الأشعة تحت الحمراء مقابل التدفق القسري: كيفية تنفيذ عملية إعادة الصهر بشكل صحيح
عند العمل مع حزم BGA، يواجه المرء مشكلة صعبة. فهناك حاجة إلى إذابة كرات اللحام الموجودة تحت الشريحة، لكن في نفس الوقت لا يجب أن يتضرر الجزء العلوي من الشريحة خلال هذه العملية.
يستخدم معظم الناس الهواء الساخن في هذه العملية، وهو الخيار الشائع. لكن إذا نظرنا إلى الجانب الفيزيائي، فإن الأشعة تحت الحمراء هي الخيار الأفضل في هذه الحالة.
والسبب في ذلك هو أن الهواء الساخن يعتمد على التدفق الحراري؛ حيث يصل الحرارة أولاً إلى السطح، ثم يتعين انتظار أن تنتقل الحرارة إلى النقاط المطلوبة. وهذه العملية بطيئة، كما أنها تخلق فجوة كبيرة في درجة الحرارة، حيث يكون الجزء العلوي من الشريحة ساخنًا جدًا، بينما تظل الكرات الموجودة أسفلها باردة. وهذا ليس حلاً مثاليًا.
أما الأشعة تحت الحمراء، فهي تختلف تمامًا؛ فبدلاً من انتظار انتقال الحرارة، فإن موجات الأشعة تخترق البلاستيك الموجود حول الشريحة مباشرة، وتصل إلى كرات اللحام والأجزاء النحاسية الموجودة أسفل الشريحة. وبذلك، تصل الحرارة إلى المكان المطلوب مباشرة، دون الحاجة إلى الانتظار.
بالإضافة إلى ذلك، لا توجد مشكلة متعلقة بالهواء في استخدام الأشعة تحت الحمراء؛ فلا يوجد هواء ساخن ينتشر في المكان، وبالتالي لا يوجد تأثير سلبي على حواف اللوحة. كما أن الحرارة تنتشر بشكل متساوٍ في جميع أنحاء اللوحة.
وبما أن الأشعة تحت الحمراء تتفاعل بسرعة عند تغيير مستوى الطاقة المستخدمة، فإن مناطق التسخين تكون أكثر دقة. وبالتالي، يكون التوزيع الحراري أكثر دقة أيضًا.
لكن يجب الانتباه إلى أن الأشعة تحت الحمراء ليست حلاً سحريًا؛ فهناك بعض العوامل التي يجب مراعاتها. فالأشعة تحت الحمراء حساسة لخصائص المواد المستخدمة؛ فالمواد اللامعة تتفاعل بشكل مختلف عن المواد السوداء الغير لامعة. وإذا كانت اللوحة تحتوي على كلا النوعين من المواد، فسيكون هناك تغيرات في درجة الحرارة.
لذلك، يجب التأكد من أن طول موجات الأشعة تحت الحمراء يتناسب مع خصائص المواد المستخدمة. وإلا، فسيكون هناك نقاط باردة في الأجزاء اللامعة من اللوحة، وبالتالي سنعود إلى نقطة البداية مرة أخرى.