Por que o infravermelho é melhor que o ar quente para embalagem de componentes BGA
Se você já trabalhou com componentes do tipo Ball Grid Array (BGA), sabe bem das dificuldades envolvidas. Não se trata apenas de aquecer uma superfície plana. É preciso fazer com que o calor chegue até o interior, até aquelas pequenas esferas de solda localizadas por baixo do chip de silício. É aí que o ar quente convencional perde sua eficácia, e é então que a radiação infravermelha entra em cena.
O problema com o uso de ar quente
Pense em como funciona o ar quente: é uma forma de convecção. O ar atinge primeiro a parte superior do chip. Mas, como o pacote de BGA funciona como uma espécie de “escudo térmico”, o calor precisa percorrer todo o perímetro do pacote para chegar às junções de solda. Isso gera um grande diferencial de temperatura entre a parte superior e inferior do chip. O infravermelho é diferente. Ele utiliza radiação eletromagnética que consegue penetrar nos materiais do pacote. Em vez de esperar que o calor se propague lentamente pelo plástico, os fótons penetram diretamente e fazem com que as moléculas vibrem. O resultado? As esferas de solda se aquecem ao mesmo tempo que o próprio pacote. Sem necessidade de espera.
Qual é o impacto disso na qualidade dos produtos?
Quando se depende do ar quente, está-se arriscando. Pode haver problemas como derretimento desigual ou danos aos componentes. Se a parte superior do chip se aquecer demais antes que a parte inferior derreta, isso pode causar deformações no circuito impresso ou falhas nas conexões. Não é uma maneira eficaz de trabalhar. O infravermelho oferece uma fonte de calor mais eficiente. Ele atinge o alvo mais rapidamente. Além disso, é essencial para montagens de alta densidade. É possível aumentar a temperatura sem causar danos aos pequenos componentes SMD.
As limitações
Porém, o infravermelho não é uma solução mágica. Ele depende da emissividade superficial dos materiais. Se o circuito impresso tiver uma camada reflexiva, a energia infravermelha será refletida, em vez de ser absorvida. É necessário escolher o comprimento de onda adequado para cada material. Caso contrário, haverá pontos frios, e tudo voltará ao ponto de partida.