ทำไมการใช้รังสีอินฟราเรดถึงดีกว่าการใช้อากาศร้อนในการบรรจุชิปแบบ BGA
หากคุณเคยทำงานกับชิปแบบ Ball Grid Array (BGA) มาก่อน คุณคงรู้ดีว่ามันยากแค่ไหน คุณไม่ได้แค่ทำให้พื้นผิวร้อนขึ้นเท่านั้น แต่คุณต้องทำให้ความร้อนเข้าไปถึงชั้นลึกๆ ภายในชิป โดยเฉพาะบริเวณลูกหมุนทองแดงเล็กๆ ที่อยู่ใต้ชิปซิลิโคน นี่คือจุดที่วิธีการใช้อากาศร้อนทั่วไปไม่สามารถใช้งานได้อีกต่อไป และนี่คือจุดที่รังสีอินฟราเรดเข้ามามีบทบาทแทน
ปัญหาของการใช้อากาศร้อน
ลองนึกดูว่าอากาศร้อนทำงานอย่างไร มันคือกระบวนการพัดความร้อน อากาศจะไปกระทบกับด้านบนของชิปก่อน แต่เนื่องจากชิปแบบ BGA มีลักษณะเหมือนเกราะกันความร้อน ความร้อนจึงต้องเดินทางไปรอบๆ ขอบชิปก่อนจะถึงจุดเชื่อมต่อของทองแดง นั่นทำให้เกิดความแตกต่างของอุณหภูมิระหว่างด้านบนและด้านล่างของชิปอย่างมาก ส่วนรังสีอินฟราเรดนั้นแตกต่างออกไป มันใช้รังสีแม่เหล็กไฟฟ้าที่สามารถเจาะทะลุวัสดุของชิปได้ แทนที่จะรอให้ความร้อนแผ่เข้ามาจากภายนอก โฟตอนจะเข้าไปโดยตรงและทำให้โมเลกุลสั่นสะเทือน ผลลัพธ์ก็คือ ลูกหมุนทองแดงจะร้อนขึ้นพร้อมกับชิปเลย ไม่ต้องรอนาน
ประโยชน์ของการใช้รังสีอินฟราเรด
เมื่อคุณใช้อากาศร้อน คุณกำลังเสี่ยงอยู่ คุณอาจเจอปัญหาเรื่องการเชื่อมต่อที่ไม่สม่ำเสมอ หรือชิปเสียหายได้ หากด้านบนของชิปร้อนมากก่อนที่ด้านล่างจะละลาย ก็จะทำให้ชิปเสียหายได้ ส่วนรังสีอินฟราเรดนั้นช่วยให้ความร้อนเข้าถึงจุดที่ต้องการได้เร็วขึ้น นอกจากนี้ ยังเป็นวิธีที่ดีสำหรับการบรรจุชิปที่มีความหนาแน่นสูง เพราะคุณสามารถเพิ่มอุณหภูมิได้โดยไม่ต้องใช้อากาศร้อนที่มีความเร็วสูง ซึ่งอาจทำให้ชิ้นส่วนขนาดเล็กเสียหายได้
ข้อเสียของการใช้รังสีอินฟราเรด
อย่างไรก็ตาม รังสีอินฟราเรดก็ไม่ใช่วิธีที่สมบูรณ์แบบเสมอไป มันขึ้นอยู่กับคุณสมบัติการสะท้อนของพื้นผิวด้วย หากพื้นผิวของชิปมีสารสะท้อนความร้อน รังสีอินฟราเรดก็จะสะท้อนกลับมาแทนที่จะซึมเข้าไป ดังนั้นคุณจึงต้องเลือกความยาวคลื่นที่เหมาะสมกับวัสดุของชิป หากเลือกไม่ถูก ก็จะทำให้เกิดจุดที่มีอุณหภูมิต่ำ และคุณก็จะกลับมาอยู่ที่จุดเริ่มต้นอีกครั้ง