Инфракрасное излучение против горячего воздуха: что на самом деле эффективно для работы с чипами типа BGA?
Если вы когда-либо пытались извлечь чип типа BGA с печатной платы смарт-замка, вы знаете, насколько это сложно. По сути, приходится бороться с силой поверхностного натяжения и высокой теплоемкостью материала платы. Большинство мастерских просто используют устройства с горячим воздухом, надеясь на лучшее. Но если речь идет о точной работе, то необходимо использовать инфракрасные лампы.
Вот как это работает с физической точки зрения:
Горячий воздух создается за счет конвекции – вы дуете горячим воздухом на плату, надеясь, что тепло достигнет микроскопических контактов. Но есть один недостаток: эффект «ветрового холода». Когда воздух дует с высокой скоростью, легко случиться так, что маленький конденсатор соскочит с платы или появятся неравномерные зоны нагрева.
Инфракрасные лампы работают иначе. Они излучают электромагнитные волны, которые проходят сквозь воздух и напрямую воздействуют на компоненты и плату. Это похоже на действие солнца на кожу в холодный день – материал нагревается изнутри. Таким образом, температура достигает точки плавления гораздо быстрее.
Почему это важно для чипов типа BGA:
Проблема с чипами типа BGA заключается в том, что контакты находятся под самим чипом. С использованием горячего воздуха необходимо нагреть верхнюю часть чипа, а затем подождать, пока тепло распространится до контактов. Это рискованно: часто верхняя часть чипа сгорает прежде, чем контакты снизу начнут плавиться.
С помощью инфракрасных ламп можно одновременно нагревать плату и чип. Излучение проникает сквозь защитный слой и воздействует на медные контакты. Таким образом, контакты плавятся снизу вверх, что гораздо безопаснее для самого чипа.
Недостатки:
Инфракрасное излучение не является волшебством. Разные цвета и материалы поглощают излучение по-разному. Черный компонент нагревается гораздо быстрее, чем серебристый.
Поэтому нельзя просто включить лампу и забыть о ней. Необходимо использовать термопару для контроля температуры платы, чтобы не повредить её. Если речь идет о плате с большим количеством медных элементов, потребуется лампа с большей мощностью для эффективного нагрева.