למה חימום קרינתי הוא הפתרון הטוב ביותר לאריזת BGA
אם עבדתם אי פעם עם רכיבי Ball Grid Array (BGA), אתם מכירים את הבעיה שנקראת “אפקט הצל”. זו בעצם משחק של מחבואים – בתנור רגיל, האוויר צריך לעבור דרך גוף הרכיב כדי להגיע אל כדורי החיבור הקטנים שנמצאים בתוכו. אם זרימת האוויר אינה מדויקת, ייווצרו חימומים לא אחידים וחיבורים לא איכותיים. וזה בדרך כלל אומר פסולת של לוחות אלקטרוניים והרבה תסכול.
העברת החום למקום הנכון
חימום באמצעות קרינת אינפרא-אדום עובד בצורה שונה. הוא אינו דורש זרימת אוויר; במקום זאת, הוא משתמש בהעברת חום קרינתית. ניתן לחשוב על זה כך: גלי האינפרא-אדום אינם נשארים על הפני השטח, אלא חודרים לחומרי האריזה וגורמים למולקולות שבתוך הרכיב לזוז. אנו מכנים זאת חימום וולומטרי; במילים פשוטות, החום פוגע ביעד והופך לאנרגיה תרמית באופן מיידי. אין צורך לחמם רק את השכבה החיצונית של הרכיב ולקוות שהחום יחדור לתוכו.
הבעיות של BGA: אוויר מול אור
חימום באמצעות זרימת אוויר פועל על הפני השטח בלבד. האוויר פוגע קודם כל בחלק העליון של השבב, מה שיוצר פער טמפרטורה בין החלק העליון לתחתון של השבב. לעומת זאת, קרינת אינפרא-אדום – בעיקר הגלים הקצרים והבינוניים – חומקת מבעיה זו. הפוטונים נעים בקווים ישרים וחודרים דרך החומרים שמסביב. זו הבעיה העיקרית – חימום קרינתי מבטיח שכדורי החיבור, שהם החלק החשוב ביותר של הרכיב, יגיעו לטמפרטורת ההתכה באותו זמן כמו שאר הרכיב. אין צורך לנחש או לקוות שהחום יהיה מספיק גבוה.
החיסרון (כי תמיד יש אחד…)
חימום קרינתי הוא מהיר יותר ומדויק יותר, אך הוא אינו פתרון מושלם. הבעיה היא שחימום קרינתי תלוי ברמת הפלט של החומרים – כלומר, צבעים שונים או מסכות חיבור שונות סופגות חום בצורה שונה. אי אפשר פשוט להפעיל את המכשיר וללכת. יש צורך לבחור את האורך הגלי ואת עוצמת החום בקפידה. אחרת, ייתכן שהלוח האלקטרוני יינזק בטעות, בעוד שמנסים רק להתכה את כדורי החיבור. בנוסף, אם יש בלוח שטחי נחושת גדולים, הם יספוגו את אנרגיית האינפרא-אדום כמו ספוג. יש צורך בהגדרות קפדניות של החימום כדי שהלוח לא יינזק. זה דורש קצת יותר עבודה, אך התוצאות שוות את המאמץ.