Proč v případě oprav BGA chipů vítězí radiativní teplo
Pokud jste se někdy pokusili vyjmout BGA čip pomocí běžného zařízení na ohřev vzduchu, víte, jaké to je. Je to opravdu náročné – snažíte se zvýšit teplotu, ale deska prostě nechce spolupracovat.
Problém spočívá v tom, že vzduch je vlastně docela špatný vodič tepla. Když použijete pistoli na horký vzduch, jednoduše foukáte teplé molekuly na povrch čipu. U BGA chipů však tyto pájicí kuličky leží pod samotným čipem, takže jsou zcela chráněny před vlivem vzduchu.
Výsledkem je frustrující situace: horní část čipu se prakticky taje, ale spoje pod ním zůstávají chladné. To vede k zkáze desky.
Jak vlastně funguje infračervené záření
U našich digitálních zařízení na ohřev používáme jiný princip – místo vzduchu využíváme infračervené vlny.
Můžete si to představit spíše jako slunce, které na vaši kůži působí v červencovém odpoledni. Tyto vlny nepotřebují vzduch k šíření – prostě procházejí přímo skrz substrát desky.
Energie tak neohřívá pouze „kovovou vrstvu“ desky, ale proniká hluboko dovnitř. Působí přímo na pájivo a měděné plochy, čímž stimuluje molekuly zevnitř ven. Výsledkem je rovnoměrné ohřátí celé plochy BGA čipu. Ohříváte tedy samotné spoje, kde se odehrává „kouzlo“.
Skutečné výhody a nevýhody
Je tu velká praktická výhoda: už neexistuje problém s odletováním součástek. Všichni jsme zažili situaci, kdy jsme se soustředili na čip, ale silný proud vzduchu srazil malý kondenzátor ze desky. Je to noční můra najít ho a znovu ho připevnit. U radiativního tepla však není žádný vítr – vše zůstává tam, kde má být.
Ale musím být upřímný – nejde o zařízení, které můžete jednoduše zapnout a zapomenout na něj. Infračervené záření závisí na materiálu, na který působí. Zelená deska absorbuje teplo jinak než černá nebo modrá deska. Pokud pracujete s nějakým neobvyklým nebo nestandardním materiálem, budete muset upravit profile ohřevu, abyste zabránili vzniku „horkých míst“.
Proto jsme vybudovali tato zařízení s přesnou kontrolou vlnové délky. Chceme, aby teplo působilo právě na pájivo, a ne jen na plastový obal čipu.