Почему инфракрасное нагревание лучше теплого воздуха для обработки компонентов типа BGA Если вы когда-либо пробовали пайкать компоненты типа BGA на печатной плате умного счетчика, то знаете, какие проблемы возникают из-за так называемого «эффекта тени». Проблема в том, что стандартные печи с теплым воздухом используют поток воздуха, который циркулирует вокруг компонента. Но у чипов типа BGA есть сотни мелких припойных шариков, расположенных прямо под корпусом чипа. Воздух просто не может добраться до них. В результате тепло распределяется неравномерно, и получаются слабые припойные соединения, которые уже при выходе с завода теряют свои свойства. Решение – использование инфракрасных ламп. В отличие от теплого воздуха, инфракрасные лампы не нуждаются в каком-либо средстве для передачи тепла. Они излучают тепло напрямую. Представьте себе солнце, освещающее вашу кожу в ясный день. Волны тепла двигаются по прямой линии и достигают молекул печатной платы и самого компонента. Энергия проникает вглубь поверхности. Для чипов типа BGA излучение одновременно попадает на плату и на припойные шарики. Это глубокое, объемное нагревание. Не нужно ждать, пока тепло медленно распространится по всей плате. Припой быстрее достигает точки плавления, и, что самое важное, это происходит равномерно по всей площади. Но нужно быть осторожным. Инфракрасное излучение действует очень быстро. Иногда даже слишком быстро. Поскольку оно воздействует только на определенные материалы, медные проводники платы поглощают тепло гораздо быстрее, чем плита из FR4. Если не следить за этим, на плате могут возникнуть различия в температуре, что может привести к ее деформации. Чтобы сохранить стабильность, необходимо правильно подбирать длину волн излучения. Коротковолновое инфракрасное излучение подходит для быстрого нагрева, а средневолновое – для более равномерного нагрева. Все зависит от расстояния между лампами и силы излучения. Если использовать слишком большую мощность в одной точке, можно повредить плату или даже вызвать разрушение пластикового корпуса чипа. Компромисс Инфракрасные лампы занимают гораздо меньше места и сокращают время обработки по сравнению с большими конвекционными устройствами. Но имейте в виду, что инфракрасное излучение требует прямой видимости. Если какой-либо высокий компонент закрывает лампу, та область останется холодной. Необходимо тщательно спланировать расположение компонентов на плате, чтобы ничто не мешало процессу нагрева.