Heiße Luft gegen Infrarot – was funktioniert wirklich bei der Wiederbearbeitung von BGA-Chips?
Wenn Sie schon einmal eine Heißluftpistole zum Entfernen eines BGA-Chips verwendet haben, kennen Sie die Schwierigkeiten. Im Grunde strömt heiße Luft auf den Chip zu – in der Hoffnung, dass das Problem dadurch gelöst wird.
Aber es gibt ein Problem: den „Schatten-Effekt“. Die Luft folgt gerne dem Weg des geringsten Widerstands – sie fließt also um den Chip herum. Dadurch bleibt die Mitte des BGA-Chips kühler als seine Ränder. Wenn die Hitze ungleichmäßig verteilt ist, entstehen unordentliche Lötstellen oder – im schlimmsten Fall – beschädigte Chips. Das ist frustrierend.
Dann gibt es noch Infrarotstrahlung. Infrarotlampen kümmern sich nicht um die Luft. Sie verwenden elektromagnetische Wellen, die direkt durch das PCB gehen und die Moleküle innerhalb der Komponenten in Bewegung bringen. Anstatt zunächst die Luft, anschließend den Chip und schließlich das Lötmaterial zu erhitzen, trifft die Infrarotenergie alles gleichzeitig. Die Lötballen sowie das Siliziumsubstrat nehmen die Wärme gleichzeitig auf.
Das Ergebnis: Die Wärmeverteilung ist viel gleichmäßiger. Das Lötmaterial erreicht seinen Schmelzpunkt schneller und zuverlässiger – schließlich muss es nicht gegen den Luftstrom kämpfen.
Die Auswäge, die man kennen sollte
Wir justieren diese Lampen auf bestimmte Wellenlängen – meist kurzwellige oder mittelwellige Wellen. Dadurch gelangt die Energie tatsächlich ins Innere des PCBs, anstatt nur die Oberfläche des Lötmaterials zu verbrennen.
Es geht dabei sehr schnell vor sich.
Außerdem entfällt der physische Druck, den eine Hochdruckluftströmung auf die kleinen SMD-Komponenten ausübt. So wird verhindert, dass beispielsweise ein Widerstand versehentlich durch den Raum gefegt wird.
Aber Achtung: Infrarotstrahlung benötigt eine freie Sichtlinie. Wenn hohe Kondensatoren oder große Kühlkörper die Lampe blockieren, entstehen kalte Stellen. Man muss also darauf achten, wo man die Lampe platziert, um solche Probleme zu vermeiden.
Echte Erfahrungen vom Produktionsbetrieb
Der Wechsel auf Infrarot macht die Arbeit wirklich einfacher. Man stellt einfach die Lampe ein und lässt die Strahlung die Arbeit übernehmen.
Aber Achtung: Beobachten Sie Ihr PCB-Substrat genau. Wenn Sie die Leistung zu hoch einstellen, kann das PCB bereits beschädigt werden, bevor das Lötmaterial überhaupt schmilzt. Halten Sie die Leistung im Gleichgewicht – dann läuft alles reibungslos.