Bolest hlavy spojená s procesem přetavení spájek typu BGA: záření versus konvekce
Pokud jste někdy pracovali s krabičkami typu Ball Grid Array (BGA), znáte ten noční můru, kterou představuje „efekt stínění“.
Problém je v tom, že když použijeme konvekci horkého vzduchu, tento vzduch se musí prodrat pod čip, aby mohl dosáhnout spájek. Většinou však vzduch volí jednodušší cestu a proudí kolem komponenty.
Výsledkem je to, že okraje čipu se zahřívají, zatímco střed zůstává chladný. Je to chaos.
Jiný způsob uvažování o teple
Infracervené zahřívání nepracuje podle těchto pravidel. Místo toho, aby se zahříval vzduch a doufalo se, že dosáhne komponenty, vyzařují infračervené zdroje vlny, které působí přímo na samotné komponenty.
Je to podobné jako když slunce zahřívá vaši kůži v chladný den. Energie je přímo absorbována substrátem a těmi složitými spájkami. Jelikož infračervené záření nepotřebuje vzduch k přenosu tepla, ignoruje fyzickou velikost krabičky typu BGA. Teplota se tak dostává přesně tam, kam potřeba – přímo do spájek. Už nemusíte hádat, zda je střed čipu opravdu dostatečně horký.
Kde selhává horký vzduch
Horký vzduch je prostě pomalý. Přilne k desce v tenké vrstvě. Pokud máte hustou desku s vysokými komponentami, tyto komponenty fungují jako „zeď“, která blokuje průtok vzduchu a vytváří chladná místa.
Můžete si myslet: „Prostě zvýším rychlost ventilátoru nebo teplotu.“ Ale to je hazard. Pokud to uděláte, riskujete, že drobné SMD komponenty vypadnou ze svých poloh nebo že deska bude přehřátá.
Reálná situace
Infracervené zahřívání je sice rychlejší a přesnější, ale není to magické řešení. Různé materiály reagují odlišně – černá komponenta pohltí teplo mnohem rychleji než lesklá, stříbrná komponenta.
To znamená, že musíte být opatrní s digitálním regulátorem teploty. Pokud jsou nastavení PID trochu špatná, můžete překročit teplotu, při které dochází k rozpouštění silikonu, a to dřív, než si to vůbec uvědomíte.
Můj tip: Pořiďte si kalibrovaný termopar a testovací desku. Věnujte čas na doladění nastavení, dokud nebudou dokonalá. To vám ušetří spoustu problémů později.