Infračervené záření versus horký vzduch: Jak si vybrat prostředek pro opravu BGA čipů
Už jste se někdy snažili odstranit BGA čip z řídicího zařízení a měli pocit, že bojujete proti samotné desce? Je to opravdu stresující situace. Snažíte se roztavit ty pájené kuličky, ale zároveň se bojíte, že přitom poškodíte samotnou desku.
Většina dílen používá horký vzduch. Ale problém je v tom, že vzduch vlastně špatně přenáší teplo. Dosáhne pouze vrchu čipu a rozehřeje jeho povrch, ale pájené spoje pod ním zůstávají chladné. Vzniká tak nevhodný teplotní rozdíl, což celý proces činí rizikovým.
Kouzlo infračerveného záření
Zde přichází na řadu infračervené záření. Na rozdíl od horkého vzduchu nepotřebuje „prostředníka“ k přenosu tepla. Využívá elektromagnetické vlny, které pronikají přímo dovnitř obalu čipu.
Místo ohřevu zvenku ven dochází k ohřevu uvnitř siliciumové struktury a páječek. Díky tomu dosahují pájené kuličky bodu tání ve stejný okamžik jako povrch čipu. Už nemusíte mít obavy z „efektu popcornu“, kdy čip exploduje kvůli nerovnoměrnému ohřevu. Je to prostě efektivnější řešení.
Proč preferuju infračervené záření před horkým vzduchem
Je tu ještě jedna věc. Horký vzduch „tlačí“. Pokud váš vakuumový zařízení není dokonale uzavřené, čip se bude posouvat. To je noční můra.
Infračervené záření je tiché a nevytváří žádný pohyb. Bez větru, bez posunů – a mnohem méně poškozených kontaktů. Navíc neplýtváte energií na ohřev celé dílny jen proto, abyste opravili jednu desku. Teplo putuje přímo tam, kam potřebuje.
Nevýhody (protože vždycky nějaké jsou)
Infračervené záření však není žádná kouzelná hůlka. Má své nedostatky.
Některé materiály prostě nejsou vhodné pro infračervené záření. Pokud pracujete s lesklou vrstvou na ochranu pájení nebo s tlustou měděnou plochou, vlny se odrazí. Výsledkem budou „chladné body“, které se prostě neroztaví.
Jak to obejít? Použijte předohřívač. Nechte celou desku nejprve ohřát na přibližně 150 °C, poté ji ozářte infračervenou lampou. To zabrání deformaci desky a také thermickému šoku, který by mohl poškodit vaše komponenty. Je to další krok, ale je to jediný způsob, jak spát klidně po dokončení opravy.