왜 BGA 리워크에 열풍을 사용하는 것을 그만두어야 하는가
저렴한 열풍 기계를 사용해 BGA 칩을 제거해 본 적이 있다면, 그 어려움을 잘 알 것입니다. 마치 싸우는 것과 같은 과정입니다. 사실상 헤어드라이어로 실리콘 위에 열을 가하는 것에 불과하며, 그 열이 칩 안의 작은 납덩어리들을 녹일 만큼 충분히 전달되기를 바랄 뿐입니다.
대부분의 경우, 그런 일은 일어나지 않습니다.
적외선의 효과
적외선 가열은 완전히 다른 방식입니다. 열풍이 보드 주변의 공기를 가열하는 반면, 적외선은 직접 부품 내부로 파동을 보냅니다. 에너지가 PCB와 납 자체로 들어가 분자들을 진동시키는 것입니다. 이 방식은 부품의 내부에서부터 열을 가하기 때문에, 표면이 타버리기 전에 칩이 깨지는 현상을 방지할 수 있습니다.
왜 열풍은 대개 실패하는가
열풍의 문제점은 ‘경계층’이 생긴다는 것입니다. 이는 열이 원하는 곳으로 전달되는 것을 막는 얇은 공기층입니다. 이 문제를 해결하기 위해 사람들은 온도를 400°C까지 높이지만, 이는 위험한 방법입니다. 220°C까지 온도를 높이려다 보면, 작은 SMD 부품들이 보드에서 떨어져 나갈 수도 있습니다.
디지털 적외선 기계를 사용하면 이러한 문제가 없습니다. 열이 정확히 필요한 곳으로 전달됩니다. 그래서 비싼 FR-4 보드가 타버리는 일도 없습니다.
단점
물론 적외선도 완벽하지는 않습니다. 속도는 빠르지만, ‘시각적 확인이 어렵습니다’. 열풍과 달리, 보드 위로 열이 어떻게 퍼지는지 확인할 수 없습니다. 게다가, 에미터의 설정이 PCB의 색상이나 반사율에 맞지 않으면, 열이 집중되는 부분이 생길 수 있습니다.
그냥 대충 하면 안 됩니다. 열이 고르게 분배되도록 하기 위해서는 서모커플이나 열화상 카메라가 필요합니다. 열 분포를 제대로 확인하지 않으면, 보드가 타버릴 수도 있습니다.