印刷线路板(Printed Circuit Boards,PCB)报废后,作为整体已经丧失原有功能,而其上的塑封芯片仍然具有很高的重用价值。在拆解重用过程中若拆解工艺条件设置不当,将导致芯片难以拆解或者发生分层,从而影响芯片的重用。因此,本文对面向芯片分层的线路板拆解工艺进行研究,以提高拆解效率为目的,重新设计拆解机构,调整加热曲线,在保证拆解率及分层率的前提下缩短拆解周期,对面向元器件重用的拆解设备研发及具体工艺参数的设定具有直接指导意义。首先针对振动拆解的振幅过大导致拆解工位的加热腔室温度难以达到设定温度的问题,设计以冲击作用为主的振动冲击拆解机构。通过运动学分析,建立线路板夹具的运动方程,分析冲击产生的可能性,计算主动件销轴的临界转速;而后根据振动拆解机构的尺寸参数,确定振动冲击拆解机构的几何参数,并基于机构参数分析销轴转速对拆解效果的影响,得到了最佳的拆解销轴转速;进一步分析在此条件下销轴的强度因素,从而设计完成整个拆解机构,并采用试验验证振动冲击拆解机构的拆解效果。其次,建立了拆解过程中线路板的热学仿真模型,用于分析加热曲线的加热效果,这一模型得到了试验的验证。然后基于仿真模型,分析线路板上不同尺寸元器件的升温特性及分层的可能性,确定了分层可能性最大的芯片,并指出现有加热曲线的拆解效率存在优化的空间,为加热曲线的优化奠定基础。再次,针对6个加热腔室的拆解设备优化加热曲线。首先分析加热腔室温度设置为允许的最高温度时,芯片升温速率对分层的影响,确定升温速率对加热温度的限制;而后建立芯片及焊料温度的计算方程,基于此方程建立缩短拆解周期的约束不等式;然后采用非线性规划方法,对加热曲线进行优化,获取保证焊料解焊且芯片不分层的最短拆解周期;接着将所得的加热曲线加载到仿真模型,获取芯片各点的具体温度及焊料的解焊情况,验证了优化后的加热曲线的合理性。最后,基于实验室自主研发的线路板拆解设备,对上述优化工艺进行综合验证。通过测量线路板在优化加热曲线下的升温曲线,验证优化模型的正确性;随后对线路板进行拆解试验,验证在振动冲击拆解机构下优化加热曲线的拆解效果;最终对拆解下的塑封芯片进行超声波检测,验证芯片的分层率,并对未分层的芯片进行破坏性物理分析,确认芯片的可重用性。