IR oproti horkému vzduchu: Který způsob skutečně funguje u BGA čipů?
Pokud jste se někdy pokusili odstranit BGA čip z desky inteligentního zámku, víte, jaké to je. V podstatě bojujete proti povrchovému napětí a té tvrdohlavé termické hmotnosti. Většina firem prostě použije pistoli s horkým vzduchem a doufá v to nejlepší. Ale pokud pracujete s precizností, měli byste se obrátit na infravlnové lampy.
V tomto případě jde o fyziku.
Horký vzduch funguje na principu konvekce – v podstatě foukáte horký vzduch na desku v naději, že teplo dostane i k těm malým spojům. Ale existuje problém: efekt „větrné chladnosti“. Když foukáte vzduch vysokou rychlostí, je velmi snadné omylem odfouknout malý kondenzátor z desky nebo vzniknout nepravidelné teplé body.
Infravlnové lampy fungují jinak. Využívají záření. Místo ohřevu vzduchu vysílají elektromagnetické vlny, které procházejí vzduchem a působí přímo na komponenty a desku. Je to jako když v chladný den slunce svítí na vaši kůži – materiál se také zahřívá zevnitř. To znamená, že dosahuje bodu tání mnohem rychleji.
Proč je to důležité u BGA čipů?
Problém s BGA čipy spočívá v tom, že spoje jsou schované pod samotným čipem. S horkým vzduchem musíte nejdřív ohřát horní část čipu a poté čekat, až teplo postupně dolů k těm spojům. Je to riskantní – často se horní část čipu spálí dřív, než se spoje dole vůbec začnou roztavovat.
S infravlnovou lampou působíte na desku a čip zároveň. Záření pronikne skrz vrstvu laku a působí přímo na měděné plochy. Tím se spoje roztavují zdola nahoru, což je mnohem šetrnější k samotnému čipu. Je to prostě bezpečnější.
Nevýhoda.
Infravlnové lampy nejsou kouzlem – nejsou „slepé“. Různé barvy a materiály pohlcují infračervené záření odlišně. Černá komponenta se zahřeje mnohem rychleji než stříbrná.
Proto nemůžete prostě nastavit lampu a zapomenout na ni. Budete potřebovat termoparu, abyste sledovali teplotu desky a nezpůsobili poškození substrátu. A pokud pracujete s deskou, která má velké množství mědi, budete potřebovat silnější lampu s vyšší mocností, aby bylo možné bojovat s nadměrným ochlazováním.