Інфрачервоне опромінювання проти повітряного нагріву: як правильно пайкувати компоненти типу BGA
Якщо ви коли-небудь працювали з компонентами типу Ball Grid Array (BGA), ви знаєте, скільки труднощів це приносить. Потрібно розтопити ті крихітні кульки лужру, які знаходяться під чипом, але робити це потрібно так, щоб не пошкодити саму плату чи чип.
Багато хто вдається до використання повітряного нагріву, але це досить ризиковано. Повітря не дуже ефективне для передачі тепла – воно лише обтікає компонент, залишаючи „тінь“ під ним. У результаті чип нагрівається зверху, тоді як спаяні з’єднання залишаються прохолодними. Це не ідеально.
Переваги інфрачервоного опромінювання
Інфрачервоне опромінювання працює інакше. Замість того, щоб нагрівати повітря, електромагнітні хвилі потрапляють безпосередньо в матеріал. Це означає, що енергія проникає в сам матеріал та змушує молекули в ньому рухатися. Оскільки тепло поширюється всередині матеріалу, воно безпосередньо впливає на кульки лужру через плату та сам чип.
Усе нагрівається більш рівномірно. Це означає, що не потрібно турбуватися про проблеми, пов’язані з нерівномірним нагріванням, що може призвести до пошкодження компонентів.
Чому інфрачервоне опромінювання краще за повітряний нагрів
При використанні повітряного нагріву потрібно боротися з опором повітря. Щоб надати достатньо тепла в центр щільного матеріалу типу BGA, зазвичай доводиться підвищувати температуру та швидкість обдуву до максимуму.
Але інфрачервоне опромінювання є більш ефективним. Можна налаштувати довжину хвилі так, щоб вона потрапляла саме на місце, де це потрібно. Це відбувається зі швидкістю світла. Це швидко та точно.
Недоліки
Інфрачервоне опромінювання не є чарівною паличкою. Усе залежить від „емісії“ матеріалу – тобто від того, наскільки добре матеріал поглинає енергію.
Якщо ви працюєте з товстими мідними платами, які поєднуються з тонким матеріалом FR4, мідь буде поглинати тепло, як губка. Якщо ж ви підвищите потужність нагріву, це може призвести до пошкодження країв плати, перш ніж центр нагріється.
Потрібно бути обережним під час налаштування параметрів нагріву. Потрібно правильно регулювати час та інтенсивність нагріву. Саме тут проявляється справжня майстерність.