O problema do reflow de pacotes BGA: radiação vs. convecção
Se você já trabalhou com pacotes do tipo Ball Grid Array (BGA), certamente conhece o “efeito sombra” que ocorre durante o processo de reflow.
O problema é o seguinte: quando se usa convecção por ar quente, o ar precisa se esforçar para chegar até as esferas de solda localizadas abaixo do chip. Na maioria das vezes, o ar segue o caminho mais fácil e passa ao redor do componente.
O resultado? As bordas do chip ficam muito quentes, enquanto o centro permanece frio. É um caos total.
Uma maneira diferente de pensar sobre o calor
O aquecimento por infravermelho não segue essas regras. Em vez de aquecer o ar, os emissores de infravermelho enviam ondas diretamente para os componentes. É como o sol aquecendo sua pele em um dia frio: a energia é absorvida diretamente pelo substrato e pelas juntas de solda.
Como o infravermelho não precisa de ar para transmitir o calor, ele ignora a estrutura física do invólucro do BGA. Assim, o calor é direcionado exatamente para onde é necessário – nas juntas de solda. Não há mais necessidade de adivinhar se o meio do chip está realmente quente o suficiente.
Onde o ar quente falha
O ar quente é lento demais. Ele fica preso à placa PCB em uma fina camada. Se a placa for densa e tiver componentes altos, esses componentes funcionam como barreiras, bloqueando o fluxo de ar e criando áreas frias.
Você pode pensar: “Vou simplesmente aumentar a velocidade do ventilador ou o nível de calor”. Mas isso é arriscado. Se fizer isso, corre o risco de danificar os pequenos componentes SMD ou sobrecarregar a placa com calor excessivo.
A realidade
O infravermelho é mais rápido e preciso, mas não é uma solução mágica. Materiais diferentes reagem de maneiras diferentes. Um componente preto absorve o calor muito mais rapidamente do que um componente brilhante e prateado.
Isso significa que é preciso ter cuidado com o controlador de temperatura digital. Se as configurações PID estiverem erradas, é possível ultrapassar a temperatura adequada e danificar o silício antes mesmo de percebermos.
Meu conselho? Use um termopar calibrado e uma placa de teste. Invista tempo ajustando os parâmetros até que estejam perfeitos. Isso evitará muitos problemas no futuro.