IR과 열풍: BGA 재작업에는 어느 것이 효과적인가?
스마트 그리드 PCB에서 BGA 칩을 떼어내려고 해본 적이 있다면 그 어려움을 잘 알 것입니다. 사실상 이는 물리 법칙과 싸우는 것과 같습니다. 칩 아래에 숨어 있는 작은 납땜 공들을 녹여야 하지만, 그 과정에서 보드 위의 모든 커패시터나 저항기가 손상되지 않도록 주의해야 합니다.
대부분의 업체들은 열풍을 사용합니다. 그게 일반적인 방법이죠. 하지만 솔직히 말해서, IR 방식이 훨씬 더 효과적입니다.
왜 열풍은 문제가 될 수 있을까?
열풍의 원리를 생각해보세요. 결국 이는 전자제품용 드라이어와 같습니다. 뜨거운 공기를 보드 위로 불어넣어, 그 열이 칩까지 전달되어 납땜 부분을 녹이도록 하는 것입니다. 하지만 문제는 바로 그 ‘공기’입니다. 조금이라도 실수하면, 0201 크기의 저항기가 작업대 위로 날아가버릴 수 있습니다. 정말 스트레스가 많은 상황입니다.
반면 IR 방식은 전혀 다릅니다. 공기를 불어넣는 대신 전자파를 방출하여 부품의 포장을 그대로 통과시킵니다. 그렇게 해서 칩 내부와 납땜 부분에 직접 열이 전달됩니다. 열은 납땜 부분 안에서부터 발생합니다. 즉, 램프에서 납땜 공까지의 에너지 전달 경로가 직선입니다. 바람도 없고, 혼란도 없습니다.
속도와 정밀도
열을 전달하는 데 공기가 필요하지 않으므로, IR 방식은 매우 빠릅니다. 마치 빛의 속도처럼 빠릅니다. 이는 매우 중요한 장점입니다. 왜냐하면 보드의 나머지 부분이 과열되는 것을 막으면서도 온도를 빠르게 높일 수 있기 때문입니다. 만약 보드 전체가 과열되면 변형될 수 있습니다. 반면 IR 방식을 사용하면 훨씬 더 정확하게 열을 가할 수 있습니다. 따라서 한 개의 칩만 떼어내는 동안 보드가 손상될 위험이 줄어듭니다.
단점
물론, IR 방식도 완벽하지는 않습니다. 정확한 위치 설정이 필요합니다. 램프의 위치가 조금이라도 틀어지면, 열이 고르게 분포되지 않습니다. 그러면 ‘차가운 접합부’가 생기거나 칩이 기울어질 수 있습니다. 게다가, 단순히 설정해두기만 하면 안 됩니다. 보드의 상태에 따라 파워와 거리를 조절해야 합니다. 짙은 녹색의 보드는 흰색이나 파란색 보드와는 다르게 IR 에너지를 흡수합니다. 조절하는 데 시간이 조금 걸리지만, 일단 익숙해지면 훨씬 더 좋은 결과를 얻을 수 있습니다.