Почему процедура плавления компонентов типа BGA идет с трудностями (и как инфракрасное излучение может решить эту проблему)
Если вы когда-либо работали с компонентами типа Ball Grid Array (BGA), то знаете, какой это кошмар – эффект «тени». Представьте: у вас сотни крошечных свинцовых шариков, находящихся под большим слоем кремния. Когда используется горячий воздух, чип фактически действует как зонт: воздух действует только на верхнюю часть корпуса чипа, но не может проникнуть внутрь, туда, где происходит процесс плавления. В результате возникает неравномерное нагревание, что приводит к образованию холодных соединений. Это вызывает много проблем.
Вот здесь-то и пригождается инфракрасное излучение. Преимущество инфракрасного излучения заключается в том, что ему не нужен воздух для передачи тепла. Оно движется прямолинейно от источника до цели. Вместо того чтобы пытаться направить горячий воздух в узкую щель, инфракрасные волны проходят сквозь сам корпус компонента. Они воздействуют на молекулы в пасте для пайки, заставляя их вибрировать. Это прямое воздействие на объект. Поскольку мы можем настроить длину волны так, чтобы она соответствовала характеристикам платы и пайки, все элементы нагреваются одновременно. Соединения под чипом достигают точки плавления в то же время, что и поверхность. Теперь не нужно гадать, достаточно ли тепла внутри чипа.
Но не всё так идеально. Инфракрасное излучение действует очень быстро. Это значительно сокращает время нагрева, что очень удобно для работы. Но есть один недостаток: инфракрасное излучение сильно зависит от поверхности объекта. Если на печатной плате имеется блестящее, отражающее покрытие или если плотность меди неравномерна, некоторые участки будут поглощать тепло, а другие – отражать его. Нельзя просто увеличить мощность излучения и надеяться на лучшее. Если слишком много энергии будет направлено на один участок, это может привести к разрушению платы. Секрет заключается в правильном распределении мощности. Нужно тщательно подобрать расстояние и мощность, чтобы соединения типа BGA плавились без повреждения окружающих их компонентов. Это требует определенного опыта работы с оборудованием, но как только это удастся, процесс становится эффективным.