Proč jsme při opravách BGA čipů opustili horký vzduch ve prospěch infračerveného záření
Pokud jste se někdy pokusili odstranit BGA čip z desky chytrého zámku, víte, jaké to je. V podstatě bojujete proti povrchovému napětí a odolné tepelné hmotnosti.
Většina lidí prostě vezme zařízení s horkým vzduchem a začne foukat. Ale existuje limit toho, co vynucený proud vzduchu dokáže. Proto jsme přešli na infračervené lampy. To zcela mění způsob, jakým teplo působí na desku.
Problémy s použitím horkého vzduchu
Horký vzduch funguje na principu konvekce – v podstatě tlačíte horké molekuly na povrch desky a doufáte, že dostatek tepla dorazí k pájecím bodům skrytým pod čipem.
To ale málokdy funguje dokonale. Vzniká tak „stínový efekt“ – vzduch prostě obepíná součástku. Okraje čipu se spálí, ale střed zůstane chladný. Je to frustrující.
Infračervené záření je jiné – využívá elektromagnetické záření. Místo toho, aby teplo působilo na povrch desky, infrazářivé vlny pronikají přímo skrz pájecí vrstvu a samotný čip. Tím se molekuly uvnitř součástek rozechvějí.
Teplo vzniká uvnitř materiálu. Díky tomu se celá deska rovnoměrně zahřívá. Už nemusíte hádat, zda se střed čipu skutečně roztavil.
Zachránění desky před vysokými teplotami
BGA balení jsou velmi hustá – pájecí body jsou umístěny tam, kam vzduch snadno nedosáhne.
S infračerveným zářením energie nepotřebuje médium jako vzduch k přenosu. Je to přímý proces. To znamená, že deska tráví mnohem méně času vysokými teplotami.
Je to obrovská úleva – už se nemusíte tolik obávat o deformaci desky nebo oddělování jednotlivých vrstev. Rychle dosáhneme bodu tání pájeniny, a to bez roztavení plastového obalu chytrého zámku.
Nevýhody
Infračervené záření není zázrak. Je rychlé, ale je „slepé“.
S horkým vzduchem můžete téměř cítit, kam teple působí. S infračerveným zářením to nejde. Pokud je vaše lampa mírně špatně nastavená nebo je příliš blízko, můžete spálit otvor v podkladovém materiálu, než se ty středové pájecí body vůbec začnou tavit.
Musíte být přesní – potřebujete správnou výšku a tepelný profil, kterému můžete věřit. Ale jakmile to nastavíte správně? Je to úplně jiný zážitek.