为挑选和测试, 这也许是目前拆卸电子 元件工夫没有获得普遍 行使的根蒂来因。 三、结语 湿法冶金工夫接纳 烧毁电道板焊锡拥有工艺 流程繁复、接纳获本上等 瑕玷,且会对境况形成威 胁。目前对烧毁电道板焊 锡接纳考虑较多的是板滞 始举行烧毁电道板电子元件的拆卸研 究。2005年,海尔集团研发了一种 先对烧毁电道板加热,然后通过击打 的方法告竣电子元件拆卸的技巧与装 置;2006年,合肥工业大学考虑了正在 液态加热介质中加热烧毁电道板至焊 锡熔化后,再通过超声波和板滞振动 拆卸电子元件的技巧与装备;2007 年,板滞科学考虑总院考虑了电子元 件拆卸力学模子,并安排了一种红表 加热箱加热烧毁电道板,通过对实在 施抨击将电子元件拆卸;2008年,湖 南万容科技有限公司考虑了一种先对 电道板举行加热再采用高频率振动的 方法告竣电子元件零落的装备;解放 离散法,但大个别工夫只可逐块照料 烧毁电道板,正在照料界限和接纳服从 等方面存正在很大的限度性,且照料成 本也很高。板滞拆卸电子元件的技巧 固然正在拆卸历程中有个别焊锡摆脱废 弃电道板,但其宗旨是为了离散和循 环再诈骗电子元器件,对焊锡的离散回 收并未做斟酌,况且也拥有照料服从 低、本钱上等瑕玷。以是,现有的烧毁 电道板焊锡接纳工夫还不行知足工业化 的哀求,必要咱们进一步考虑和开拓新 的照料工艺与装备,改良现有工夫的现 状,以知足照料式子物业化、资源接纳 最大化、照料工夫科学化的哀求。 参考文件略 67

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