Proč je radiativní ohřev lepší než horký vzduch pro BGA desky
Pokud jste někdy strávili odpoledne bojem s BGA balíčkem, víte, jaké to je frustrující. V podstatě se potýkáte s „termickou hmotností“. Většina levných zařízení pouze fouká horký vzduch kolem. Na desce s vysokou hustotou součástek to znamená katastrofu.
Problém s horkým vzduchem spočívá v tom, že se zajímá pouze o povrch. Vzduch je špatný vodič tepla – teplý vzduch dosahuje pouze vrchní části čipu, ale tento tepel musí pomalu procházet křemíkem a substrátem, než se dostane k pájecím kuličkám pod nimi. Je to jako pokus o roztavení zmrazeného masa pomocí fénování – vnější část se spálí dávno předtím, než bude střed hotový.
Infrakrvtoné záření je úplně něco jiného. Místo působení vzduchu používáme krátkovlnné záření. Tyto fotony nezůstávají na povrchu, ale pronikají dovnitř. Stimulují molekuly uvnitř samotného BGA balíčku. Nemusíte čekat, až se teplo rozšíří dovnitř – teplo vzniká přímo uvnitř materiálu. Výsledkem je, že pájecí kuličky dosahují kapalného stavu rychleji a, co je důležitější, najednou.
Když spoléháte na konvekci, často vznikne velký rozdíl v teplotě – vrchní část čipu se spálí, zatímco spodní část zůstane studená. Abychom to vyřešili, máme tendenci zvyšovat teplotu. Tím však můžeme poškodit čip nebo deformovat desku.
Radiativní ohřev tomuto problému předchází. Díky tomu, že ohříváme desku i balíček současně, zůstává teplota mnohem konzistentnější odshora dolů. Je to jemnější proces – menší zátěž na desku, čistější proces pájení.
Infrakrvtoné záření však není magická hůlka. Jelikož záření závisí na tom, jak materiál absorbuje energii, věci jako barva desky nebo typ pájecí masky mohou ovlivnit výsledek. Tmavá deska absorbuje teplo jinak než světlá. Nemůžete prostě stisknout tlačítko a odejít si vzít kávu. Musíte nastavit teplotní profile podle toho, co máte na pracovní ploše, abyste nepřekročili stanovený limit.
Ale jakmile to správně nastavíte? Je to úplně jiný zážitek.