Proč je infračervené zahřívání lepší než horký vzduch při svařování BGA komponentů Pokud jste někdy zkoušeli svařovat BGA komponenty na plošných spojích chytrých měřičů, víte, jak obtížné je vyrovnat teplotu v různých částech desky. Problém spočívá v tom, že standardní trouby s horkým vzduchem fungují na principu proudění vzduchu kolem komponenty. U BGA čipů však jsou stovky drobných svárovacích kuliček ukryty přímo pod obalem komponenty. Vzduch tam prostě nemůže proniknout. V důsledku toho vzniká nerovnoměrné zahřívání a ty nežádoucí studené svárovací spoje, které selhají hned po opuštění výrobní linky. Rozhodujícím faktorem je tedy použití infračervených lamp. Na rozdíl od horkého vzduchu nevyžadují infračervené lampy žádné médium pro přenos tepla. Ne„fouknou“ teplo, ale ho vyzařují. Představte si to jako slunce, které na jasný den ozářuje vaši kůži. Vlny putují v přímce a dosahují přímo molekul plošného spoje a samotné komponenty. Energie tak dokáže proniknout dovnitř. U BGA obalu tedy vyzařování dosahuje desky a svárovacích kuliček ve stejnou chvíli. Jedná se o hluboké, objemové zahřívání. Už není potřeba čekat, až se teplo pomalu dostane pod čip. Svar dosahuje bodu tání rychleji – a co je důležitější, dochází k tomu rovnoměrně po celé ploše. Ale musíte být opatrní. Infračervené zahřívání je rychlé… někdy dokonce příliš rychlé. Jelikož působí na konkrétní materiály, měděné plochy na desce absorbují teplo mnohem rychleji než deska z materiálu FR4. Pokud to nebudete sledovat, vznikne na desce teplotní rozdíl, což může způsobit její deformaci. Aby bylo vše stabilní, upravujeme vlnové délky. Krátkovlnné infračervené světlo je ideální pro rychlé zahřátí, zatímco střednovlnné světlo je vhodné pro trvalé zahřívání. Vše závisí na rovnováze mezi vzdáleností lamp od desky a množstvím energie, které do ní uvádíme. Pokud do malé oblasti vložíte příliš mnoho wattů, riskujete spálení desky – nebo dokonce prasknutí plastového obalu komponenty. Kompromis Infračervené lampy zabírají mnohem méně prostoru a zkracují dobu zpracování ve srovnání s velkými konvekčními tunely. Jen si pamatujte, že infračervené zahřívání funguje pouze v případě přímého pohledu na oblast, kterou chcete zahřát. Pokud nějaká vysoká komponenta blokuje lampu, ta oblast zůstane studená. Je třeba pečlivě navrhnout uspořádání desky, aby nic neblokovalo svítidla a nevznikaly stínové efekty na kritických místech pro svařování.