Perché abbiamo abbandonato l’aria calda a favore delle luci a infrarossi per il rifacimento dei componenti BGA
Se avete mai provato a staccare un chip BGA da un pannello di controllo di una serratura intelligente, sapete quanto sia difficile. In pratica, si tratta di combattere contro la tensione superficiale e la massa termica presente nel componente stesso.
La maggior parte delle persone utilizza semplicemente un dispositivo che emette aria calda per riscaldare il componente. Tuttavia, c’è un limite a ciò che l’aria calda può fare. Ecco perché abbiamo optato per le luci a infrarossi. Questo metodo cambia completamente il modo in cui il calore raggiunge il componente.
I problemi legati all’uso dell’aria calda
L’aria calda si basa sulla convezione: in pratica, si spingono le molecole calde verso la superficie del componente, sperando che il calore arrivi fino alle sfere di stagno presenti al di sotto del chip.
Raramente questo metodo funziona perfettamente: si crea un “effetto ombra”, in cui l’aria gira intorno al componente. I bordi del chip vengono bruciati, mentre il centro rimane freddo. È davvero frustrante.
Le luci a infrarossi invece funzionano in modo diverso: esse utilizzano radiazioni elettromagnetiche. Invece di spingere il calore sulla superficie del componente, le onde a infrarossi penetrano direttamente attraverso la pellicola protettiva e il chip stesso. In questo modo, le molecole all’interno del componente vengono messe in vibrazione.
Il calore quindi nasce all’interno del materiale stesso. Grazie a questo, tutto il componente si riscalda uniformemente. Non è più necessario indovinare se il centro del componente sia effettivamente fuso.
Come proteggere il componente dal calore
I componenti BGA sono molto complessi: i punti di saldatura si trovano in posizioni difficilmente accessibili dall’aria.
Con le luci a infrarossi, l’energia non ha bisogno di un mezzo come l’aria per essere trasportata; agisce direttamente sul componente. Questo significa che il componente richiede molto meno tempo per riscaldarsi.
È un grande vantaggio: non c’è più bisogno di preoccuparsi che il componente si deformi o che le sue parti si separino. Riusciamo a raggiungere rapidamente il punto di fusione dello stagno, senza però far fondere la struttura plastica che protegge il componente.
Gli svantaggi
Le luci a infrarossi non sono magiche: pur essendo veloci, non permettono di vedere esattamente dove viene applicato il calore. Con l’aria calda, invece, si può quasi sentire dove va il calore. Con le luci a infrarossi, invece, non è possibile. Se la lampada non è posizionata correttamente o se è troppo vicina al componente, si potrebbe causare danni irreparabili prima ancora che lo stagno si sciolga.
È necessario essere precisi: bisogna utilizzare la giusta altezza e un profilo termico affidabile. Ma una volta che tutto è impostato correttamente, l’esperienza diventa completamente diversa.