Perché l’irraggiamento infrarosso è migliore dell’aria calda per il confezionamento dei componenti BGA Se avete mai lavorato con componenti di tipo Ball Grid Array (BGA), conoscete bene le difficoltà legate a questo tipo di lavorazione. Non si tratta semplicemente di riscaldare una superficie piana: bisogna far arrivare il calore fino in profondità, fino a quelle minuscole sfere di stagno nascoste sotto il chip di silicio. È proprio in questi casi che i metodi basati sull’uso di aria calda non funzionano più, ed è qui che entra in gioco l’irraggiamento infrarosso. I problemi legati all’uso dell’aria calda Pensate a come funziona l’aria calda: si tratta di convezione termica. L’aria colpisce prima la superficie superiore del chip. Tuttavia, poiché il confezionamento dei componenti BGA funge da “scudo termico”, il calore deve percorrere tutti i bordi del confezionamento prima di raggiungere le giunzioni di saldatura. Il risultato è un enorme divario di temperatura tra la superficie superiore e quella inferiore del chip. L’irraggiamento infrarosso, invece, utilizza radiazioni elettromagnetiche che riescono effettivamente a penetrare nei materiali del confezionamento. Invece di aspettare che il calore penetri lentamente attraverso il plastico dall’esterno, i fotoni entrano direttamente e fanno vibrare le molecole. Il risultato? Le sfere di stagno si riscaldano contemporaneamente al confezionamento stesso. Niente attese inutili. Cosa significa tutto questo per la qualità dei prodotti Quando si utilizza l’aria calda, si corre dei rischi: si può verificare il fenomeno del “popcorning” o una raffreddatura disomogenea dei componenti. Se la superficie superiore del chip si riscalda troppo velocemente, prima ancora che la parte inferiore si sciolga, i componenti possono danneggiarsi. Non è certo il modo migliore per passare una giornata di lavoro. L’irraggiamento infrarosso, invece, offre una fonte di calore efficace e rapida. Inoltre, è particolarmente utile per i circuiti ad alta densità: permette di aumentare la temperatura senza causare danni ai componenti SMD. I limiti Tuttavia, l’irraggiamento infrarosso non è una soluzione magica. Dipende dalla capacità di emissione termica della superficie su cui viene applicato. Se il circuito presenta una maschera di saldatura riflettente, l’energia infrarossa viene semplicemente riflessa, invece di essere assorbita. Bisogna quindi scegliere correttamente la lunghezza d’onda, utilizzando onde corte o medie per adattarsi ai materiali utilizzati. Altrimenti, si rischiano zone fredde, e si torna al punto di partenza.