Hãy tưởng tượng một bảng mạch đắt tiền có nguy cơ bị loại bỏ do một vấn đề nhỏ về hàn chip BGA. Việc lựa chọn giữa tốc độ và hiệu quả của trạm sửa chữa bằng khí nóng so với khả năng kiểm soát nhiệt độ chính xác của trạm sửa chữa bằng hồng ngoại không chỉ là một quyết định kỹ thuật—đó là một yếu tố quan trọng trong sự thành công của việc sửa chữa và tính khả thi về kinh tế.
Trong việc sửa chữa PCB (Bảng mạch in), các trạm sửa chữa bằng khí nóng và hồng ngoại (IR) là hai công cụ chính. Sự khác biệt cơ bản của chúng nằm ở phương pháp gia nhiệt: các trạm khí nóng sử dụng không khí nóng để truyền nhiệt, trong khi các trạm IR dựa vào bức xạ hồng ngoại. Các hệ thống khí nóng thường có nhiều kích cỡ vòi phun khác nhau để hướng luồng không khí và đảm bảo phân phối nhiệt đều. Tuy nhiên, các hệ thống IR có nhiều dạng, bao gồm bộ gia nhiệt gốm cố định, bộ gia nhiệt đèn IR hoặc hệ thống chùm tia tập trung.
Các máy IR giá rẻ hơn thường sử dụng bộ gia nhiệt gốm, được bán trên thị trường là gia nhiệt IR nhưng lại thiếu công nghệ hồng ngoại thực sự. Các máy tầm trung sử dụng đèn IR có cửa chớp để kiểm soát các khu vực gia nhiệt, mặc dù những máy này và bộ gia nhiệt gốm có thể gặp khó khăn với việc tập trung chính xác, đôi khi yêu cầu che chắn xung quanh BGA để tránh hư hỏng do nhiệt. Các hệ thống IR chùm tia tập trung thực sự cho phép điều chỉnh kích thước chùm tia, nhắm mục tiêu vào các khu vực cụ thể mà không ảnh hưởng đến các linh kiện lân cận. Điều này loại bỏ sự cần thiết của nhiều vòi phun, một yêu cầu đối với các hệ thống khí nóng. Tuy nhiên, đèn và chùm tia IR có thể không làm nóng một số linh kiện nhẹ hoặc bằng bạc mà không cần băng đen đặc biệt.
Sự khác biệt giữa các trạm sửa chữa bằng khí nóng và IR có những tác động hữu hình đến quy trình làm việc:
Ngoài các phương pháp gia nhiệt, thiết kế và phần mềm của trạm sửa chữa ảnh hưởng đáng kể đến việc thiết lập đường cong nhiệt độ và độ chính xác gia nhiệt PCB, ngăn ngừa cong vênh đồng thời đảm bảo hàn lại đều. Mục tiêu là tái tạo môi trường được kiểm soát của lò nung lại. Các trạm khí nóng cao cấp có bộ gia nhiệt trên và dưới tập trung với khả năng gia nhiệt theo vùng hiệu quả. Luồng không khí trên và dưới cho phép gia nhiệt dần dần, đồng đều từ BGA đến mặt dưới PCB, trong khi bộ gia nhiệt vùng làm nóng trước toàn bộ bảng đến 150°C để giảm thiểu rủi ro cong vênh.
Phần mềm phải cho phép cài đặt nhiệt độ chính xác theo độ—không phải phần trăm—với hiệu chuẩn đảm bảo đầu ra của vòi phun khớp với các giá trị đã lập trình (lý tưởng là trong khoảng ±10°C). Các hệ thống IR có bộ khuếch tán đen cho phép gia nhiệt PCB đều, nhưng các thiết kế thiếu nhiệt dưới tập trung có thể yêu cầu nhiệt độ cơ sở cao hơn. Đối với các linh kiện nhỏ, việc đặt PCB chính xác trên các lỗ thông hơi là rất quan trọng để tránh gia nhiệt không đều. Các hệ thống hoàn toàn bằng IR thiếu luồng không khí tập trung phía dưới và một số có thể lệch khỏi nhiệt độ đã đặt tới 100°C, làm phức tạp việc tạo hồ sơ.
Các hệ thống làm mát tự động là lý tưởng, đặc biệt là những hệ thống làm mát tất cả các bộ gia nhiệt và PCB đồng thời để quay vòng nhanh hơn. Các thiết bị có tấm kim loại thông hơi có thể nguội chậm mà không cần hỗ trợ bên ngoài. Việc lựa chọn giữa các hệ thống cuối cùng phụ thuộc vào ngân sách, kích thước PCB/BGA và chuyên môn của người vận hành. Các trạm khí nóng vẫn phổ biến một phần là do sự quen thuộc rộng rãi của kỹ thuật viên, vì việc đào tạo lại cho các hệ thống IR có thể quá tốn kém đối với các hoạt động nhỏ hơn.
Mỗi thiết kế đều có ưu điểm, nhưng các hệ thống IR đòi hỏi nhiều theo dõi cặp nhiệt điện hơn và thử nghiệm hồ sơ—một quy trình có thể yêu cầu một vài chip hy sinh trên đường đi.
