Інфрачервоне світло проти гарячого повітря: що насправді ефективно для роботи з чипами BGA?
Якщо ви коли-небудь намагалися вийняти чип типу BGA з плати до розумних замків, ви знаєте, які труднощі це супроводжує. Фактично ви боретесь із силою поверхневого натягу та великою кількістю тепла, яке знаходиться в самому чипі. Більшість майстрів просто використовують пістолет для нагрівання повітрям та сподіваються на краще. Але якщо ви працюєте з високою точністю, вам потрібні саме інфрачервоні лампи.
Ось у чому справа з фізикою:
Гаряче повітря діє шляхом конвекції – ви просто дмете гарячим повітрям на плату, сподіваючись, що тепло потрапить до маленьких контактних точок чипа. Але є один недолік – ефект „холодного вітру“. Коли повітря дме з великою швидкістю, легко можна випадково зірвати маленький конденсатор з плати або створити нерівномірні зони нагріву.
Інфрачервоні лампи працюють по-іншому. Вони використовують випромінювання. Замість того, щоб нагрівати повітря, вони посилають електромагнітні хвилі, які проходять крізь повітря та безпосередньо потрапляють на компонент та плату. Це схоже на дію сонця на вашу шкіру у холодну погоду. Сам матеріал нагрівається зсередини. Це означає, що чип буде розтоплюватися значно швидше.
Чому це важливо для чипів BGA:
Проблема з чипами BGA полягає у тому, що контактні точки знаходяться під самим чипом. За допомогою гарячого повітря потрібно нагріти верхню частину чипа, щоб тепло поступово потрапило до контактних точок. Це ризиковано – часто верхня частина чипа перегрівається, що призводить до пошкоджень чипа.
За допомогою інфрачервоних ламп ви можете одночасно нагрівати плату та чип. Випромінювання проходить крізь захисний шар та потрапляє на мідні контакти. Таким чином чип розтоплюється знизу вгору, що є більш безпечним для самого чипа.
Недоліки:
Інфрачервоне світло не є чудодійним засобом. Різні кольори та матеріали поглинають інфрачервоне випромінювання по-різному. Чорний компонент нагрівається значно швидше, ніж сріблястий.
Тож не можна просто ввімкнути лампу та забути про неї. Потрібен термопара, щоб контролювати температуру плати та уникнути її перегріву. А якщо плата має велику кількість міді, потрібна лампа з більшою потужністю, щоб подолати ефект відведення тепла.