IR frente a convección forzada: cómo lograr un recocido adecuado de los BGA
Cuando se trabaja con paquetes BGA, surge un problema complicado: es necesario derretir esas bolas de soldadura que se encuentran debajo del chip, pero al mismo tiempo no se quiere dañar la superficie del propio componente.
La mayoría de las personas optan por utilizar aire caliente. Es el método estándar. Pero si se analiza desde el punto de vista físico, las ondas infrarrojas son en realidad la opción más eficaz para este tipo de aplicaciones.
Aquí está la razón: el aire caliente actúa mediante convección. Primero afecta la superficie, y luego hay que esperar a que el calor llegue a las uniones entre los componentes. Este proceso es lento, y además genera una gran diferencia de temperatura: la parte superior del chip queda extremadamente caliente, mientras que las bolas de soldadura debajo apenas se calientan. Eso no es ideal.
Las ondas infrarrojas funcionan de manera diferente. En lugar de esperar a que el calor penetre en el material, estas ondas atraviesan directamente el plástico que cubre los componentes BGA. Llegan directamente a las bolas de soldadura y a las placas de cobre. El calor llega justo donde se necesita. Ya no hay necesidad de esperar a que la conducción térmica funcione lo suficientemente rápido.
Además, con las ondas infrarrojas no hay problemas relacionados con el aire. No se genera ese efecto desagradable de “frío en las bordes” del circuito. Todo permanece mucho más uniforme.
Y como las ondas infrarrojas reaccionan casi al instante cuando se modifica la potencia, las zonas de calentamiento son mucho más precisas. Se obtiene un perfil térmico claro y preciso.
Pero, claro, no es una solución mágica. Hay un inconveniente: las ondas infrarrojas son sensibles a la apariencia de los materiales. Un componente brillante y reflectante se comportará de manera diferente a uno de color negro mate. Si tu circuito contiene ambos tipos de componentes, experimentarás fluctuaciones de temperatura.
Es necesario asegurarse de que las longitudes de onda utilizadas por las ondas infrarrojas sean compatibles con tus materiales. De lo contrario, las uniones en las partes reflectantes quedarán frías, y volverás al punto de partida.