Чому процес розплавлення контактів BGA є складним (і як це можна вирішити за допомогою інфрачервоного випромінювання)
Якщо ви коли-небудь працювали з компонентами типу Ball Grid Array (BGA), ви знаєте, якою може бути проблема „екрануючого ефекту“. Уявіть собі: усередині великого шматка кремнію знаходяться сотні крихітних кульок припою. Коли використовується гаряче повітря, цей чіп фактично діє як парасолька – повітря потрапляє лише на верхню частину корпусу, але не може проникнути всередину.
Результатом є нерівномірне нагрівання, холодні з’єднання та чимало проблем.
Саме тут на допомогу приходить інфрачервоне випромінювання.
Перевагою інфрачервоних хвиль є те, що їм не потрібне повітря для передачі тепла. Вони поширюються прямою лінією від джерела до об’єкта нагріву. Замість того, щоб намагатися проникнути гарячим повітрям у вузькі проміжки, інфрачервоні хвилі проходять прямо крізь корпус компонента. Вони впливають на молекули припою, змушуючи їх вібрувати. Це безпосередній вплив на компонент.
Оскільки можна налаштувати довжину хвилі відповідно до особливостей плати та припою, все нагрівається одночасно. З’єднання під чіпом досягають точки плавлення в той самий момент, що і поверхня. Більше немає необхідності здогадуватися, чи достатньо жару в середині.
Але все не так ідеально.
Інфрачервоне випромінювання діє дуже швидко. Це значно скорочує час нагрівання, що є великою перевагою для процесу обробки. Але є одна проблема: інфрачервоне випромінювання сильно залежить від поверхневого стану матеріалу. Якщо на платі є блискучий, відбивний шар чи якщо щільність міді є нерівномірною, деякі ділянки будуть поглинати тепло, а інші – відбивати його.
Неможливо просто збільшити потужність і сподіватися на краще. Якщо направити занадто багато енергії на одну ділянку, це може призвести до пошкодження плати.
Ключ до успіху полягає у правильному розташуванні джерела випромінювання. Потрібно ретельно підбирати відстань та потужність, щоб з’єднання BGA розплавилися, не пошкодивши при цьому інші компоненти. Це вимагає певного досвіду роботи з обладнанням, але як тільки це досягнуто, процес стає ефективним.