आपके BGA कंपोनेंट्स में गर्मी पहुँचाने में क्यों हो रही परेशानी? (और IR इसे कैसे सुलझाता है)
यदि आपने कभी बॉल ग्रिड एरे (BGA) कंपोनेंट्स के साथ काम किया है, तो आपको “शैडो इफेक्ट” की समस्या का अनुभव होगा।
सोचिए… सिलिकॉन की मोटी परत के नीचे सैकड़ों छोटे-छोटे सोल्डर बॉल होते हैं। जब गर्म हवा का उपयोग किया जाता है, तो वह हवा चिप की सतह पर ही प्रभाव डालती है… लेकिन वह चिप के अंदर तक नहीं पहुँच पाती।
परिणाम? असमान तापन… ठंडे जोड़… बहुत सी परेशानियाँ।
यहीं पर इन्फ्रारेड विकिरण की भूमिका आती है।
इन्फ्रारेड विकिरण की खूबी यह है कि इसे गर्मी पहुँचाने हेतु हवा की आवश्यकता नहीं होती। यह सीधे ही एमिटर से लक्ष्य तक जाता है।
हवा को कसी छोटी जगह में धकेलने के बजाय, इन्फ्रारेड तरंगें सीधे ही कंपोनेंट के अंदर जाती हैं… और सोल्डर पेस्ट में मौजूद अणुओं को कंपित कर देती हैं। यह एक सीधा ही प्रभाव है।
चूँकि हम तरंगदैर्घ्य को बोर्ड एवं सोल्डर के अनुरूप समायोजित कर सकते हैं, इसलिए सब कुछ एक साथ ही गर्म हो जाता है… चिप के नीचे के जोड़ भी सतह के साथ ही पिघल जाते हैं। अब यह जानने की आवश्यकता ही नहीं रह जाती कि क्या बीच का हिस्सा पर्याप्त रूप से गर्म है या नहीं।
लेकिन सब कुछ इतना आसान नहीं है…
इन्फ्रारेड विकिरण बहुत तेज़ होता है… इससे तापन में लगने वाला समय बहुत कम हो जाता है… जो कि काम करने हेतु बहुत अच्छा है।
लेकिन यहाँ एक समस्या है… इन्फ्रारेड विकिरण, सतह की संरचना पर निर्भर करता है… यदि PCB पर चमकदार/परावर्तक परत है, या तांबे की सांद्रता असमान है, तो कुछ जगहों पर गर्मी जमा हो जाती है, जबकि अन्य जगहों से गर्मी बाहर निकल जाती है।
आप बस अधिक ऊर्जा देकर अच्छे परिणाम की उम्मीद नहीं कर सकते… यदि आप किसी एक जगह पर बहुत अधिक ऊर्जा देते हैं, तो बोर्ड नष्ट हो सकता है।
इसका समाधान है… दूरी एवं ऊर्जा को संतुलित रखना… ताकि BGA जोड़ पिघल जाएं, लेकिन आसपास के छोटे कंपोनेंट्स नष्ट न हों। इसके लिए मशीन के उपयोग में थोड़ा संतुलन आवश्यक है… लेकिन एक बार ऐसा हो जाए, तो प्रक्रिया बिल्कुल सही हो जाती है।