למה קרינת אינפרא-אדום עדיפה על אוויר חם לאריזת BGA
אם אי פעם עבדתם עם רכיבי Ball Grid Array (BGA), אתם יודעים מה הקשיים שקיימים בתהליך זה. אין מדובר רק בחימום של משטח שטוח – צריך להעביר חום לעומק, אל אותן כדורי חיבור קטנטנים שנמצאים מתחת לשבב הסיליקון. זה בדיוק המקום בו שיטת האוויר החם הרגילה כשלה, וכאן נכנסת לתמונה קרינת האינפרא-אדום.
הבעיות עם שימוש באוויר חם
חשבו על עקרון הפעולה של אוויר חם – זו תהליך של חימום באמצעות תנועת האוויר. האוויר פוגע קודם כל בחלק העליון של השבב. אך מכיוון שאריזת ה-BGA מהווה בעצם מגן תרמי, החום צריך לעבור דרך הקצוות של האריזה כדי להגיע לנקודות החיבור. זה יוצר פער טמפרטורה גדול בין החלק העליון של השבב לבין החלק התחתון. קרינת האינפרא-אדום שונה לחלוטין. היא משתמשת בקרינה אלקטרומגנטית שיכולה לחדור את חומרי האריזה. במקום לחכות שהחום יחדור לאט דרך הפלסטיק מבחוץ, הפוטונים חודרים ישירות לתוך החומרים וגורמים למולקולות לרטוט. התוצאה? כדורי החיבור מתחממים באותו זמן כמו האריזה עצמה. אין צורך לחכות.
מה זה אומר לגבי האיכות של המוצר
כשאתם משתמשים באוויר חם, אתם למעשה מסכנים את האיכות של המוצר. עלולים להיווצר בעיות כמו חימום לא אחיד של השבבים. אם החלק העליון של השבב נחמם מאוד לפני שהחלק התחתון נמס, עלולים להיווצר בעיות בחיבורים בין השבבים. זו לא דרך טובה לבזבז זמן. קרינת האינפרא-אדום מספקת מקור חום איכותי יותר. היא מחממת את השבב במהירות. בנוסף, זו פתרון מצוין לשימוש במערכות בעלות צפיפות גבוהה. ניתן להעלות את הטמפרטורה במהירות, מבלי לגרום לנזק לרכיבים הקטנים שנמצאים על השבב.
החסרון
קרינת האינפרא-אדום אינה “קסם”. היא דורשת תנאים מסוימים כדי להיות יעילה. אם יש על השבב שכבת הגנה מחזירה אור, האנרגיה של קרינת האינפרא-אדום פשוט נחזרת, במקום לחדור לחומרים. צריך לבחור את אורך הגל הנכון – גל קצר או בינוני – כדי שהקרינה תחדור לחומרים. אם לא עושים זאת, עלולים להיווצר אזורים קרים, ואז חוזרים לנקודת ההתחלה.