Waarom infraroodstraling beter is dan hete lucht voor het losmaken van BGA-chips
Stel je voor dat je naar een controller voor slimme netwerken kijkt en probeert een BGA-chip los te maken, zonder dat de rest van het circuitboard verbrandt. De meesten van ons grijpen dan gewoon naar een hete-luchtpistool. Dat is de standaardoplossing. Maar hier is het probleem: hete lucht bereikt alleen maar het oppervlak van de chip.
Het probleem met ‘doordringende’ hitte
Denk na over hoe hete lucht werkt. Je blaast hitte op het bovenste deel van de chip, in de hoop dat deze hitte door het silicium en het substraat heen dringt tot de soldeerballen eronder. Het is een langzaam proces. Vaak eindigt het ermee dat het bovenste deel van de chip verbrandt, terwijl de soldeerpunten op de onderkant nog steeds koud blijven. Het is frustrerend, en eerlijk gezegd is het ook een soort gokken.
Daarom geef ik de voorkeur aan infraroodstralers. In plaats van lucht te gebruiken, maakt infraroodstraling gebruik van straling. Deze golven hebben geen lucht nodig om zich voort te bewegen; ze dringen direct door tot in het materiaal. Ze zorgen ervoor dat de moleculen in het component en het PCB zelf worden opgewarmd. De hitte verspreidt zich van beneden naar boven. Het is een volumetrisch effect. De soldeerpunten bereiken hun smeltpunt veel sneller dan het oppervlak van de chip in gevaar komt. Het voelt gewoon… efficiënter.
Voorkomen dat dingen exploderen
We hebben allemaal wel eens meegemaakt dat een chip kapotgaat door opgehoopte vochtigheid die te snel uitdooft. Dat is een vreselijke situatie. Infraroodstraling helpt je dit te voorkomen, omdat de hitte gelijkelijk wordt verdeeld over het hele circuitboard. Er zijn geen lokale hotspots meer, zoals wanneer de zuigmond niet precies in het midden staat.
Je moet er wel goed op letten. Korte golfslengten van infraroodstraling zijn erg krachtig. Dat is fijn, maar als je PID-regelaar niet goed is ingesteld, kan de temperatuur te snel stijgen.
Een tip: als je werkt met een circuitboard dat over een dik koperen grondvlak beschikt, zal dat koper fungeren als een koeler en al je warmte wegnemen. Verwarm niet alleen de chip, maar verwarm eerst het hele circuitboard tot ongeveer 150°C. Dit voorkomt dat het PCB vervormt onder de spanning en maakt het gemakkelijker om de chips weer te soldeermonteren.