IR-Strahlung vs. Heiße Luft: Welche Methode eignet sich wirklich zur Nachbearbeitung von BGA-Chips?
Wenn Sie schon einmal versucht haben, einen BGA-Chip von einem Leiterplatte-Board abzulösen, wissen Sie, wie schwierig das ist. Im Grunde kämpfen Sie gegen die Gesetze der Physik. Man muss die winzigen Lötperlen unter dem Chip schmelzen – doch man muss das ohne dass dabei alle Kondensatoren und Widerstände auf der Platine beschädigt werden, tun.
Die meisten Werkstätten greifen zu heißer Luft als Lösung. Das ist die gängige Methode. Doch ehrlich gesagt: IR-Strahlung ist die bessere Wahl.
Warum heiße Luft ein Albtraum sein kann
Man sollte sich anschauen, wie heiße Luft funktioniert. Im Grunde handelt es sich dabei um einen Föhn für Elektronikkomponenten. Man bläst eine Wand aus heißer Luft über die Platine – in der Hoffnung, dass genügend Wärme in den Chip gelangt, um die Lötperlen zu schmelzen.
Das Problem liegt dabei in der „Luft“. Ein falscher Handgriff kann dazu führen, dass der Widerstand über die Arbeitsfläche geschleudert wird. Das ist stressig.
IR-Strahlung hingegen funktioniert ganz anders. Anstelle von Luft werden elektromagnetische Wellen ausgesendet, die direkt durch die Verpackung der Komponente hindurchgehen. Die Wellen treffen direkt auf die Moleküle im Chip sowie auf die Lötstellen. Die Wärme entsteht also direkt in den Lötstellen. Es gibt keine „Luft“, keine Unordnung.
Geschwindigkeit und Präzision
Da bei IR-Strahlung keine Luft benötigt wird, um die Wärme zu übertragen, ist die Geschwindigkeit sehr hoch – fast Lichtgeschwindigkeit.
Das ist wichtig, denn so kann man die Temperatur schnell erhöhen, ohne dass der Rest der Platine beschädigt wird. Wenn die gesamte Platine zu stark erhitzt wird, beginnt sie sich zu verformen. Mit IR-Strahlung bleibt die Hitze lokal begrenzt. Man trifft genau auf die Stellen, an denen der BGA-Chip sitzt – dadurch entsteht kein Risiko von Beschädigungen der Platine.
Die Nachteile
Es ist aber nicht alles perfekt. Bei IR-Strahlung braucht man etwas mehr Präzision. Man muss die Ausrichtung genau kontrollieren. Wenn die Lampe auch nur leicht verschoben ist, entsteht eine ungleichmäßige Hitzeverteilung. Dadurch können „kalte Lötstellen“ entstehen oder der Chip wird schief sitzen.
Außerdem kann man die Einstellungen nicht einfach so belassen. Man muss die Leistung und Entfernung entsprechend an die Eigenschaften der Platine anpassen. Eine dunkelgrüne Platine absorbiert IR-Strahlung anders als eine weiße oder blaue Platine. Es dauert etwas, bis man die Einstellungen richtig eingestellt hat – doch dann sind die Ergebnisse viel besser.