Nỗi đau khi sử dụng phương pháp gia nhiệt bằng không khí nóng: Bức xạ so với sự đối lưu
Nếu bạn từng làm việc với các bo mạch loại Ball Grid Array (BGA), chắc hẳn bạn đã biết rõ cảnh tượng kinh khủng của hiện tượng “hiệu ứng che khuất” này.
Vấn đề là: khi sử dụng phương pháp gia nhiệt bằng không khí nóng, luồng không khí phải vượt qua các thành phần trên bo mạch để có thể tiếp xúc được với các điểm hàn. Nhưng hầu hết thời gian, luồng không khí chỉ chọn con đường dễ nhất, tức là chảy xung quanh các linh kiện mà thôi. Kết quả là các mép của linh kiện bị nóng lên, trong khi phần giữa vẫn còn lạnh. Thật là rối rắm.
Một cách suy nghĩ khác về việc truyền nhiệt
Phương pháp gia nhiệt bằng tia hồng ngoại thì không hoạt động theo nguyên lý đó. Thay vì làm nóng không khí rồi hy vọng luồng không khí đó sẽ tiếp xúc được với linh kiện, tia hồng ngoại sẽ truyền năng lượng trực tiếp vào các linh kiện. Điều này giống như cách mặt trời làm ấm da chúng ta vào những ngày lạnh. Năng lượng được hấp thụ trực tiếp bởi bề mặt bo mạch và các điểm hàn. Vì vậy, tia hồng ngoại không cần đến không khí để truyền nhiệt; nó có thể truyền nhiệt trực tiếp đến chính những điểm cần được gia nhiệt. Không cần phải lo lắng liệu phần giữa của linh kiện có đủ nóng hay không nữa.
Những hạn chế của phương pháp sử dụng không khí nóng
Không khí nóng di chuyển rất chậm. Nó chỉ bám quanh bề mặt bo mạch mà thôi. Nếu bo mạch có nhiều linh kiện cao, chúng sẽ tạo thành những “bức tường” ngăn cản luồng không khí, dẫn đến tình trạng xuất hiện những điểm lạnh trên bo mạch. Bạn có thể nghĩ rằng mình chỉ cần tăng cường lực thổi của quạt hoặc tăng nhiệt độ lên thôi. Nhưng đó là một cách làm nguy hiểm. Việc này có thể khiến các linh kiện nhỏ bị hư hỏng, hoặc gây tổn thương cho bo mạch do nhiệt độ quá cao.
Thực tế
Tia hồng ngoại giúp gia nhiệt nhanh hơn và chính xác hơn, nhưng nó cũng không phải là giải pháp hoàn hảo. Các vật liệu khác nhau sẽ phản ứng khác nhau với tia hồng ngoại. Các linh kiện màu đen sẽ hấp thụ nhiệt nhanh hơn nhiều so với các linh kiện có bề mặt bóng loáng. Vì vậy, bạn cần phải cẩn thận khi điều chỉnh nhiệt độ. Nếu các thiết lập PID không chính xác, nhiệt độ có thể vượt quá mức cho phép, dẫn đến việc linh kiện bị hư hỏng. Lời khuyên của tôi là hãy sử dụng cặp nhiệt kế đã được hiệu chuẩn và một bo mạch mẫu để kiểm tra các thiết lập. Điều này sẽ giúp bạn tránh được nhiều rắc rối sau này.