لماذا نستخدم أضواء الأشعة تحت الحمراء بدلاً من الهواء الساخن في إصلاح رقائق BGA؟
إذا كنت قد عملت يومًا على رقائق الأقفال الذكية، فأنت تعرف المشكلة التي تواجهنا. نحاول إذابة تلك الكرات الصغيرة من اللحام الموجودة تحت رقاقة BGA، لكننا نخشى أن ندمر باقي أجزاء الرقاقة عن طريق الخطأ.
معظم الأجهزة المستخدمة في هذا الغرض تستخدم الهواء الساخن لتسخين الرقاقة، لكننا نستخدم أضواء الأشعة تحت الحمراء، وهناك سبب عملي جدًا لذلك.
توجيه الحرارة إلى المكان المناسب
فكر في الهواء الساخن للحظة: أنت تعتمد على الهواء لنقل الحرارة، لكن المشكلة أن الهواء غير مستقر، ويخلق “طبقة حدودية” تجعل الحرارة تتراكم فيها، مما يؤدي إلى درجات حرارة غير متساوية ويزيد من صعوبة العمل.
أما أضواء الأشعة تحت الحمراء، فهي تعتمد على الفوتونات، وهذه الأمواج لا تحتاج إلى هواء للانتقال، بل تنتقل في خط مستقيم وتصل مباشرة إلى الرقاقة.
وبما أن رقائق BGA مصممة لاستيعاب هذا النوع من الطاقة، فإن الحرارة تصل مباشرة إلى نقاط اللحام، مما يجعل العملية أسرع. كما أن الرقاقة لا تظل في “المنطقة الخطرة” لفترة طويلة، حيث تبدأ الأجزاء في التشوه.
لا رياح، لا فوضى
أحد أسوأ جوانب استخدام المبردات الحرارية هو وجود الرياح، فأي خطأ قد يؤدي إلى تدمير الرقاقة.
أما مع أضواء الأشعة تحت الحمراء، فلا يوجد رياح، ولا تشويش، فقط حرارة مستقرة في مكان محدد. هذا يجعل العملية أكثر سيطرة.
لكن الأمر ليس مثاليًا تمامًا، فلا بد من التعامل مع “تأثير الظل”. إذا كانت هناك رقاقة كبيرة تحجب الضوء، فإن المنطقة الموجودة خلفها تظل باردة. لحل هذه المشكلة، نستخدم جهاز تسخين مسبقًا لتسخين الرقاقة بالكامل قبل البدء في العملية النهائية.
الفرق الحقيقي في استخدام أضواء الأشعة تحت الحمراء في الأقفال الذكية
رقائق الأقفال الذكية صغيرة جدًا، واستخدام المبردات الحرارية قد يؤدي إلى تدمير الغلاف البلاستيكي للرقاقة أو تدمير المقاومات الموجودة بجانبها.
أما استخدام أضواء الأشعة تحت الحمراء، فهو يسمح بتوجيه الحرارة بدقة إلى رقاقة BGA، مما يجعل العملية أكثر دقة. الرقاقة تظل مستوية، ونقاط اللحام تتم بشكل صحيح، ولا حاجة إلى توزيع الحرارة على سطح الرقاقة بشكل عشوائي. إنها طريقة أفضل بكثير.