TWI483656B - 冷卻設備和方法、使用該冷卻設備的電路板維修裝置及方法 - Google Patents

Description

冷卻設備和方法、使用該冷卻設備的電路板維修裝置及 方法

本發明涉及一種冷卻設備和方法及使用該冷卻設備和方法的維修裝置和方法，特別涉及一種用於維修電路板的維修裝置。

當前手持電子產品都趨向輕薄、短小化方向發展，其相應的元件佈局需越來越緊湊。在眾多的元件中，電路板的尺寸成了制約電子產品輕薄、短小化發展的關鍵。

為減少電路板的尺寸，目前，電路板的厚度一般都很薄(約0.75mm)，且大多引入背靠背(Back-to-back)設計將元件佈局得緊湊(電路板90%以上的面積都佈局有元件)以減少電路板的面積。然而，當電路板需要維修時，由於電路板厚度較薄且元件佈局緊湊，採用現行熱風槍高溫加熱需要維修的元件時，同時也會加熱電路板背面與該需要維修的元件相對的其他元件，從而有可能影響或損壞其他元件。

有鑒於此，本發明提供一種電路板維修裝置，可藉由降低電路板上背向待維修元件的一面的溫度，從而保護電路板上與該維修元件相對的其他元件。

該電路板維修裝置，包括一冷卻設備。該冷卻設備用於降低電路板與加熱面相背一面的溫度。該冷卻設備形成有用於固持電路板的收容部。該收容部的底部形成有凹部，使得電路板收容於收容部時，該底座與電路板之間形成一間隙。該冷卻設備還開設有與該間隙連通的至少一進氣孔與至少一出氣孔。

本發明還提供一種冷卻設備，用於當高溫加熱電路板時導入壓縮冷氣以降低電路板與加熱面相背一面的溫度。該冷卻設備包括有用於固持電路板的收容部，且電路板收容於收容部時，該收容部的底部與電路板之間形成一間隙。該冷卻設備還開設有與該間隙連通的至少一進氣孔與至少一出氣孔。

本發明還提供一種電路板的維修方法，包括如下步驟：提供一電路板；提供一冷卻設備，該冷卻設備包括用於固持電路板的收容部，並設有與該收容部連通的至少一進氣孔與至少一出氣孔；將所述電路板設置在所述收容部中，且該電路板一側面朝上，與該一側面相對的另一側面朝下，電路板的另一側面與所述收容部的底部之間形成一間隙，所述至少一進氣孔及至少一出氣孔與該間隙形成冷卻通道；從所述至少一進氣孔接入壓縮冷氣；對所述電路板的所述一側面進行加熱維修。

本發明還提供一種冷卻方法，用於冷卻與加熱物體加熱面相背的冷卻面。該冷卻方法包括如下步驟：提供一個冷壓縮氣體，其中，該冷壓縮氣體的溫度低於環境空氣溫度且氣壓高於環境空氣氣壓；提供一個絕熱底座，該絕熱底座用於確保加熱物體加熱面的加熱效果不受影響及確保加熱物體與加熱面相背的冷卻面的冷卻效果不受影響；提供冷壓縮氣體的流動空間，其中，該冷壓縮空 氣的流動空間為加熱物體與絕熱底座之間形成的間隙；提供至少一進氣孔和至少一出氣孔，所述至少一進氣孔和至少一出氣孔與冷壓縮氣體的流動空間連通並形成冷卻通道；從所述至少一進氣孔接入壓縮冷氣；對加熱物體冷卻面進行冷卻。

借助於上述電路板維修裝置和方法及冷卻設備和方法，當維修員高溫加熱待維修電路板時，可降低電路板上背向加熱面的另一表面的溫度，從而保證電路板上與待維修元件相背的其他元件不會被損害。

10‧‧‧電路板維修裝置

20‧‧‧電路板

100‧‧‧殼體

110‧‧‧蓋板

112‧‧‧凹槽

114‧‧‧第一開口

116‧‧‧第一固定孔

120‧‧‧底板

130、140、150、160‧‧‧側板

132‧‧‧通氣孔

152‧‧‧圓形孔

200‧‧‧冷卻設備

210‧‧‧底座

211‧‧‧上表面

212‧‧‧下表面

213‧‧‧凸台

214‧‧‧收容部

215‧‧‧凹部

216‧‧‧進氣孔

217‧‧‧第一出氣孔

219‧‧‧第一螺孔

220‧‧‧第二固定孔

222‧‧‧間隙

230‧‧‧氣路板

232‧‧‧第二螺孔

234‧‧‧導氣孔

235‧‧‧導引槽

236‧‧‧第二出氣孔

240‧‧‧導氣管

250‧‧‧密封墊片

252‧‧‧穿孔

254‧‧‧第二開口

256‧‧‧第三出氣孔

260‧‧‧密封圈

262‧‧‧第三開口

270‧‧‧風扇

圖1係一較佳實施方式的電路板維修裝置的示意圖。

圖2係圖1所示電路板維修裝置的分解圖，該電路板維修裝置包括冷卻設備。

圖3係圖2所示冷卻設備的示意圖。

圖4係圖2所示冷卻設備的另一視角的示意圖。

圖5係冷卻設備導入壓縮冷氣冷卻電路板背向加熱面的另一表面的使用狀態圖。

請參看圖1，本發明一些實施方式中的電路板維修裝置10用於維修電路板20，該電路板20可為手機、MP3等可持式電子裝置用電路板，其尺寸可以比較小，厚度可以比較薄(例如，0.74~0.76mm之間)，且採用背靠背式設計，且正面與背面均佈設電子元件。電路板維修裝置10包括殼體100及收容於殼體100中的冷卻設備200。

請一併參考圖2，殼體100為中空的平行六面體，包括蓋板110、底板120及垂直於底板120並首尾順次相連的四個側板130、140、150及160，其中，側板130與側板150相對，側板140與側板160相對。蓋板110為大致呈矩形的方板，其背向底板120的上表面開設有大致呈矩形的凹槽112。凹槽112的底部進一步開設有矩形的第一開口114。第一開口114的面積小於凹槽112的面積。凹槽112底部還開設有若干第一固定孔116。第一固定孔116分佈在第一開口114四周。側板130開設有兩個圓形的通氣孔132。殼體100外部的空氣可藉由通氣孔132進入到殼體100內。側板150開設有與通氣孔132相對的兩個圓形孔152。圓形孔152與通氣孔132相配合，使得殼體100外部的空氣可從通氣孔132進入殼體100內並可從圓形孔152流出。側板140上還設置有開關(未示出)。該開關用於開啟或關閉冷卻設備200。

請參看圖3和圖4，冷卻設備200包括底座210、氣路板230、導氣管240、密封墊片250及密封圈260。底座210固定於蓋板110。氣路板230固定至底座210。密封墊片250固持於氣路板230與底座之間以加強氣路板230與底座210之間封閉性。導氣管240一端固定至氣路板230，另一端連接至一冷氣存儲設備(未示出)，用於將冷氣存儲設備中的壓縮冷氣導入至冷卻設備200。在本實施例，冷氣存儲設備中的壓縮冷氣的溫度要小於環境空氣的溫度，且壓縮冷氣的壓強要大於環境空氣的氣壓。當冷氣存儲設備打開時，壓縮冷氣因壓強差而自動排出，並與周圍空氣進行熱交換從而降低環境周圍空氣的溫度。密封圈260固定於底座210背向氣路板230的表面。

底座210在一些實施例中大致呈矩形，且優選地由絕熱材料製成，以防止加熱面的熱量傳遞至底部影響冷卻效果。底座210固定於蓋板110的凹槽112中。在本實施例中，底座210的面積稍小於凹槽112的面積，從而使得底座210與凹槽112過盈配合。底座210包括上表面211及與上表面211平行且相對的下表面212。底座210的下表面212凸設有大致呈矩形的凸台213。凸台213與底座210的下表面212形成一臺階(未示出)。凸台213收容於第一開口114中。上表面211形成有收容部214。收容部214在本實施例中大致呈矩型，以適應待維修電路板的形狀。收容部214可讓密封圈260設置，並在密封圈260的配合下固持電路板20。收容部214的底部沿下表面212方向凹陷形成凹部215。凹部215的底部進一步形成有穿過凸台213的若干進氣孔216及若干第一出氣孔217，在本實施例中，進氣孔216氣為兩個，第一出氣孔217分成三個，以便可以直接對準電路板20下表面不同位置的三個電子元件進行冷卻。可以理解地，根據下表面電子元件數量及位置的不同，進氣孔216及第一出氣孔217的數量及位置可以相應地進行調整。當電路板20固持於收容部214時，凹部215的底部與電路板20之間形成一間隙222(如圖5所示)，且電路板20在密封圈260的配合下將收容部214位於上表面211的開口端封閉，使得從進氣孔216進入到間隙222中氣流只能從第一出氣孔217流出間隙222。另外，底座210還開設有與凹槽112中第一固定孔116相對應的第一螺孔219及穿過凸台213的第二固定孔220。固定件，例如，螺釘，穿過第一螺孔219並螺合至第一固定孔116從而將底座210固定至蓋板110。

氣路板230大致呈矩形。氣路板230的面積與底座210的凸台213的面積相當。氣路板230開設有與底座第一螺孔219相對應的第二螺 孔232。固定件，例如，螺釘，穿過第二螺孔232並固定至第二固定孔220從而將氣路板230固定至底座210。氣路板230靠近底座210的上表面開設有導氣孔234。導氣管240藉由導氣孔234固定至氣路板230。氣路板230的上表面自導氣孔234沿不同的方向延伸形成有若干導引槽235。導引槽235一端藉由導氣孔234與導氣管240連通，其遠離導氣孔234的一端封閉並與底座210的進氣孔216相對應。氣路板230還開設有與底座210上第一出氣孔217相對應的第二出氣孔236。

密封墊片250大致呈矩形。密封墊片250固定於凸台213與氣路板230之間，從而增強氣路板230與底座210之間的封閉性。密封墊片250開設有與第一螺孔219和第二螺孔232相對應的穿孔252、與凸台213凹部相對應的第二開口254及與第一出氣孔217和第二出氣孔236相對應的第三出氣孔256。

密封圈260為絕熱、耐高溫且彈性材料製成，其形狀與凹槽112的形狀相似。密封圈260開設有用於收容電路板20的第三開口262。第三開口262的形狀取決於電路板20的形狀，也即，當電路板20的形狀不同時，第三開口262的形狀也相應的改變。密封圈260在一些實施例中可為錐形矽膠片，以阻絕或減少熱量進入冷氣流動區域。

如圖5所示，當氣路板230連同密封墊片250固定至底座210的凸台213後，密封墊片250與氣路板230的上表面配合形成一氣流回路以控制氣體的流向，具體為：密封墊片250蓋合於貼合於氣路板230的上表面，使導氣管240、導引槽235、第二開口254及進氣孔216形成一單一走向的回路。當氣流從導氣管240進入冷卻設備 200時，氣流自導氣孔234流向各導引槽235，並藉由導引槽235遠離導氣孔234的一端流向進氣孔216。此時，若將收容部214位於底座210上表面的開口端藉由電路板20及密封圈260封閉，則氣流流經間隙222後藉由底座210的第一出氣孔217、密封墊片250的第三出氣孔256及氣路板230的第二出氣孔236流出冷卻設備200。

另外，為了增強氣流的流動速度以便及時的帶走電路板20表面的熱量，冷卻設備提供一個氣流動力，在本實施例中，其動力為兩個風扇270。該兩個風扇270固定於側板150上，並分別與兩個圓形孔152相對應，以產生負壓力，加快空氣的迴圈。

使用時，將電路板20藉由密封圈260固持於底座210的收容部214，使得該收容部214位於底座210上表面的開口端封閉。開啟風扇270，並打開導氣管240，則壓縮冷氣藉由導氣管240進入冷卻設備200，並沿著導引槽235及進氣孔216進入間隙222。由於壓縮冷氣的壓強要大於周圍環境的氣壓且進氣孔216沿垂直底座210上表面的方向延伸，因此，壓縮冷氣垂直噴射在電路板20上，進而在間隙222中與電路板20表面進行熱交換，從而降低電路板20背向加熱面的表面的溫度。完成熱交換後壓縮冷氣進一步藉由第一出氣孔217、第三出氣孔256及第二出氣孔236流出冷卻設備200，並在在風扇270的作用下排出電路板維修裝置10。

借助於上述電路板維修裝置10，當維修員高溫加熱待維修電路板20時，可降低電路板20上背向加熱面的另一表面的溫度，當待加熱面元件達到了較好的熔融狀態時，背向該加熱面的另一表面的元件仍未達到熔錫溫度，從而保證電路板20上與待維修元件相背的其他元件不會被損害，從而能夠提高產品的維修良率，降低了 維修成本。

本技術領域的普通技術人員應當認識到，以上的實施方式僅是用來說明本發明，而並非用作為對本發明的限定，只要在本發明的實質精神範圍之內，對以上實施例所作的適當改變和變化都落在本發明要求保護的範圍之內。

110‧‧‧蓋板

112‧‧‧凹槽

114‧‧‧第一開口

116‧‧‧第一固定孔

120‧‧‧底板

130、140、150、160‧‧‧側板

132‧‧‧通氣孔

152‧‧‧圓形孔

200‧‧‧冷卻設備

210‧‧‧底座

230‧‧‧氣路板

240‧‧‧導氣管

250‧‧‧密封墊片

260‧‧‧密封圈

270‧‧‧風扇

Claims (17)

1. 一種電路板維修裝置，包括一冷卻設備，該冷卻設備用於降低電路板與加熱面相背一面的溫度；該冷卻設備形成有用於固持電路板的收容部，該收容部的底部形成有凹部，使得電路板收容於收容部時，該收容部的底部與電路板之間形成一間隙，該冷卻設備還開設有與該間隙連通的至少一進氣孔與至少一出氣孔。
2. 如申請專利範圍第1項所述之電路板維修裝置，其中該冷卻設備包括底座及安裝在底座上的氣路板，該底座開設有與該間隙連通的至少一進氣孔與至少一第一出氣孔，該氣路板開設有用於連接導氣管的導氣孔及用於控制氣體流向的導引槽，該導引槽兩端分別與導氣孔及所述至少一進氣孔連通，當電路板固持於底座上時，氣體依次沿導氣孔、導引槽、進氣孔、間隙及出氣孔流動。
3. 如申請專利範圍第2項所述之電路板維修裝置，其中該至少一進氣孔沿垂直底座的方向延伸。
4. 如申請專利範圍第3項所述之電路板維修裝置，其中該導引槽遠離導氣孔的一端藉由相對應的進氣孔與凹部連通。
5. 如申請專利範圍第4項所述之電路板維修裝置，其中氣路板形成有與底座第一出氣孔相對應的第二出氣孔。
6. 如申請專利範圍第5項所述之電路板維修裝置，其中所述冷卻設備還包括密封墊片，該密封墊片夾持於底座與氣路板之間以增強底座與氣路板之間的封閉性。
7. 如申請專利範圍第2項所述之電路板維修裝置，其中所述冷卻設備包括導氣管，該導氣管固定於導氣孔並藉由該導氣孔與導引槽連通，該導氣管 用於將壓縮冷氣導入冷卻設備。
8. 如申請專利範圍第1項所述之電路板維修裝置，其中所述電路板與加熱面相背一面設有若干電子元件，所述冷卻設備設有若干組進氣孔，分別與該若干電子元件對應。
9. 一種冷卻設備，該冷卻設備用於當加熱電路板時導入壓縮冷氣以降低電路板與加熱面相背一面的溫度，該冷卻設備包括有用於固持電路板的收容部，且電路板收容於收容部時，該收容部的底部與電路板之間形成一間隙，該冷卻設備還開設有與該間隙連通的至少一進氣孔與至少一出氣孔。
10. 如申請專利範圍第9項所述之冷卻設備，其中該冷卻設備包括底座及安裝在底座上的氣路板，底座形成有用於收容電路板的收容部，該收容部的底部形成有凹部，使得電路板收容於收容部時，該底座與電路板之間形成一間隙，該底座還開設有與該間隙連通的若干進氣孔與若干第一出氣孔，該氣路板開設有用於連接導氣管的導氣孔及用於控制壓縮冷氣流向的導引槽，該導引槽兩端分別與導氣孔及多個進氣孔連通，當電路板固持於底座上時，壓縮冷氣依次沿導氣孔、導引槽、進氣孔、間隙及出氣孔流動。
11. 如申請專利範圍第10項所述之冷卻設備，其中該壓縮冷氣的溫度要低於周圍環境的氣溫，且壓縮冷氣的壓強要大於周圍環境的空氣氣壓。
12. 一種電路板維修方法，包括如下步驟：提供一電路板；提供一冷卻設備，該冷卻設備包括用於收容電路板的收容部，並設有與該收容部連通的至少一進氣孔與至少一出氣孔；將所述電路板設置在所述收容部中，且該電路板一側面朝上，與該一側面相對的另一側面朝下，電路板的另一側面與所述收容部的底部之間形 成一間隙，所述至少一進氣孔及至少一出氣孔與該間隙形成冷卻通道；從所述至少一進氣孔接入壓縮冷氣；對所述電路板的所述一側面進行加熱維修。
13. 一種冷卻方法，用於冷卻與加熱物體加熱面相背的冷卻面，包括如下步驟：提供一個冷壓縮氣體，其中，該冷壓縮氣體的溫度低於環境空氣溫度且氣壓高於環境空氣氣壓；提供一個絕熱底座，該絕熱底座用於確保加熱物體加熱面的加熱效果不受影響及確保加熱物體與加熱面相背的冷卻面的冷卻效果不受影響；提供冷壓縮氣體的流動空間，其中，該冷壓縮空氣的流動空間為加熱物體與絕熱底座之間形成的間隙；提供至少一進氣孔和至少一出氣孔，所述至少一進氣孔和至少一出氣孔與冷壓縮氣體的流動空間連通並形成冷卻通道；從所述至少一進氣孔接入壓縮冷氣；及對加熱物體冷卻面進行冷卻。
14. 如申請專利範圍第13項所述之冷卻方法，還包括步驟：提供一種產生氣流負壓的動力，該動力驅使流經冷壓縮氣體的流動空間後冷壓縮氣體流出所述至少一出氣孔。
15. 如申請專利範圍第13項所述之冷卻方法，還包括步驟：將加熱物體放置於絕熱底座以形成冷壓縮氣體的流動空間。
16. 如申請專利範圍第15項所述之冷卻方法，還包括步驟：提供放置與加熱物體與底座之間的密封圈。
17. 如申請專利範圍第16項所述之冷卻方法，其中該密封圈為絕熱、耐高溫的彈性材料。