
红外加热与强制对流:如何正确进行BGA元件再流焊
如果你曾经处理过BGA封装的元件,那么你就会知道其中的难度。你需要让芯片下的焊球能够完美熔化,但同时又不能让位于其上方的元件受损。这需要精确的控制。 很多人选择使用热风对流方式,因为他们更熟悉这种方式。但从物理原理来看,红外加热其实是一种更有效的选择。
热风对流的缺点
热风在传递热量方面效率不高。空气必须先环绕着芯片流动,因此芯片的边缘会比中心先变热。这种温度差异会导致问题,比如PCB变形,或者使得焊接点不够牢固。这是一种冒险的做法。 而红外加热则不同。红外射线可以直接穿透封装材料,直接作用于元件内部,从而实现从内而外的加热。这种方式速度极快,而且由于能量以直线方式传播,整个BGA元件的温度分布更为均匀。
为什么红外加热在实际应用中如此有效
这主要归功于能量密度。只要使用合适的红外加热器以及先进的数字控制器,就可以选择适合PCB吸收的波长。这样一来,就不必浪费时间去加热整个空间中的空气,只需直接加热工件即可。这样,升温时间就能大大缩短。 不过,红外加热也有一个缺点:它需要良好的视线路径。如果有个较高的元件挡住了光线,那么该区域就会变得较冷。因此,不能简单地设置好后再不管了——必须精心安排加热器的位置,或者使用传送带确保每个芯片都能得到均匀的加热。
如何在现有设备中实现红外加热
真正的关键在于PID控制器。红外加热器几乎可以立即做出反应。一旦改变功率,温度也会立刻发生变化。相比之下,传统的热风加热器则需要很长时间才能冷却下来。有了PID控制器,就可以将温度精确控制在无铅焊料所需的范围内,整个过程也更加精准可控。