Waarom IR beter is dan hete lucht voor BGA-reparaties
Als je ooit hebt geprobeerd een BGA-chip los te maken van een slimme stroomregelaar, weet je hoe moeilijk dat kan zijn. De meeste goedkope apparaten gebruiken gewoon hete lucht om de chip los te maken. Dat is gedwongen convectie, en het is erg lastig. Het probleem is dat de chip zelf als een soort ‘schild’ fungeert. Je verhit alleen de bovenkant van de chip, maar de loodvrije soldeerballen eronder blijven koud. Dat is frustrerend, en zo raken printplaten beschadigd.
Het vuur op de juiste plek brengen
Infraroodstraling werkt anders. In plaats van hete lucht over het oppervlak te blazen, gebruikt infraroodstraling elektromagnetische straling om rechtstreeks in de componenten door te dringen. Je kunt het zien als verwarming van binnenuit. De infraroodgolven dringen gemakkelijk door de soldeermaskering en het substraat van de chip heen. In plaats van te wachten tot de warmte van bovenaf naar beneden komt, worden de soldeerpunten direct verhit. Alles bereikt op hetzelfde moment zijn smeltpunt. Er is geen vervorming. Er gaan ook geen kleine condensatoren per ongeluk kapot omdat de luchtdruk te hoog is. Het is gewoon efficiënter.
Precisie die echt werkt
Wij hebben deze IR-verwarmers zo afgestemd dat ze precies de golflengten gebruiken die ideaal zijn voor loodvrije soldeer. We willen niet dat de energie gewoon afketst op het PCB, maar dat deze energie rechtstreeks in het materiaal doordringt. Dit zorgt ervoor dat de warmte precies op de BGA-chip terechtkomt, zonder dat de rest van de printplaat te heet wordt.
Het nadeel: omgaan met thermische massa
IR is snel, maar het is geen magie. Als je te maken hebt met een dikke, meervoudig laagse printplaat met grote grondvlakken, dan fungeren die vlakken als ‘zuignappen’. Ze zuigen de warmte weg van de soldeerpunten sneller dan de IR-straling deze erin kan brengen. In dat geval kun je niet zomaar hete lucht gebruiken. Je hebt eerst een voorverwarmer nodig om de hele printplaat op ongeveer 100°C-150°C te brengen. Pas wanneer de printplaat warm is, kun je de IR-lamp gebruiken voor de definitieve verhitting. Als je de voorverwarming overslaat bij een zware printplaat, loop je het risico dat de soldeerpunten kapotgaan of dat er thermische schokken optreden.