למה תהליך החימום של רכיבי BGA נתקל בקשיים (ואיך קרינת אינפרא-אדום יכולה לפתור זאת)
אם עבדתם אי פעם עם רכיבי Ball Grid Array (BGA), אתם מכירים את הבעיה הקשה שנקראת “אפקט הצל”.
תחשבו על זה: יש לנו מאות כדורי חימום קטנים שנמצאים מתחת לשכבת הסיליקון העבה. כשמשתמשים באוויר חם, השבב פועל כמו מטרייה – האוויר פוגע רק בחלק העליון של השבב, אך לא יכול להגיע למקומות האמיתיים שבהם נמצאים כדורי החימום.
התוצאה? חימום לא אחיד. חיבורים לא יציבים. הרבה תסכול.
כאן נכנסת לתמונה קרינת האינפרא-אדום.
היתרון של קרינת אינפרא-אדום הוא שהיא אינה זקוקה לאוויר כדי להעביר חום. היא לא “נושבת” באוויר, אלא עוברת בקו ישר מהמקור אל היעד.
במקום לנסות לדחוף אוויר חם לתוך חריץ צר, גלי האינפרא-אדום עוברים ישר דרך גוף הרכיב. הם פוגעים במולקולות שבחומר החימום וגורמים להן לרטוט. זו פגיעה ישירה.
מכיוון שאפשר להתאים את אורך הגל להתאם את הלוח ואת חומר החימום, כל החלקים מתחממים בו זמנית. החיבורים שמתחת לשבב מגיעים לנקודת ההתכה באותו זמן כמו החלק העליון של השבב. אין יותר צורך לנחש האם החלקים האמצעיים מחוממים מספיק.
אבל זה לא תמיד קל.
קרינת האינפרא-אדום עובדת מהר מאוד. זה מקצר מאוד את זמן החימום, מה שמצוין לתהליך העבודה שלכם.
אבל יש גם בעיה: קרינת האינפרא-אדום תלויה מאוד במראה השטח. אם ללוח ה-PCB יש ציפוי מחוסם אור, או אם צפיפות הנחושת אינה אחידה, חלקים מסוימים יספגו את החום בעוד שאחרים יחזירו אותו.
אי אפשר פשוט להגדיל את העוצמה ולקוות לטוב. אם תגדילו יותר מדי את העוצמה בנקודה מסוימת, עלול הלוח להינזק.
הטריק הוא לאזן את המרחק והעוצמה בזהירות, כדי שהחיבורים של רכיבי BGA יתכהו מבלי לפגוע ברכיבים הקטנים שנמצאים לידם. זה דורש קצת ניסיון, אבל כשמצליחים לעשות זאת, התהליך יהיה יעיל מאוד.