專利名稱：電子組件的再制造技術(shù)
技術(shù)領(lǐng)域：
本專利公開總體涉及電子組件的再制造，并且，更特別地，涉及用于 再制造電子組件的系統(tǒng)，在所述電子組件中，在測試所述組件之前，先移 走一個或多個所述組件的電子部件。
背景技術(shù)：
隨著集成電子元件的出現(xiàn)，電子電路已經(jīng)大大消除了在許多應(yīng)用中的 機械和電子機械特征，減少了與此類應(yīng)用相關(guān)的維護和調(diào)節(jié)工作。然而， 這些電子電路以及，電路外殼的機械方面、附接點等等仍然偶爾需要維護、 調(diào)節(jié)甚至替換。例如，電源電路可能被暴露得過熱而退化。振動以及其它 的機械力可能影響電路和/或它們的外殼或者它們與其它電路元件的連接。
然而，由于集成電路組件的相對持久性，這些組件通常并沒有配置為 容易拆卸，并且拆卸甚至可能要求從組件板上移走一個或多個部件。例如， 為了導(dǎo)熱、機械支撐等等的目地，將某一部件固定到外殼或者其它附近的 結(jié)構(gòu)通常是有利的。然而，通過用半永久的方式連接器板和外殼，該實施 導(dǎo)致板的一側(cè)難于訪問，為了檢查和修理，要求移走部件以允許板的剩余 部分可被訪問。在這種情況中，板不再表現(xiàn)為完全的功能性裝置，測試剩 余部件變得困難。
現(xiàn)在大部分可用的測試方案關(guān)注于正在裝配的新板的測試，而不是為 了〈參復(fù)所拆卸的完整板的測試，因此用于再制造和修理方面不理想。例如，
Fukasawa的美國專利6,486,686描述了用于在安裝其它部件之前測試安裝 在板上的單片(LSI)的棵片LSI安^1測試裝置。Fukasawa測試板結(jié)合 了所有最終在LSI板上使用的部分，并且通過探針接入到LSI板。在這種情況中，測試信號從控制器穿過測試板被傳送到LSI板以測試所安裝的 LSI片。然而，該系統(tǒng)要求測試下的板僅僅包含單片(LSI)，而這在用于 再制造的部分拆卸中并不是通常的情況。此外，不是允許測試下的板像正 常一樣接口，而是使得板間接地通過Fukasawa測試板接口，從而增加了 在固定件中的復(fù)雜性以及要考慮到處理疏忽引起的錯誤的附加方法。

發(fā)明內(nèi)容
一方面，本發(fā)明公開了一種再制造電子組件的方法，所述組件包括其 中具有電路組件的外殼，所述電路組件包括多個部件。在實例中，所述方 法包括移走所述外殼的第一部分以暴露所述電路組件的第一側(cè)；移走所 述外殼的第二部分以暴露所述電路組件的第二側(cè)，其中移走所述外殼的所 述第二部分包括移走所述多個部件的至少一個；以及將電路組件放入測試
固定件中。所述測試固定件包括用于接納所述電路組件的測試框架，至少 一個連接器組件被固定在所述測試框架，所述連接器組件包括與被移走的 所述多個部件的至少一個基本類似的替換部件，以及包括與所述替換部件 連接的一個或多個引腳，所述引腳被置于當(dāng)所述電路組件被接納在所述測 試框架中時與所述電路組件的一個或者多個空插槽匹配。 一旦電路組件被 》文入固定件中，能夠如同未移走所述至少一個部件(例如，非拆卸部件) 的情況測試所述電路組件。
另一方面，本發(fā)明公開了一種用于測試部分拆卸電路組件的測試固定 件。從所述電路組件中移走至少一個部件以形成部分拆卸電路組件，從而 形成由于移走導(dǎo)致的一個或多個空插槽。在所描述的實例中，測試固定件 包括用于在其上固定部分拆卸電路組件的測試框架。此外，測試固定件包 括被固定在所述測試框架的一個或多個連接器組件，其中， 一個或多個連 接器組件的每個包括與至少一個被移走的部件的運行類似的替換部件，以 及包括與所述替換部件連接的一個或多個引腳，其被置于當(dāng)所述部分拆卸 電路組件被固定在所述測試框架中時與所述部分拆卸電路組件的一個或者 多個空插槽匹配，從而能夠如同未移走所述至少一個部件的情況測"^所述部分拆卸電路組件。
在另外的方面，本發(fā)明描述了一種用于測試部分拆卸電路組件的方法，
所述組件的一個或多個部件^c移走，4吏得如同未移走一個或多個部件的情
況測試所述部分拆卸電路組件。該方法包括將部分拆卸電路組件安裝在測 試框架中，其中所述測試框架包括用于一個或多個移走的部件的各個一個 或多個替換部件，以及連接器組件，所述連接器組件用于在所述一個或多 個被移走部件被取走的位置將所述各個一個或多個替換部件連接到電路組 件。隨后，該方法包括如同未從電路板移走一個或多個被移走部件的情況 測試所述部分拆卸電路組件。
所描述的各個實施例的更多特征可從包括附圖的本發(fā)明的其他部分獲得。


圖l是用于具有電路板的電路組件的再制造工藝的示意性總圖，所述
電路板具有凈皮固定在組件外殼的 一個或多個部件；
圖2是根據(jù)本發(fā)明的電路測試固定件的前透視圖3是根據(jù)本發(fā)明的測試框架和測試下的電路的橫截面?zhèn)纫晥D，其中 所述測試下的電路被固定到測試框架；
圖4是根據(jù)本發(fā)明的測試框架和測試下的電路的橫截面?zhèn)纫晥D，其中 所述測試下的電路從測試框架移走；
圖5是根據(jù)本發(fā)明的連接器板和測試下的電路的橫截面部分放大的側(cè) 視圖6是示出根據(jù)本發(fā)明的測試拆卸電路的方法的流程圖7是根據(jù)本發(fā)明的可再制造的電子組件的橫截面?zhèn)纫晥D；以及
圖8是根據(jù)本發(fā)明的所使用的彈簧加載的引腳的橫截面?zhèn)纫晥D。
具體實施例方式
本發(fā)明主要涉及一種用于再制造電路板組件和其他電子組件的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)要求從組件選擇地移走一個或多個部件，例如，為了修理或者分 析要訪問組件的部分。通常，關(guān)于電路組件的再制造工藝要求組件和/或其 部分的拆卸和測試對于要采取的修復(fù)動作一致。然后，根據(jù)進行的測試或 分析，通過調(diào)節(jié)或者替換一個或多個部分或部件修復(fù)所測試的組件，在此 之后再裝配和測試所述部分。
通常，在工業(yè)或者其他需求環(huán)境中所使用的例如ECU的電子組件包 括有源部分，例如印刷電路板，以及包括用于保護所述有源部分受周圍環(huán) 境影響的外殼。因此，通常，該外殼被移走以允許訪問組件的有源部分而 用于分析、檢查、修復(fù)等。然而，在一些情況中，可將組件的有源部分的 特定部件固定在外殼的部分中，使得外殼不能被輕易地移走。例如，為了 導(dǎo)熱、機械支持等等目地將晶體管、電壓調(diào)節(jié)器以及其他電力電子部件固 定到外殼上通常是有利的。通常，使用強導(dǎo)熱環(huán)氧樹脂或其他結(jié)構(gòu)的粘合 劑將電力電子部件附接到外殼。這樣，難于將電力電子部件從外殼中機械 分離以提供對整體的板的訪問。在所示的實施例中，這些部件保持被固定 在外殼上，并從板上分離，以允許訪問板的其它部分。
在圖7的電子組件78的橫截面?zhèn)纫晥D中示出了這種設(shè)置的實例。多個 部件71、 72、 73被附接到蛤殼式外殼79的頂部74，所述外殼79也包括 匹配底部75。在這種組件中，在電路組件70上的其他部件76、 77不可訪 問以用于修復(fù)或者替換，直到部件71、 72、 73被脫焊，使得外殼74 (以 及部件71、 72、 73)可^4170拿開。通常，通過螺絲、夾具或者其他本 領(lǐng)域技術(shù)人員公知的固定裝置將底部75可移走地固定到頂部74。
圖1是用于電子組件的再制造工藝的示意性總圖。在步驟l，例如引 擎控制單元(ECU)的電子組件被提供用于再制造。例如，通過維修設(shè)備 能夠?qū)⒂腥毕莸幕蛘哌^期的組件提供到再制造設(shè)備。在步驟2，打開電子 組件外殼。在所示的實例中，電子組件包括例如在圖7所示的蛤殼式外殼， 所述外殼被打開以訪問組件的電路部件。在其中某一部件被固定在所述蛤 殼式外殼的上端部分的組件的情況中，在步驟3 M上脫焊或者其它手段 分離這些部件允許板與蛤殼式外殼的上端部分分離，使得，板上的其它部件不再被蛤殼式外殼的上端部分隱藏，從而可被檢查。
在步驟4，測試板以識別出有缺陷的部件，然后所述有缺陷的部件在 步驟5可被替換。最后，在步驟6被拆卸的電子組件被再裝配，以形成再 制造的電子組件。在再裝配后可選擇地測試該單元，以確保在該單元被銷 售前正確地工作，或者相反再返回維修中。
在圖2的橫截面?zhèn)纫晥D所示中示出了根據(jù)本發(fā)明的測試固定件11的實 例。測試固定件11包括多個部件，所述部件包括基座12以及一個或多個 支撐臂13。支撐臂13適于承載被連接到測試安裝件15的栓14。在這種方 式中，測試安裝件15在固定件11中可旋轉(zhuǎn)，以及例如通過臂16或者其它 把手或杠桿操縱。在實施例中，固定件ll結(jié)合一組或多組螺絲(未示出) 或其它裝置以防止測試安裝件15在固定件11中旋轉(zhuǎn)。
測試安裝件15包括支持固定件11的多個其他特征的框架17。在所示 的實施例中，框架17負(fù)栽一個或多個墊片18，以在固定件ll中支持測試 下的板(在圖2中未示出)以及一個或多個夾具19，用于靠著墊片18保 持測試下的板?？蚣?7還在其上安裝有一個或多個連接器板20。隨后將 更具體解釋，連接器板20包括一個或多個芯片或電路(在圖2的頂視圖中 不可見)，其通過多個引腳21暴露給測試下的板。這些引腳可包括沿著公 共軸工作的可伸縮部分，其通過摩擦配合等方式與測試下的電路相互作用。
所示的框架17包括中心定位的開口 22，以允許當(dāng)測試下的板^:夾緊 在固定件ll中時，訪問測試下的板的下面。中心開口 22的形狀不關(guān)鍵， 但是優(yōu)選有足夠的空隙，使得所有部件或者關(guān)注的連接對于操作者是可訪 問的。在實施例中，可省略中心開口22。
從圖3的橫截面?zhèn)纫晥D中，將更加充分地理解固定件11的工作和其它 特性及其使用，其中示出了測試安裝件15的橫截面圖。從圖3中可見，電 路板30位于測試安裝件15中靠著框架17的墊片18。夾具19用于在框架 17上固定地將板30保持在位。夾具19也可通過彈簧張力向下或者橫向壓 靠板30而工作，或者通過螺絲31或其它本領(lǐng)域技術(shù)人員可知的裝置移動 到位置。當(dāng)在框架17中夾緊測試下30的板，在框架17中穿過開口 22(在圖3中不可見)的引腳21，處于縱向張力下，因此偏離了與板30的接觸。 在實施例中，引腳21包括可伸縮的彈簧加載組件，所述組件在測試下的板 30被壓靠在框架17上時壓縮和/或處于張力下。參考圖8更具體地描述這 里的這種引腳的實例。
墊片18允許一定程度的彈性以補償部件的變化容差和輕微的松動。此 外，墊片18也用于將測試下30的板與框架17電絕緣，使得測試下30的 板的部件不會與框架17短路，或者不受固定件11對其的運行的影響。
電路板30包括由例如玻璃、酚醛樹脂、玻璃纖維、塑料、纖維加強塑 料等等形成的不導(dǎo)電^。為了將不同的部件連接到板30,板30通常包 括多個粘附到皿30的一側(cè)或兩側(cè)的金屬路徑或"軌跡"。電路板30還 包括安裝在板30的頂表面上的電子部件32。為了滿足電路板30工作要求， 這種電子部件可包括電阻器、晶體管、電容器、電感器、開關(guān)、繼電器、 連接器塊、集成電路以及任何無論分立或者集成，有源或無源的其它電子 部件。通常， 一個或多個電子部件包括導(dǎo)線，所述導(dǎo)線延伸穿it^!30延伸 出板30的下面。
通過其將部件附接到電路板的軌跡可位于板的頂側(cè)，例如，居于圖3 所示實施例的部件32的上面一側(cè)，或者可位于板30的相對一側(cè)。在所示 的實例中，測試下30的板通過移走四個每個具有三根引線的晶體管已經(jīng)被 部分地拆卸。因此，連接器板20具有安裝到在其上的三個替換晶體管33。 對于每個晶體管33,三根引線被連接到各個暴露給電路板30的三個引腳 21。因此，當(dāng)電路板30位于固定件11中時，缺少的晶體管通過連接器板 20的替換晶體管33被有效地取代，使得電路板30的運行被充分地測試。
為了更好地理解在圖3中示出的各個部件的運行和功能，圖4的橫截 面?zhèn)雀∫妶D示出了從框架17移走的測試下的電路組件30 (即，"測試下的 電路")?？梢砸姷?，引腳21已經(jīng)解除壓縮，因此與它們的壓縮狀態(tài)比較 輕微地延伸。在所示的配置中，板30被移走到引腳21雖然延伸，但是不 再與板30接觸的程度。夾具19示出被移走，雖然預(yù)想可選擇地使用不會 移走的樞軸安裝的鉸鏈?zhǔn)綂A具。20，圖5示出了連接器板20的橫 截面以及測試下30的電路板的部分。應(yīng)該注意的是，雖然在所示的實施例 中應(yīng)用了兩個連接器板20并且所示的連接器板20是對稱的，但是并不要 求是這種情況，連接器板20在配置以及在板20的數(shù)量和/或在板20上的 部件可以選擇性地不同。
如圖5所示，連接器組件20(例如，連接器板)包括襯底50，所述襯 底可以是與測試下的電路基板30相同或者類似的材料，例如玻璃、酚醛樹 脂、纖維玻璃、塑料、纖維加強塑料等等。在所示的實施例中，連接器板 20還包括一個或多個替換晶體管33，所述替換晶體管33取代如輪廓線51 標(biāo)示的從測試下30的電路板移走的相應(yīng)晶體管。替換晶體管33包括通過 螺絲53或者其它裝置連接到襯底50的安裝片52。替換晶體管33每個包 括三根引線，其中之一 54在圖5中可見。所述一個或多個替換晶體管33 的每根導(dǎo)線被焊接或固定到各個引腳21的基座上，使得引腳21的至少頂 端55與關(guān)聯(lián)的替換晶體管33的各個引線處于導(dǎo)電關(guān)系。
測試下30的電路包括插槽56，在所述插槽56處，被代替的晶體管51 之前被連接到測試下30的電路。與拆卸前的電路一樣，插槽56通過焊接 等方式被固定到測試下30的電路板上的金屬軌跡57。軌跡57又通過焊接 的導(dǎo)線58，在測試下30的電路板上，保持連接到其它電路，例如，部件 32。部件32還可通過另一金屬軌跡59連接到其它部件(未示出)。
在^f吏用中，當(dāng)測試下的電路30凈皮壓入固定件11時，插槽56沿著它的 長度壓縮引腳21，在插槽56和引腳21之間建立彈簧形變的接觸。這有效 地將替換晶體管33引入到電路30中取代被移走的晶體管51。在可選實施 例中，插槽56以摩擦包圍的關(guān)系而不是通過壓縮引腳而與引腳21協(xié)同工 作。在該實施例中，優(yōu)選插槽56和引腳21的相對尺寸匹配，以允許相對 緊的安裝。如果在插槽56和引腳21之間的安裝太松，就可能缺乏必要的 接觸或者斷斷續(xù)續(xù)的，而如果安裝太緊，那么用戶可能不能很容易地將電 路30壓入固定件11中。
上面所示和討論的固定件使得用戶能夠容易地測試部分拆卸電路，而不需要用戶改變他或她連接其它電路到板的方式，以及不需要用戶再裝配
板。圖6的流程圖示出了根據(jù)實施例的使用固定件11的工藝，可以預(yù)想， 根據(jù)前述公開，其它的使用模式對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員也是顯而易見的。 參考圖6的過程60，在步驟61，用戶或設(shè)備從測試下的電路移走一個或多 個部件。這可能由于一個或多個原因而進行，包括允許訪問電路的剩余部
陷中隔離出來。
在步驟62，如上所述，用戶或i殳備將部分拆卸板壓入固定件中，并且 所述板可選地在步驟63固定到固定件。然后用戶或i殳備在步驟64以如同 板沒有被部分拆卸的情況將板連接到測試設(shè)備。例如，如果測試協(xié)議正常 地包括將24針插槽連接到板上的匹配引腳組，那么這也是在過程60中連 接測試下的部分拆卸板的方式。
最后，在步驟65，用戶或設(shè)備經(jīng)由在步驟64制造的連接，通過將預(yù) 定信號序列發(fā)送到板執(zhí)行測試處理。本領(lǐng)域的技術(shù)人員可知可被發(fā)送到不 同類型的板以在裝配狀態(tài)測試它們的現(xiàn)有的測試序列，以及可在步驟65 使用的任何此類測試序列。
雖然才艮據(jù)本發(fā)明，可使用任何類型的彈簧加載的引腳作為引腳21，但 是在圖8的橫截面?zhèn)纫晥D中，具體示出了實例引腳21。在所示的實例中， 引腳21是圓柱狀，并且包括頂部55和外殼80。管狀的外殼80配置為以 同軸關(guān)系包圍引腳21。雖然為了清楚示出為電絕緣，但是頂部55和外殼 80至少部分地彼此電接觸。在外殼80中的軸肩81用作彈簧82的軸向停 止。彈簧82在向上方向偏離頂部55，但是通過它的松弛長度或者另外的 停止限定，使得即使在缺少外部壓力的情況下，引腳21的頂部21和外殼 80也保持連接。
工業(yè)應(yīng)用性
本發(fā)明適用于電子組件的再制造，其中在測試和修復(fù)組件之前，移走 組件的一個或多個電子部件。電子組件可以是任何希望的類型，但是在所示的實施例中，電子組件是包括多個晶體管的引擎控制單元(ECU)。晶 體管可以是凈她合或被固定到ECU的外殼，使得電路板的部件很大程度 上無法訪問。
在圖7中示出這種配置。特別地，如圖7所示，晶體管和其它部件71、 72、 73被連接到也包括配合的底部75的蛤殼式外殼的頂部74。在這種類 型的組件中，板70上的其它部件76、 77對于修理或者替換是不可訪問的， 直到部件71、 72、 73>^70上被拆卸，使得通過舉起該部分升起頂部74。 通常，外殼的底部75通過螺絲、夾具或者其它本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的固定 裝置，被可移動地固定到頂部74，允許訪問外殼的內(nèi)部以脫焊或拆卸待移 走的部件。
這里描述的系統(tǒng)即使電子組件已經(jīng)被部分地拆卸，也是很方便地能夠 在再制造期間再現(xiàn)整個電路。這里公開的系統(tǒng)還有利地允許以同樣的方式 測試所拆卸的電路，例如，通過與用于全電路的相同的協(xié)議和測試序列。
在公開的實例中，在再制造中使用的測試安裝件包括旋轉(zhuǎn)安裝的測試 框架，以允許訪問測試下的電路的頂部和底部。框架具有中心開口以允許 訪問，并且包括多個夾具以在分析期間保持測試下的電路，以及包括多個 墊片以將電路與框架絕緣。被固定到框架的一個或多個連接器板具有多個 與連接器板上的替換部件相關(guān)聯(lián)的引腳，使得測試下的電路表現(xiàn)為全電路， 并且能夠通過用于全電路的相同的協(xié)議和測試序列測試。
可以理解，前面的描述提供了所公開的系統(tǒng)、結(jié)構(gòu)和技術(shù)的實例。然 而，可以想到，本發(fā)明的其它實現(xiàn)方式可能與前述實例在細(xì)節(jié)上不同。對 于所述公開或者其中的實例的所有參考旨在參考在某點上具體討論的實 例，并且對于更通常的本發(fā)明的范圍沒有暗示任何的限制。所有語言的差 異以及關(guān)于某一特性的輕視旨在表示對于那些特征缺少參考，但是除非特 別表示，并不表示從本發(fā)明的全部范圍中排除。這里描述的所有方法可以 以任意合適的順序執(zhí)行，除非這里另有標(biāo)示或通過上下文清楚地出現(xiàn)矛盾。 術(shù)語"多個"用于表示多于一個，而術(shù)語"至少一個"和"一個或多個" 用于表示一個或者多于一個。因此。本發(fā)明按照通過適用法律允許的，包括在權(quán)利要求或者從屬權(quán) 利要求中陳述的主題的所有修改以及等同物。而且，在所有其中可能的變 化中，上述元素的任何組合被包含在本發(fā)明中，除非這里另有標(biāo)示或通過 上下文清楚地矛盾。
權(quán)利要求
1. 一種再制造電子組件的方法，所述組件包括其中具有電路組件的外殼，所述電路組件包括多個部件，所述方法包括移走所述外殼的第一部分以暴露所述電路組件的第一側(cè)；移走所述外殼的第二部分以暴露所述電路組件的第二側(cè)，其中移走所述外殼的所述第二部分包括移走所述多個部件的至少一個；將所述電路組件放入包括用于接納所述電路組件的測試框架的測試固定件中，至少一個連接器組件被固定在所述測試框架，所述連接器組件包括與被移走的所述多個部件的至少一個基本類似的替換部件，以及包括與所述替換部件連接的一個或多個引腳，所述引腳被置于當(dāng)所述電路組件被接納在所述測試框架中時與所述電路組件的一個或者多個空插槽匹配；以及如同未移走所述至少一個部件的情況測試所述電路組件。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l的方法，還包括修復(fù)所述電路組件。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l的方法，還包括重新組裝所述電路組件和所述外殼 的第一和第二部分，以形成再制造的電子組件。
4. 根據(jù)權(quán)利要求l的方法，其中將所述電路組件^tA/測試固定件還包 括將所述電路組件夾緊到所述測試框架。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4的方法，其中將所述電路組件;^v測試固定件還包 括將所述電路組件放置為抵靠固定到所述測試框架的多個電隔離墊片。
6. 根據(jù)權(quán)利要求l的方法，其中所述移走的多個部件的至少一個包括 晶體管，并且所述替換部件也包括晶體管。
7. 根據(jù)權(quán)利要求l的方法，其中當(dāng)所述電路組件^^所述測試固定 件時，所述一個或多個引腳被彈簧加載而至少部分壓縮。
8. 根據(jù)權(quán)利要求l的方法，其中所述一個或多個引腳與所述電路組件 的一個或者多個空插槽形成摩擦配合。
9. 一種再制造電子組件，其根據(jù)權(quán)利要求l-8中任一方法制造。
10. —種設(shè)備，其被構(gòu)造為進行權(quán)利要求l-8中任一項的方法。
全文摘要
一種用于再制造電子組件的方法，允許拆卸、測試和再組裝組件，盡管某些部件被永久地固定到組件的外殼上。所述電子組件包括在所述外殼中的電路組件。在再制造期間，移走所述外殼的第一部分以暴露所述電路組件的第一側(cè)并且移走所述外殼的第二部分以暴露所述電路組件的第二側(cè)，當(dāng)移走外殼的第二部分時，可能還移走電路組件的部件之一。在再制造期間，使用連接器組件以便于測試組件，所述連接器組件包括與被移走的部件基本類似的替換部件，以及包括與所述替換部件連接的一個或多個引腳，其被置于與所述電路組件的一個或者多個空插槽匹配。
文檔編號G01R31/28GK101431887SQ200810172880
公開日2009年5月13日 申請日期2008年11月5日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月5日
發(fā)明者P·C·戈特沙爾, U·R·沃爾斯沙韋 申請人:卡特彼勒公司