বিজিএ রিফ্লো প্রক্রিয়ার সমস্যাগুলো: বিকিরণ বনাম কনভেকশন
যদি আপনি কখনও বল গ্রিড অ্যারে (BGA) প্যাকেজগুলো নিয়ে কাজ করে থাকেন, তাহলে “শ্যাডোইং ইফেক্ট” নামক সমস্যাটি সম্পর্কে আপনি অবশ্যই জানেন।
সমস্যাটা হলো: যখন গরম বায়ু ব্যবহার করা হয়, তখন সেই বায়ুকে চিপের নিচে পৌঁছাতে অনেক পরিশ্রম করতে হয়। বেশিরভাগ ক্ষেত্রেই বায়ুটি সহজ পথ বেছে নিয়ে চিপের চারপাশ দিয়েই চলে যায়।
ফলাফল? চিপের প্রান্তগুলো গরম হয়ে যায়, অথচ চিপের মাঝখানটা ঠান্ডা থেকে যায়। এটা খুবই জটিল পরিস্থিতি।
তাপ সরবরাহের আরেকটি উপায়
ইনফ্রারেড (IR) হিটিং পদ্ধতিতে এই নিয়মগুলো প্রযোজ্য নয়। বায়ুকে গরম করে সেটাকে চিপের কাছে পাঠানোর পরিবর্তে, IR ইমিটারগুলো তরঙ্গ প্রেরণ করে; এই তরঙ্গগুলো সরাসরি চিপের ভিতরে পৌঁছায়।
এটা ঠিক যেন ঠান্ডা দিনে সূর্যের আলো আপনার ত্বককে উত্তপ্ত করে। শক্তিটি সরাসরি চিপের ভিতরে শোষিত হয়।
যেহেতু IR-এর জন্য তাপ সরবরাহের জন্য বায়ুর প্রয়োজন নেই, তাই এটা BGA প্যাকেজের আকার বা গঠনকে উপেক্ষা করে। আপনি ঠিক সেই জায়গায়ই তাপ পান—যেখানে দরকার। আর চিপের মাঝখানটা যথেষ্ট গরম হয়েছে কিনা সে বিষয়ে আর অনুমান করার দরকার নেই।
গরম বায়ুর সীমাবদ্ধতাগুলো
গরম বায়ু খুবই ধীরগতির। এটা PCB-এর উপর একটি পাতলা স্তর হিসেবে থাকে; আর যদি বোর্ডটি ঘন হয় এবং চিপগুলো উঁচু হয়, তাহলে সেগুলো বায়ুপ্রবাহকে বাধা দেয় এবং ঠান্ডা অঞ্চল তৈরি হয়।
আপনি হয়তো ভাববেন, “আমি ব্লোয়ারের গতি বাড়িয়ে দেব বা তাপমাত্রা বাড়িয়ে দেব।”
কিন্তু এটা ঝুঁকিপূর্ণ। এভাবে করলে ছোট চিপগুলো তাদের জায়গা থেকে সরে যেতে পারে; অথবা অতিরিক্ত তাপের কারণে বোর্ডটি ক্ষতিগ্রস্ত হতে পারে।
বাস্তবতা
IR হিটিং পদ্ধতি অনেক দ্রুত এবং নির্ভুল; কিন্তু এটা কোনো জাদুর সমাধান নয়।
বিভিন্ন উপাদানগুলো ভিন্নভাবে প্রতিক্রিয়া দেয়। কালো রঙের চিপগুলো চকচকে/রূপালী রঙের চিপগুলোর তুলনায় অনেক দ্রুত তাপ শোষণ করে।
তাই ডিজিটাল তাপমাত্রা নিয়ন্ত্রক ব্যবহার করার সময় সাবধান থাকতে হবে। যদি PID সেটিংগুলো ঠিক না হয়, তাহলে চিপটি ক্ষতিগ্রস্ত হয়ে যেতে পারে।
আমার পরামর্শ? একটি ক্যালিব্রেটেড থার্মোকাপল এবং একটি ডামি বোর্ড ব্যবহার করুন। আপনার প্রোফাইলগুলো ঠিক করার জন্য কিছুটা সময় ব্যয় করুন। এতে পরে অনেক সমস্যা এড়ানো যাবে।