बीजीए पैकेजिंग हेतु विकिरणात्मक तापन ही क्यों बेहतर है?
यदि आपने कभी बॉल ग्रिड ऐरे (BGA) कंपोनेंट्स के साथ काम किया है, तो आपको “शैडो इफेक्ट” की समस्या का अनुभव हुआ ही होगा। यह वास्तव में एक तरह का “छिपने-ढूँढने” वाला खेल है। सामान्य हॉट-एयर ओवन में, हवा को कंपोनेंट के अंदर तक पहुँचने हेतु बहुत मेहनत करनी पड़ती है… ताकि वहाँ मौजूद छोटे-छोटे सोल्डर बॉल्स तक पहुँच सके। यदि हवा का प्रवाह थोड़ा भी गड़बड़ा जाए, तो तापन असमान हो जाता है, और सोल्डर जोड़ ठीक से नहीं बन पाते। ऐसी स्थिति में बोर्ड बर्बाद हो जाता है, और बहुत परेशानी होती है।
वास्तव में आवश्यक जगह पर ही तापन
इन्फ्रारेड (IR) तापन तो अलग ही तरीके से काम करता है। इसमें हवा का उपयोग नहीं किया जाता… बल्कि विकिरणात्मक तापन का ही उपयोग किया जाता है। इन्फ्रारेड तरंगें सतह पर ही नहीं रुकतीं… बल्कि वे पैकेजिंग सामग्री में घुस जाती हैं, और कंपोनेंट के अंदर मौजूद अणुओं को गतिमान कर देती हैं। हम इसे “वॉल्यूमेट्रिक तापन” कहते हैं… लेकिन सरल शब्दों में, इसका मतलब है कि तापन तुरंत ही लक्षित स्थान तक पहुँच जाता है। आप सिर्फ सतह को ही गर्म नहीं कर रहे हैं… बल्कि तापन सीधे ही कंपोनेंट के अंदर तक पहुँच रहा है।
बीजीए में समस्या: हवा बनाम प्रकाश
फोर्स्ड कन्वेक्शन में तो सिर्फ सतह ही महत्वपूर्ण है… हवा सबसे पहले चिप की सतह पर ही पहुँचती है… जिससे ऊपर एवं नीचे के बीच तापमान में अंतर पैदा हो जाता है। लेकिन इन्फ्रारेड विकिरण ऐसी समस्याओं से बच जाता है… इन्फ्रारेड तरंगें सीधे ही सब्सट्रेट में घुस जाती हैं। यही इसकी विशेषता है… इससे सोल्डर बॉल्स भी उसी समय पिघल जाते हैं, जब कंपोनेंट का बाकी हिस्सा पिघलता है… कोई अनुमान लगाने की आवश्यकता ही नहीं है।
लेकिन… कुछ समस्याएँ तो हैं ही!
इन्फ्रारेड तापन तो तेज़ एवं सटीक है… लेकिन यह कोई जादुई उपकरण नहीं है। इन्फ्रारेड तापन, विकिरण की क्षमता पर निर्भर है… अर्थात् विभिन्न रंगों/सोल्डर मास्कों द्वारा तापन का अवशोषण अलग-अलग होता है। आप बस स्विच दबाकर चले नहीं सकते… आपको अपनी सामग्री का ध्यान रखना होगा, एवं तरंगदैर्घ्य एवं ऊर्जा घनत्व को ठीक से समायोजित करना होगा। ऐसा न करने पर, आपका बोर्ड खराब हो सकता है… इसके लिए थोड़ी अतिरिक्त मेहनत तो आवश्यक ही है… लेकिन परिणाम तो इसके लायक ही हैं।