Dlaczego warto przestać używać gorącego powietrza do przeróbki chipów BGA
Jeśli kiedykolwiek próbowałeś usunąć chip BGA za pomocą taniego urządzenia z gorącym powietrzem, wiesz, jakie to trudne. To jak walka – w istocie po prostu dmuchasz powietrzem na element z krzemu, licząc na to, że ciepło dotrze do wnętrza chipa i roztopi te małe kule lutu znajdujące się tam.
W większości przypadków to nie działa.
Cuda promieniowania podczerwonego
Podczerwone ogrzewanie to zupełnie coś innego. Zamiast nagrzewać powietrze wokół płytki, promienie podczerwone dostają się bezpośrednio do samego elementu elektronicznego.
Można to porównać do tego, jak energia dostaje się do wnętrza płytki oraz samego lutu, powodując wibracje cząsteczek. W ten sposób elementy są nagrzewane od środka na zewnątrz. To ogromna zaleta, ponieważ zapobiega efektowi „ popcornu”, gdy chip pęka, ponieważ jego powierzchnia się spala, zanim dolna część nawet się nagrzeje.
Dlaczego gorące powietrze zwykle zawodzi
Gorące powietrze tworzy „warstwę graniczną” – cienką warstwę powietrza, która funkcjonuje jak tarcza, blokując ciepło od dotarcia tam, gdzie jest potrzebne.
Aby temu zaradzić, większość ludzi ustawia temperaturę na 400°C. Ale to niebezpieczne podejście. Gdy próbujesz nagrzać elementy do 220°C, ryzykujesz uszkodzenie tych małych elementów elektronicznych.
Z urządzeniem podczerwonym ta „tarcza” znika. Ciepło dociera dokładnie tam, gdzie powinno. Można więc osiągnąć temperaturę topnienia lutu, bez niszczenia drogiej płytki FR-4.
Wady
Promieniowanie podczerwone nie jest doskonałe. Jest szybkie – naprawdę szybkie – ale jest „ślepe”. W odróżnieniu od gorącego powietrza, nie można poczuć przepływu ciepła po powierzchni płytki. Ponadto, jeśli emiter nie jest dostosowany do koloru lub właściwości odbijania światła specyficznej płytki, mogą pojawić się problematyczne obszary o wysokiej temperaturze.
Nie można polegać na intuicji. Potrzebny jest termoparal lub kamera termowizyjna, aby upewnić się, że nagrzewanie jest równomierne. Jeśli nie sprawdzisz distribucji ciepła, po prostu niszczysz płytkę w nietypowy sposób.