IR contre convection forcée : comment réussir le reflow des composants BGA
Lorsque vous travaillez avec des composants BGA, vous êtes confronté à un problème délicat. Il vous faut faire fondre ces billes de soudure situées sous le chip, mais vous ne voulez pas endommager la surface du composant au cours de ce processus.
La plupart des gens recourent simplement à l’air chaud. C’est la méthode standard. Mais si l’on regarde les principes physiques en jeu, l’utilisation des ondes infrarouges est en réalité la meilleure solution pour ce type de composants.
Voici pourquoi :
L’air chaud repose sur la convection. Il atteint d’abord la surface du composant, puis il faut espérer que la chaleur se propage progressivement vers les joints. Ce processus est lent. De plus, cela crée une grande différence de température : la surface du chip devient extrêmement chaude, tandis que les billes de soudure en dessous ne se réchauffent que peu. Ce n’est pas idéal.
Les ondes infrarouges, quant à elles, fonctionnent différemment. Au lieu d’attendre que la chaleur se diffuse progressivement, ces ondes pénètrent directement à travers le plastique qui entoure le composant. Elles ciblent directement les billes de soudure et les contacts en cuivre. La chaleur est donc générée exactement là où elle est nécessaire. Plus besoin d’espérer que la conduction thermique fonctionne suffisamment rapidement.
De plus, il y a aussi le problème de l’air. Avec les ondes infrarouges, on ne souffle pas d’air autour du composant. Cela évite donc cet effet désagréable de “froid du vent” aux bords du circuit imprimé. Tout reste beaucoup plus homogène.
Et comme les ondes infrarouges réagissent presque instantanément lorsque vous ajustez la puissance, les zones de chauffe sont beaucoup plus précises. On obtient ainsi un profil thermique net et précis.
Mais attention : ce n’est pas une solution miracle. Il y a un hic : les ondes infrarouges sont sensibles à l’apparence des composants. Un composant brillant et réfléchissant se comporte différemment d’un composant noir mat. Si votre circuit imprimé contient à la fois ces deux types de composants, vous verrez des variations de température.
Il faut donc s’assurer que les longueurs d’onde infrarouges correspondent bien aux matériaux utilisés. Sinon, vous aurez des joints froids sur les parties réfléchissantes, et vous retomberez au point de départ.