Infračervené záření versus nucená konvekce: Jak správně provést přetavení BGA čipů
Pokud jste kdy pracovali s baleními typu BGA, víte, jaké to je. Je potřeba, aby se ty „pinbally“ pod čipem dokonale roztavily, ale zároveň nechcete poškodit komponenty, které se nacházejí nad nimi. Jedná se o velmi citlivou rovnováhu. Mnoho lidí preferuje použití horkého vzduchu – protože to znají. Ale pokud se podíváme na fyziku věci, obvykle je lepší využít infračervené záření.
Problém s použitím horkého vzduchu
Přemýšlejte o tom, jak funguje horký vzduch. Vzduch ve skutečnosti moc dobře neumí přenášet teplo. Musí obklopit čip, což znamená, že okraje se zahřejí mnohem dříve než střed. Právě tento rozdíl teplot způsobuje problémy – může to poškodit desku PCB nebo způsobit taková spojení, která nejsou dostatečně pevná. Je to tedy rizikové řešení. Infračervené záření je něco úplně jiného. Místo toho, abyste čekali, až se vzduch pohne, infrazrázné vlny prostě procházejí balením a ohřívají molekuly uvnitř. Čip se tak ohřívá zevnitř ven. Je to rychlé – opravdu rychlé. A protože energie putuje v přímé linii, celá masa BGA čipu dosáhne požadované teploty mnohem rovnoměrněji.
Proč to v praxi funguje
Všechno se odvíjí od hustoty energie. Když máte správně nastavený infračervený ohřívač a dobrý digitální římač, můžete vybrat vlnové délky, které deska PCB ráda pohlcuje. Nemusíte plýtvat časem na ohřívání celé komory s horkým vzduchem – ohříváte pouze samotný čip. Doba potřebná k dosažení cílové teploty se tím výrazně zkracuje. Je tu však jeden problém – infračervené záření potřebuje čistou linii vidění. Pokud máte vysokou komponentu, která blokuje cestu, vznikne chladné místo. Nemůžete to prostě zapnout a zapomenout na to – musíte pečlivě zvolit umístění ohřívačů, nebo použít dopravníkový systém, aby každý čip dostal svůj šanci.
Jak to zařídit ve vašem zařízení
Skutečný „kouzelný efekt“ spočívá v římači typu PID. Infračervené záření reaguje téměř okamžitě – pokud změníte výkon, teplota se okamžitě změní. Ve srovnání s obrovskou komorou s horkým vzduchem, která se dlouho chladí, je to jednoduché řešení. S infračerveným zářením můžete nastavit teplotní profil přesně podle potřeb bez jakýchkoliv zpoždění. Celý proces tak působí efektivněji a předvídatelněji.