Проблемы, связанные с процессом переплавления пайки в корпусах типа BGA: излучение против конвекции
Если вы когда-либо работали с корпусами типа Ball Grid Array (BGA), то знаете, какую проблему представляет так называемый «эффект тени».
Проблема в том, что при использовании конвекции горячим воздухом этот воздух должен пробираться под чип, чтобы добраться до точек пайки. Но чаще всего воздух выбирает более легкий путь и обтекает компонент снизу.
В результате края чипа нагреваются, а центр остается холодным. Это настоящий кошмар.
Другой способ передачи тепла
Инфракрасное излучение не подчиняется этим правилам. Вместо того чтобы нагревать воздух, инфракрасные излучатели посылают волны, которые напрямую достигают самого компонента.
Это похоже на то, как солнце согревает кожу в холодный день. Энергия поглощается непосредственно самим подложком и контактными поверхностями компонентов.
Поскольку инфракрасное излучение не нуждается в воздухе для передачи тепла, оно игнорирует физические размеры корпуса BGA. Тепло достигает того места, где это необходимо — прямо на контактные поверхности. Не нужно больше гадать, достаточно ли тепла в центре чипа.
Когда горячий воздух бесполезен
Горячий воздух движется очень медленно. Он остается на поверхности печатной платы в виде тонкого слоя. Если плата имеет плотную структуру с высокими компонентами, эти компоненты служат своего рода барьерами, препятствующими потоку воздуха и создающими зоны низкой температуры.
Можно подумать: «Просто увеличу мощность вентилятора или температуру нагрева». Но это рискованно. Такой подход может привести к тому, что мелкие компоненты будут сдвинуты с места или плата может быть повреждена из-за чрезмерного нагрева.
Реальность
Инфракрасное излучение действительно быстрее и точнее, но это не волшебное решение. Разные материалы реагируют по-разному. Черный компонент поглощает тепло гораздо быстрее, чем блестящий серебристый компонент.
Поэтому необходимо тщательно настраивать дисплей температуры. Если параметры PID не настроены правильно, можно превысить температуру плавления кремния, что приведет к его повреждению.
Мой совет: используйте калиброванный термопару и тестовую плату. Потратьте время на настройку параметров до идеального состояния. Это сэкономит вам много проблем в будущем.