ทำไมการใช้ความร้อนแบบอินฟราเรดถึงดีกว่าการใช้ลมร้อนในการหลอมขั้วต่อ BGA
ลองนึกภาพว่าคุณกำลังพยายามดึงชิป BGA ออกมา โดยไม่ให้ส่วนอื่นๆ ของบอร์ดละลายไปด้วย คนส่วนใหญ่มักจะใช้ปืนลมร้อนในการทำเช่นนี้ เพราะเป็นวิธีที่ง่ายที่สุด แต่ปัญหาก็คือ ลมร้อนสามารถส่งความร้อนได้เฉพาะที่ผิวหน้าเท่านั้น
ปัญหาเรื่องการถ่ายเทความร้อน
ลองคิดดูว่าลมร้อนทำงานอย่างไร คุณเป่าความร้อนไปที่ด้านบนของชิป และหวังว่าความร้อนจะซึมเข้าไปในส่วนของซิลิคอนและแผ่นฐาน เพื่อไปถึงขั้วต่อที่อยู่ด้านล่าง แต่นี่เป็นกระบวนการที่ช้ามาก บ่อยครั้งที่ความร้อนจะทำให้ด้านบนของชิปไหม้ ในขณะที่ขั้วต่อด้านล่างยังคงเย็นอยู่ ซึ่งเป็นเรื่องน่าหงุดหงิดมาก และจริงๆ แล้วก็เป็นการเสี่ยงอยู่ดี
นั่นคือเหตุผลที่ฉันชอบใช้เครื่องทำความร้อนแบบอินฟราเรดมากกว่า เพราะอินฟราเรดใช้รังสีในการถ่ายเทความร้อน รังสีเหล่านี้ไม่จำเป็นต้องมีอากาศช่วยในการเคลื่อนที่ แต่สามารถถ่ายเทความร้อนได้โดยตรง รังสีเหล่านี้จะกระตุ้นโมเลกุลภายในชิปและแผ่น PCB ด้วย ความร้อนจะเพิ่มขึ้นจากด้านล่างขึ้นมา ซึ่งทำให้ขั้วต่อละลายได้เร็วกว่า และไม่ทำให้ผิวหน้าของชิปไหม้ด้วย
การป้องกันไม่ให้ชิปพัง
เราทุกคนคงเคยเห็นปัญหา “popcorning” ซึ่งเกิดจากความชื้นที่อยู่ในชิปขยายตัวเร็วเกินไป จนทำให้ตัวชิปแตก นั่นเป็นข้อผิดพลาดที่น่ากังวลมาก อินฟราเรดช่วยป้องกันปัญหานี้ได้ เพราะความร้อนจะถูกแจกจ่ายอย่างสม่ำเสมอ คุณจะไม่มีปัญหาเรื่องจุดร้อนที่เกิดขึ้นเมื่อปลายปืนอยู่ไม่ตรงกลาง
แต่คุณก็ต้องระมัดระวังด้วย อินฟราเรดคลื่นสั้นมีพลังมาก ซึ่งเป็นข้อดี แต่ถ้าคุณไม่ปรับค่า PID ให้เหมาะสม ความร้อนก็อาจสูงเกินไปได้ นอกจากนี้ หากคุณกำลังทำงานกับบอร์ดที่มีแผ่นทองแดงสำหรับระบายความร้อน ทองแดงนั้นจะดูดความร้อนไปหมด ดังนั้นอย่าเพียงแค่เป่าความร้อนใส่ชิปเท่านั้น ควรอุ่นบอร์ดทั้งหมดก่อนที่อุณหภูมิประมาณ 150°C จะช่วยให้ PCB ไม่บิดงอภายใต้แรงกดดัน และทำให้การหลอมขั้วต่อเป็นเรื่องง่ายขึ้น