IR বনাম হট এয়ার: BGA-এর জন্য কোনটি আসলে কার্যকর?
যদি আপনি কখনও একটি স্মার্ট লকের PCB থেকে BGA চিপটি খুলার চেষ্টা করে থাকেন, তাহলে আপনি অবশ্যই এর কঠিনতা জানেন। আপনাকে মূলত সারফেস টেনশন এবং উষ্ণতার বিরুদ্ধে লড়াই করতে হয়। বেশিরভাগ কারখানাগুলো শুধুমাত্র হট এয়ার গান ব্যবহার করে; কিন্তু যদি আপনি নির্ভুলভাবে কাজ করতে চান, তাহলে আপনাকে অবশ্যই ইনফ্রারেড (IR) ল্যাম্প ব্যবহার করতে হবে।
পদার্থবিজ্ঞানের দৃষ্টিকোণ থেকে…
হট এয়ার মূলত কনভেকশনের মাধ্যমে কাজ করে। অর্থাৎ, আপনি বোর্ডের উপর গরম বাতাস পাঠান; কিন্তু সেই তাপ কি সেই ছোট ছোট সোল্ডার বলগুলো পর্যন্ত পৌঁছাবে? এখানে একটি সমস্যা রয়েছে—“উইন্ড চিল” এফেক্ট। যখন উচ্চ গতিতে বাতাস পাঠানো হয়, তখন ছোট ছোট ক্যাপাসিটরগুলো সহজেই বোর্ড থেকে নীচে পড়ে যেতে পারে।
ইনফ্রারেড ল্যাম্পগুলো ভিন্ন। এগুলো রেডিয়েশন ব্যবহার করে। বাতাসকে গরম করার পরিবর্তে, এগুলো তড়িৎচুম্বকীয় তরঙ্গ পাঠায়; যা সরাসরি বোর্ড ও কম্পোনেন্টগুলোকে আঘাত করে। এটা ঠিক যেন ঠান্ডা দিনে সূর্যের আলো আপনার ত্বককে গরম করে দেয়। ফলে কম্পোনেন্টটি ভিতর থেকেই গরম হয়ে যায়। অর্থাৎ, এতে গলন প্রক্রিয়া অনেক দ্রুত ঘটে।
BGA চিপগুলোর জন্য এর গুরুত্ব…
BGA-এর সমস্যা হলো, সোল্ডার জয়েন্টগুলো চিপের নিচে লুকিয়ে থাকে। হট এয়ার ব্যবহার করলে চিপের উপরিভাগকে গরম করতে হয়; আর সেই তাপ ধীরে ধীরে নিচে পৌঁছায়। এটা ঝুঁকিপূর্ণ। প্রায়শই চিপের উপরিভাগ পুড়ে যায়; আর নিচের সোল্ডারগুলো এখনও গলেনি।
ইনফ্রারেড ল্যাম্প ব্যবহার করলে বোর্ড ও চিপ উভয়কেই একইসাথে গরম করা যায়। রেডিয়েশনটি সোল্ডার মাস্ককে ভেদ করে কপার প্যাডগুলোকে আঘাত করে। ফলে নিচ থেকেই সোল্ডার জয়েন্টগুলো গলে যায়। এটা সিলিকন ডাইয়ের জন্য অনেক নিরাপদ।
সমস্যাগুলো…
ইনফ্রারেডও জাদু নয়। বিভিন্ন রঙ ও উপাদানগুলো ইনফ্রারেড রশ্মিকে ভিন্নভাবে শোষণ করে। কালো রঙের কম্পোনেন্টগুলো রুপালী রঙের কম্পোনেন্টগুলোর তুলনায় অনেক দ্রুত গরম হয়ে যায়।
তাই আপনি শুধুমাত্র ল্যাম্পটি সেট করে ভুলে যেতে পারেন না। বোর্ডের তাপমাত্রা নিয়ন্ত্রণ করার জন্য থার্মোকাপল ব্যবহার করা দরকার। আর যদি বোর্ডটিতে প্রচুর কপার থাকে, তাহলে আরও শক্তিশালী, উচ্চ-ওয়াটেজের ল্যাম্প ব্যবহার করা দরকার।