Infravermelho vs. Convecção Forçada: Como fazer o reflow de BGA da maneira correta
Se você já trabalhou com pacotes BGA, sabe bem das dificuldades envolvidas. É preciso que as esferas de solda sob o chip derretam perfeitamente, mas ao mesmo tempo não se quer danificar os componentes localizados acima dele. É um equilíbrio delicado. Muitas pessoas preferem usar convecção por ar quente, pois é o método que conhecem. Mas, do ponto de vista físico, a radiação é, geralmente, a melhor opção.
Os problemas da utilização de ar quente
Pense em como o ar quente funciona. Na verdade, o ar não é muito eficaz para transmitir calor. Ele precisa circular ao redor do chip, o que faz com que as bordas fiquem quentes muito antes do centro. Essa diferença de temperatura é o que causa problemas. Pode causar deformações no PCB ou resultar em conexões que não são sólidas. É um risco. O infravermelho funciona de maneira diferente. Em vez de esperar que o ar se movimente, as ondas infravermelhas atravessam diretamente o pacote e agitam as moléculas dentro dele. Assim, o componente é aquecido por dentro para fora. É rápido. Muito rápido. E, como a energia se propaga em linha reta, toda a área do BGA é aquecida de maneira mais uniforme.
Por que funciona tão bem na prática
Tudo se resume à densidade de energia. Com um aquecedor infravermelho bem ajustado e um controlador digital adequado, é possível escolher comprimentos de onda que o PCB absorve facilmente. Não há necessidade de desperdiçar tempo aquecendo todo o espaço do forno. O calor é direcionado diretamente para o componente a ser aquecido. O tempo de aquecimento diminui significativamente. Porém, há um problema: o infravermelho precisa de uma linha de visão clara. Se houver um componente alto bloqueando o caminho, haverá áreas frias. Não basta simplesmente ligar o aparelho e esquecê-lo – é preciso planejar bem onde os aquecedores serão colocados ou usar um transportador para garantir que todos os chips recebam o calor necessário.
Como fazer isso funcionar na sua instalação
A magia acontece no controleador PID. O infravermelho reage quase instantaneamente. Se você alterar a potência, a temperatura muda imediatamente. Isso contrasta com um forno a ar quente, que leva muito tempo para esfriar. Com o infravermelho, você pode ajustar a temperatura exatamente como necessário, sem atrasos. Isso torna todo o processo mais preciso e previsível.