Infraredy vs. gorące powietrze: jak usunąć chipy BGA bez stresu
Gdy próbujemy usunąć chip BGA z płytki drukowanej, mamy do czynienia z trudnym wyzwaniem. Ołów, który należy roztopić, znajduje się pod samym chipem. Jeśli ogrzewamy tylko powierzchnię, to w rzeczywistości walczymy przeciwko niemożliwej do pokonania przeciwności.
Dlatego zwykle wolę metody oparte na promieniowaniu infradółowego, zamiast używania gorącego powietrza.
Problemy z użyciem gorącego powietrza
Zastanówmy się, jak działa pistolet grzewczy. Po prostu wyrzuca gorące powietrze na powierzchnię płytki. Problem polega na tym, że sam chip pełni rolę „tarczy” – jego górna część staje się bardzo gorąca, ale te kule ołowiu poniżej pozostają chłodne.
Aby to naprawić, większość ludzi po prostu zwiększa temperaturę. Tu właśnie pojawiają się problemy – jeden błąd może skutkować uszkodzeniem elementów płytki lub jej deformacją. To sprawia dużo stresu.
Dlaczego promieniowanie infradółowe jest lepsze
Promieniowanie infradółowe nie działa według tych reguł. Zamiast wytwarzać ruch powietrza, wykorzystuje promieniowanie. Te fale przenikają przez plastikową osłonę chipa. Energia trafia bezpośrednio na ołów i miedziane elementy płytki. Dzięki temu cała powierzchnia jest równomiernie nagrzewana, co oznacza, że nie musimy zgadywać, czy środek chipa już się roztopił, podczas gdy brzegi są nadal zimne.
Ustawienie odpowiedniej temperatury
Ustawiamy nasze grzejniki infradółowe tak, aby emitowały określone długości fal. Krótkofalowe promieniowanie infradółowe jest najlepsze, ponieważ sprawia, że proces nagrzewania przebiega szybciej. Nie traci czasu na nagrzewanie powietrza wokół płytki – od razu dociera do celu. Dzięki temu osiągamy żądaną temperaturę znacznie szybciej niż przy użyciu pistoletu grzewczego.
Ale istnieje jeden haczyk: efekt cienia. Jeśli ogrzewamy tylko górną część płytki, jej dolna część pozostaje zimna. Ta różnica temperatur może doprowadzić do uszkodzenia płytki. Aby tego uniknąć, potrzebny jest dodatkowy grzejnik, który utrzyma równowagę temperatury.
Praktyczne zastosowanie
Największą zaletą użycia promieniowania infradółowego jest to, że nic się nie porusza. Przy użyciu gorącego powietrza zawsze musimy martwić się o „przesunięcie elementów płytki” pod wpływem ciśnienia powietrza. Natomiast przy użyciu promieniowania infradółowego wszystko pozostaje na swoim miejscu. To stabilne i bezkontaktowe nagrzewanie.
To trochę jak różnica pomiędzy użyciem spawarki a mikrofalówki – jedna tylko nagrzewa powierzchnię, druga natomiast nagrzewa materiał od wewnątrz. To sprawia, że cały proces jest znacznie bezpieczniejszy.