Warum Infrarotstrahlung besser ist als heiße Luft zur Reparatur von BGA-Chips Wenn Sie schon einmal versucht haben, einen BGA-Chip von einem Smart-Grid-Controller abzulösen, wissen Sie, wie schwierig das ist. Die meisten billigen Geräte nutzen dazu einfach nur heiße Luft. Das ist eine Form der gezwungenen Konvektion – und es ist äußerst problematisch. Das Problem ist, dass der Chip selbst wie ein Schutzschild fungiert. Man verbrennt zwar die Oberfläche des Chips, doch die Lötballen darunter bleiben kalt. Das ist frustrierend – und genau so gehen die Leiterplatten kaputt. Die Wärme genau dort einsetzen, wo sie benötigt wird Infrarotstrahlung funktioniert anders. Anstatt heiße Luft über die Oberfläche zu blasen, nutzt sie elektromagnetische Strahlung, um in die Komponenten einzudringen. Man kann sich das wie Erwärmung von innen nach außen vorstellen. Die Infrarotwellen dringen durch die Lötbeschichtung sowie den Chipsubstrat hindurch. Anstatt darauf zu warten, dass die Wärme von oben nach unten strömt, erhitzen sich die Lötstellen direkt. Alles erreicht gleichzeitig seine Schmelztemperatur. Es kommt zu keiner Verformung der Leiterplatte – und auch keine kleinen Kondensatoren fliegen versehentlich durch den Raum, weil der Luftdruck zu hoch ist. Es ist einfach sauberer. Präzision, die wirklich funktioniert Wir haben diese Infrarotheizer so eingestellt, dass sie genau die Wellenlängen verwenden, die für lötfreies Löten ideal sind. Wir wollten nicht, dass die Energie einfach vom PCB abprallt. Wir wollten, dass sie tatsächlich in die Komponenten eindringt. Dadurch entsteht eine viel präzisere Wärmeabgabe – man kann die Wärme gezielt auf den BGA-Chip richten, ohne den Rest der Leiterplatte zu überhitzen. Der Nachteil: Umgang mit der thermischen Masse Infrarotstrahlung ist zwar schnell, aber es handelt sich dabei nicht um Zauberei. Wenn man mit einer dicken, mehrschichtigen Leiterplatte zu tun hat, bei der es viele Ground-Planes gibt, dann fungieren diese Platten wie Schwämme. Sie saugen die Wärme schneller weg, als das Infrarotlicht sie liefern kann. In solchen Fällen kann man nicht einfach nur heiße Luft verwenden. Man benötigt zunächst einen Vorgewärmer, damit die gesamte Leiterplatte auf etwa 100°C–150°C erhitzt wird. Erst danach kann man das Infrarotlicht einsetzen, um die letzten Temperaturen zu erreichen. Wenn man bei einer dicken Leiterplatte auf die Vorwärmung verzichtet, riskiert man, dass die Lötstellen beschädigt werden oder es zu thermischen Schocks kommt.