Por que o aquecimento por infravermelhos é melhor que o uso de ar quente para componentes BGA
Se você já tentou soldar componentes BGA em placas de circuito impresso de medidores inteligentes, certamente conhece os problemas causados pelo “efeito sombra”. O problema é o seguinte: os fornos de ar quente convencionais dependem do fluxo de ar ao redor do componente. Mas os chips BGA têm centenas de esferas de solda pequenas localizadas bem abaixo da superfície do componente. O ar simplesmente não consegue chegar até lá. Isso resulta em um aquecimento desigual e em juntas de solda fracas, que falham assim que saem da fábrica. A solução é usar lâmpadas de infravermelhos. Diferentemente do ar quente, o infravermelho não precisa de um meio para transmitir calor. Ele não “sopra” calor; ele irradia-o. Pense nisso como o sol batendo na sua pele em um dia ensolarado. As ondas de calor se movem em linha reta e atingem diretamente as moléculas da placa de circuito impresso e do componente. A energia realmente penetra na superfície. No caso dos componentes BGA, a radiação atinge tanto a placa quanto as esferas de solda ao mesmo tempo. É um aquecimento profundo e uniforme. Não há mais necessidade de esperar que o calor chegue lentamente ao interior do componente. A solda atinge seu ponto de fusão mais rapidamente, e, o que é mais importante, isso acontece de maneira uniforme em toda a área afetada. Mas é preciso ter cuidado. O infravermelho é rápido demais. Às vezes, até rápido demais. Como ele atinge materiais específicos, os planos de terra feitos de cobre absorvem o calor muito mais rapidamente do que a placa de FR4. Se você não tomar cuidado, poderá haver diferenças de temperatura na placa, o que pode causar seu deformação. Para manter tudo estável, é preciso ajustar a frequência das ondas de infravermelho. As ondas de curta distância são ideais para um aquecimento rápido, enquanto as ondas de média distância são melhores para um aquecimento mais uniforme. Tudo depende do equilíbrio entre a distância entre as lâmpadas e a potência fornecida. Se você aplicar muita potência em um único ponto, corre o risco de danificar a placa ou, pior ainda, fazer com que o invólucro plástico do componente se danifique. O trade-off As lâmpadas de infravermelhos ocupam muito menos espaço e reduzem o tempo de processo em comparação com aqueles sistemas de aquecimento por convecção enormes. Lembre-se de que o infravermelho funciona apenas quando há visão direta entre a lâmpada e o componente. Se houver outro componente alto bloqueando a luz da lâmpada, aquela área permanecerá fria. Você precisa planejar cuidadosamente a disposição dos componentes na placa, para garantir que nada bloqueie a luz nas áreas críticas de soldagem.