Masalah yang dihadirkan oleh proses pemanasan BGA: Radiasi vs. Konveksi
Jika Anda pernah bekerja dengan paket BGA, pasti Anda tahu betapa menyebalkannya efek “shadowing effect” tersebut.
Masalahnya adalah: ketika menggunakan metode pemanasan berbasis udara panas, udara tersebut harus menembus lapisan pelindung chip agar bisa mencapai bola-bola solder. Namun, biasanya udara tersebut memilih jalur yang lebih mudah, yaitu mengalir di sekeliling komponen saja. Akibatnya, bagian tepi chip menjadi panas, sementara bagian tengahnya tetap dingin. Ini benar-benar situasi yang kacau.
Cara berpikir yang berbeda tentang panas
Metode pemanasan inframerah tidak mengikuti aturan tersebut. Alih-alih memanaskan udara, alat pemanas inframerah mengirimkan gelombang yang langsung masuk ke dalam komponen. Cara ini mirip dengan cara matahari memanaskan kulit kita pada hari yang dingin. Energi panas diserap langsung oleh substrat dan sambungan solder. Karena tidak membutuhkan udara untuk menghantarkan panas, metode ini tidak terpengaruh oleh bentuk fisik bungkus BGA. Panas akan sampai tepat ke tempat yang dibutuhkan—yaitu di sambungan solder. Tidak perlu lagi menebak apakah bagian tengah chip sudah cukup panas atau belum.
Keterbatasan metode pemanasan udara panas
Metode pemanasan udara panas sangat lambat. Udara tersebut hanya berada di lapisan tipis di atas PCB. Jika PCB tersebut memiliki komponen-komponen yang tinggi, maka komponen-komponen tersebut akan menghalangi aliran udara, sehingga tercipta area-area yang dingin. Anda mungkin berpikir, “Saya akan menaikkan kecepatan blower atau temperatur pemanasan.” Namun, itu merupakan langkah yang berisiko. Dengan melakukan hal tersebut, Anda berisiko merusak komponen SMD yang ada di pad-nya, atau bahkan merusak PCB akibat panas yang berlebihan.
Realitasnya
Metode pemanasan inframerah memang lebih cepat dan lebih akurat, tetapi bukanlah solusi yang sempurna. Berbagai bahan bereaksi secara berbeda terhadap panas. Komponen berwarna hitam akan menyerap panas jauh lebih cepat dibandingkan komponen yang berkilauan dan berwarna perak. Artinya, Anda perlu berhati-hati dalam mengatur suhu menggunakan kontroler suhu digital. Jika pengaturan PID tidak tepat, suhu bisa melebihi batas yang aman, sehingga silikon di dalam chip bisa rusak sebelum Anda menyadarinya.
Saran saya? Gunakan termokopel yang telah dikalibrasi, serta papan uji yang sesuai. Luangkan waktu untuk menyesuaikan pengaturan suhu hingga sempurna. Dengan begitu, Anda dapat menghindari masalah di kemudian hari.