Warum Sie auf die Verwendung von Heißluft bei der BGA-Wiederbearbeitung verzichten sollten
Falls Sie bereits versucht haben, einen BGA-Chip mit einer billigen Heißluftanlage zu entfernen, wissen Sie, wie schwierig das ist. Es ist, als würde man gegen eine Wand kämpfen – man bläst einfach mit einem Föhn auf den Siliziumchip und hofft, dass die Wärme ausreicht, um die winzigen Lötperlen darunter zum Schmelzen zu bringen.
Meistens klappt das jedoch nicht.
Die Vorteile der Infrarotheizung
Die Infrarotheizung funktioniert ganz anders. Anstatt die Luft um das Gerät herum zu erwärmen, sendet sie Wellen direkt in den Chip hinein. Stellen Sie es sich so vor: Die Energie dringt tatsächlich in das PCB sowie in den Lötstoff selbst ein und bewirkt, dass die Moleküle vibrieren. Dadurch werden die Verbindungen von innen nach außen erhitzt. Das ist großartig – schließlich verhindert dies das gefürchtete „Popcorn-Ergebnis“, bei dem der Chip zerbricht, weil die Oberfläche bereits verbrennt, bevor die Unterseite richtig warm wird.
Warum Heißluft meistens nicht funktioniert
Heißluft erzeugt eine „Grenzschicht“ – eine dünne Luftschicht, die wie ein Schutzschild wirkt und verhindert, dass die Wärme dorthin gelangt, wo sie benötigt wird. Um dem entgegenzuwirken, erhöhen die meisten Menschen die Temperatur auf 400°C. Doch das ist ein riskantes Vorgehen. Wenn man versucht, die Verbindungen auf 220°C zu erhitzen, besteht die Gefahr, dass die kleinen SMD-Komponenten vom Board abgeschossen werden.
Mit einer digitalen Infrarotanlage gibt es diese Grenzschicht nicht mehr. Die Wärme gelangt genau dorthin, wo sie benötigt wird. So kann man die Schmelztemperatur des Lötstoffs erreichen, ohne das teure FR-4-Board zu zerstören.
Die Nachteile
Infrarotheizung ist zwar schnell – wirklich sehr schnell – doch sie ist auch „blind“. Im Gegensatz zu Heißluft kann man den Wärmefluss nicht erkennen. Zudem kann es vorkommen, dass es an bestimmten Stellen zu Überhitzungen kommt, wenn der Emittent nicht richtig eingestellt ist. Man kann also nicht einfach drauflosheizen. Man braucht einen Thermoelement oder eine Wärmekamera, um sicherzustellen, dass die Erwärmung gleichmäßig erfolgt. Andernfalls verbrennt man das Board nur auf eine „elegante“ Weise.