IR versus Convecção Forçada: Como fazer o reflow de BGA corretamente
Quando se trabalha com pacotes BGA, surge um problema delicado: é preciso derreter as esferas de solda que ficam abaixo do chip, mas não se quer danificar a parte superior do componente no processo.
A maioria das pessoas opta pelo uso de ar quente. É o método padrão. Mas, se considerarmos os princípios físicos, o uso de ondas infravermelhas é na verdade a solução mais eficaz para esse tipo de situação.
Por quê?
O ar quente age por meio da convecção. Ele atinge primeiro a superfície do componente, e então espera-se que o calor chegue até as conexões. Esse processo é lento. Além disso, cria uma grande diferença de temperatura: a parte superior do chip fica extremamente quente, enquanto as esferas de solda abaixo dele mal se aquecem. Isso não é ideal.
Já as ondas infravermelhas funcionam de maneira diferente. Em vez de esperar que o calor penetre lentamente, as ondas infravermelhas atravessam diretamente o plástico que envolve o BGA. Elas atingem diretamente as esferas de solda e as áreas de cobre. O calor é aplicado exatamente onde é necessário. Não há mais necessidade de esperar que a condução térmica funcione rapidamente.
Além disso, não há problema com o ar. Com ondas infravermelhas, não há vento agitando o ar ao redor do componente. Isso significa que não há aquele efeito desagradável de resfriamento nas bordas do circuito. Tudo fica muito mais uniforme.
E como as ondas infravermelhas reagem quase instantaneamente às mudanças de potência, as zonas de aquecimento são muito mais precisas. Isso resulta em um perfil térmico mais claro e preciso.
Mas atenção: isso não é uma solução mágica. Há um detalhe importante: as ondas infravermelhas são sensíveis à aparência dos materiais. Um componente brilhante e refletivo comporta-se de maneira diferente de um componente preto e fosco. Se o seu circuito contiver ambos os tipos de componentes, haverá flutuações de temperatura.
É preciso garantir que as ondas infravermelhas sejam compatíveis com os materiais utilizados. Caso contrário, as conexões nos componentes refletivos ficarão frias, e você estará de volta ao ponto de partida.