基于回收的DIP芯片引脚整形装置设计

谭凤瑾

（安徽佳通轮胎有限公司，合肥 230601）

0 引言

近年来，电子类产品的使用日益广泛，而且随着科技的发展和人们消费水平的提高，电子产品的更新速度越来越快，每年都会产生大量的电子废弃物，对环境造成了严重的威胁［1-4］。这些电子垃圾中就包含有DIP（Double Inline Package，双列直插式封装）封装的IC 芯片。采用适当的方法将这些废弃的DIP 芯片从电路板上拆解下来［5－7］，并将变形的引脚进行整形，再将整形后的芯片进行测试，性能合格的表面翻新后尚可继续使用，不合格的破碎后分离出金属与非金属材料。可见，对废弃的DIP 芯片进行引脚整形，具有较高的经济价值。

国内外现有的DIP 芯片引脚整形技术主要针对新的IC 芯片，且只能对引脚的共面性进行修整，不能解决引脚的多种歪斜情况［8－9］。针对现有技术的不足，本文提出了一种针对印刷电路板中广泛使用的DIP 封装IC 芯片引脚的变形矫正装置。

1 DIP 芯片的引脚变形情况

DIP 封装是IC 芯片最常用的一种封装形式，单侧相邻引脚的中心距为2.54 mm，引脚总数一般在6～64 之间。在对废弃电路板的资源化回收过程中，需要先将DIP 芯片从电路板上拆解下来。在此期间，引脚会产生如图1 所示的多种机械变形。

图1 DIP 芯片引脚机械变形情况

2 DIP 芯片的引脚整形装置设计

DIP 芯片的整形过程包括5 个步骤：预处理、引脚的共面修整、面内齿根歪斜的修整、面内齿尖歪斜的修整以及引脚的精整。

具体整形过程为：

（1）预处理。采用细长的薄片状工具，把向内侧歪斜的引脚用手工方式归位到稍向外侧偏斜（呈外八字状），如图2 所示。

（2）引脚的共面修整。如图3（a）和图3（b），将预处理后的DIP 芯片15 放在凹形下模11 的上表面（引脚朝下）；凹形下模11 凹进去的部分支撑DIP 芯片的封装部，两个外侧面用以支撑DIP 芯片的引脚；凹形下模11 的导气孔外连一个真空泵，DIP 芯片15 通过空气的负压被吸附在凹形下模11 的上表面。旋动前后端的螺杆7 可将凹形下模11 夹紧；按下偏心轮手柄1，带动无齿上模12 向下运动，无齿上模12两侧的内表面冲压作用于DIP 芯片的两侧引脚（如图3（b）所示），从而实现DIP 芯片引脚的共面修整（如图4 所示）。

图2 预处理

图3 引脚整形装置

（3）面内齿根歪斜的修整。将图3（a）中的上、下模换成带齿上模18 和凸形下模20。如图3（a）、图3（c）和图5，将经过共面修整的DIP 芯片放在凸形下模20 之上（引脚朝下），凸形下模20 的导气孔外连1 个真空泵，采用负压吸牢DIP 芯片；稍稍按下偏心轮手柄1，带动带齿上模18 向下运动，同时移动V 形导槽6 上的凸形下模20，使带齿上模18 的凸出的1 对齿（如图3（c）所示）正好嵌入到芯片引脚的脚根之间；完成对齿过程后，旋紧螺杆7 夹紧凸形下模20；再按下偏心轮手柄1，带动带齿上模18向下运动，当带齿上模18 与凸形下模20 合模时，带齿上模18 所有的凸起齿正好嵌入DIP 芯片的2 个引脚脚根之间，于是，交叉的引脚脚根得到矫正（如图5 所示）。

图4 共面修整后芯片

图5 引脚齿根修整效果

（4）面内齿尖歪斜的修整。如图3（d）、图3（e）所示，将上一步骤处理后的DIP芯片放在凹形下模11 之上（引脚朝上），凹形下模11 的导气孔外连1 个真空泵，将DIP 芯片吸牢；梳状模具16 可在T 形导槽17 上滑动，旋动螺杆7，调整凹形下模11 的位置，使梳状模具16 凸出的1 个齿正好嵌入到DIP 芯片的引脚脚尖之间；完成梳状模具16 的定位后，夹紧下模11；移动梳状模具16，使得梳状模具16 的齿由DIP 芯片的脚根渐渐地到移到脚尖，直至梳状模具16 的齿全部嵌入芯片的引脚之间（如图3（e）所示），即可完成DIP 芯片的引脚脚尖修整（如图6 所示）。

图6 引脚齿尖修整效果

（5）引脚精整。如图3（f），放置带锥形孔的锥孔模19（锥孔模的小孔的直径和间距与需要插入DIP 芯片的PCB 板上孔直径和间距一样），将上一步骤处理后的DIP芯片的所有引脚从锥孔模的大孔端塞进去，再取出芯片，即可实现引脚的精整。

3 结语

所设计的DIP 芯片引脚修整装置结构简单，适用范围广，通用性强。对于不同封装宽度的DIP 芯片，只需更换不同宽度的上、下模座即可。DIP 芯片经批量整形结束后，再进行功能检测，外观和功能均合格的芯片表面打磨印字后即可重新使用。该装置的成功研发为充分利用电子垃圾提供了一条新路径。

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