Pourquoi le reflow des composants BGA échoue (et comment l’infrarouge peut y remédier)
Si vous avez déjà travaillé avec des composants de type Ball Grid Array (BGA), vous connaissez bien le problème du « effet d’ombre ». Imaginez : des centaines de petites billes de soudure se trouvent sous une grande masse de silicium. Lorsque l’on utilise de l’air chaud, ce composant agit comme un parapluie : l’air chaude atteint uniquement la surface du composant, mais pas vraiment les parties situées en dessous.
Le résultat ? Un chauffage inégal. Des jonctions froides. Beaucoup de frustration.
C’est là que l’infrarouge entre en jeu.
L’avantage de l’infrarouge, c’est qu’il n’a pas besoin d’air pour transmettre la chaleur. Il ne « souffle » pas ; il se déplace simplement en ligne droite depuis l’émetteur jusqu’à la cible. Au lieu d’essayer de pousser de l’air chaud à travers des espaces étroits, les ondes infrarouges pénètrent directement dans le corps du composant. Elles font vibrer les molécules présentes dans la pâte de soudure. C’est un contact direct.
Comme nous pouvons ajuster la longueur d’onde pour qu’elle corresponde au circuit imprimé et à la pâte de soudure, tout se chauffe en même temps. Les jonctions situées sous le composant atteignent leur point de fusion en même temps que la surface. Plus besoin de deviner si le milieu est suffisamment chaud.
Mais ce n’est pas toujours facile.
L’infrarouge est très rapide. Vraiment très rapide. Cela réduit considérablement le temps nécessaire pour chauffer les composants, ce qui est très pratique pour le travail.
Mais il y a un problème : l’infrarouge dépend beaucoup de l’apparence de la surface. Si votre circuit imprimé possède une couche brillante et réfléchissante, ou si la densité du cuivre est inégale, certaines zones absorberont plus de chaleur que d’autres.
On ne peut pas simplement augmenter la puissance et espérer le meilleur. Si l’on applique trop de puissance sur une zone donnée, cela peut même endommager le circuit imprimé.
Le truc, c’est de bien doser la distance et la puissance, afin que les jonctions BGA fondent sans endommager les composants voisins. Il faut un peu de pratique pour maîtriser cette technique, mais une fois que c’est fait, le processus devient très fiable.