Инфракрасное излучение против принудительной конвекции: как правильно осуществить процедуру рефлюкса для BGA-компонентов
При работе с BGA-компонентами возникает сложная проблема: необходимо расплавить лужицы припоя, находящиеся под чипом, но в то же время не повредить сам чип.
Большинство людей предпочитают использовать горячий воздух – это стандартный способ. Но если рассматривать физику процесса, то инфракрасное излучение является более эффективным решением для таких случаев.
Вот почему.
Горячий воздух вызывает конвекцию тепла. Он сначала оказывает воздействие на поверхность чипа, а затем нужно ждать, пока тепло дойдет до мест соединений. Этот процесс медленный. Кроме того, возникает большая разница в температуре: верхняя часть чипа становится очень горячей, в то время как лужицы припоя под ней едва нагреваются. Это не идеально.
Инфракрасное излучение работает по-другому. Вместо того чтобы ждать, пока тепло распространится через пластиковую оболочку чипа, инфракрасные волны проникают прямо в сам чип. Они воздействуют непосредственно на лужицы припоя и медные контакты. Тепло появляется именно там, где это необходимо. Нет необходимости ждать, пока тепло будет распространяться достаточно быстро.
Кроме того, при использовании инфракрасного излучения не возникает проблем с воздухом. Не нужно создавать потоки воздуха, что исключает эффект «ветра», который может возникнуть на краях платы. Все происходит более стабильно.
А поскольку инфракрасное излучение реагирует почти мгновенно на изменение мощности, зоны нагрева становятся более четкими. Получается чистая, точная кривая нагрева. Это делает процедуру более точной.
Но это не волшебное решение. Есть свои ограничения.
Инфракрасное излучение чувствително к свойствам материалов. Компоненты с глянцевой поверхностью ведут себя иначе, чем компоненты с матовой поверхностью. Если на плате есть как глянцевые, так и матовые элементы, то будут наблюдаться колебания температуры.
Необходимо убедиться, что длина волн инфракрасного излучения соответствует свойствам используемых материалов. Если этого не сделать, на глянцевых поверхностях будут образовываться холодные зоны, и все вернется на круги своя.