Promieniowanie IR kontra gorące powietrze: co faktycznie sprawdza się przy ponownej obróbce układów BGA?
Jeśli kiedykolwiek próbowaliście usunąć chip BGA z płytki drukowanej używanej w inteligentnych sieciach elektrycznych, wiecie, jak trudne to jest. W gruncie rzeczy walczycie z prawami fizyki. Trzeba roztopić te małe kule lutu znajdujące się pod chipem, ale musi to zostać zrobione tak, by przypadkowo nie uszkodzić wszystkich kondensatorów i rezystorów na płytki.
Większość warsztatów polega na użyciu gorącego powietrza – to standardowe rozwiązanie. Ale szczerze mówiąc? Promieniowanie IR jest lepszym wyborem.
Dlaczego gorące powietrze może być koszmarem
Zastanówmy się, jak działa gorące powietrze. To w zasadzie „fén dla elektroniki” – próbuje się przeforsować falę gorącego powietrza przez płytkę, licząc na to, że ciepło dotrze do chipa i roztopi lutowanie.
Problem polega na tym „powietrzu”. Jeden błąd i rezystor typu 0201 może zostać przeniesiony po całej powierzchni stołu roboczego. To stresujące.
Promieniowanie IR funkcjonuje zupełnie inaczej. Zamiast powietrza, wysyła się fale elektromagnetyczne, które przechodzą prosto przez obudowę komponentu. Ciepło dociera bezpośrednio do cząsteczek wewnątrz chipa oraz do punktów lutowania. Ciepło powstaje bezpośrednio w tych miejscach. To bezpośrednia droga energii od lampy do kulek lutu. Żadnego powietrza, żadnego chaosu.
Szybkość i precyzja
Ponieważ promieniowanie nie potrzebuje powietrza do przenoszenia ciepła, jest bardzo szybkie – wręcz szybsze niż prędkość światła.
To ważne, ponieważ można szybko zwiększyć temperaturę, nie uszkadzając reszty płytki drukowanej. Gdy cała płyta się przegrzeje, zaczyna się wykrzywiać. Z użyciem promieniowania IR uzyskuje się precyzyjne kontrolowanie temperatury – ciepło dociera tylko do obszaru, w którym znajduje się chip. Dzięki temu unika się ryzyka uszkodzenia płytki podczas usuwania jednego chipa.
Wady
Oczywiście nie jest to idealne rozwiązanie. Używanie promieniowania IR wymaga większej precyzji.
Trzeba idealnie dostosować ustawienia lampy. Jeśli będzie choć trochę nie na miejscu, ciepło będzie rozkładane nierównomiernie. Wtedy dochodzi do powstania „zimnych punktów” lub chipa, który jest przechylony.
Ponadto nie można po prostu ustawić wszystkiego i zapomnieć o tym. Trzeba dostosowywać moc i odległość w zależności od stanu płytki. Płyta ciemnozielona pochłania promieniowanie IR inaczej niż płyta biała lub niebieska. Kalibracja zajmuje chwilę, ale gdy już się do tego przyzwyczaimy, efekty są znacznie lepsze.