なぜBGAの再作業にホットエアを使うのをやめるべきか
もし安価なホットエア装置を使ってBGAチップを取り出そうとしたことがあるなら、その苦労はよくわかるでしょう。まるで戦いのようです。実際には、ヘアドライヤーでシリコン製のチップに熱を当てているだけで、十分な熱がチップの中に伝わり、中に隠れている小さなはんだ球を溶かせるかどうかという状況です。
ほとんどの場合、それはうまくいきません。
IRの素晴らしさ
赤外線加熱は全く異なる仕組みです。基板の周囲の空気を温めるのではなく、赤外線は直接部品の内部に波を送り込みます。つまり、エネルギーがPCBやはんだ自体の内部に入り込み、分子を振動させるのです。これにより、接合部分が内側から温められます。これは非常に重要で、表面が焦げてしまい、底面が温まる前にチップが割れてしまうという問題を防ぐことができます。
なぜホットエアはうまく機能しないのか
ホットエアの問題点は、「境界層」ができてしまうことです。これは、熱が必要な場所に届かないようにする薄い空気の膜のようなものです。これを克服するために、多くの人は温度を400℃まで上げます。しかし、これは危険な行為です。220℃に達しようとすると、小さなSMD部品が基板から吹き飛ばされてしまう可能性があります。
一方、デジタル式の赤外線装置を使えば、そのような境界層は存在しません。熱は正確に必要な場所に届きます。高価なFR-4基板を焼け焦げさせることなく、はんだの融点に到達させることができます。
注意点
ただし、赤外線も完璧ではありません。速いのは確かですが、「見えない」という問題があります。ホットエアとは異なり、基板全体に熱が均等に行き渡っているかを感じることはできません。また、エミッタの設定が適切でなければ、部分的に過熱してしまう可能性があります。
単純にやってしまってはいけません。熱が均一に分布しているかを確認するためには、サーモカップルやサーモカメラが必要です。熱の分布を正しく把握しなければ、単に基板を変な方法で加熱しているだけに過ぎません。