Por qué el calentamiento por radiación es mejor que el uso de aire caliente para los paquetes BGA
Si alguna vez has pasado una tarde luchando con un paquete BGA, sabes bien cuán frustrante puede ser. En realidad, es como luchar contra la masa térmica del propio componente. La mayoría de las estaciones de calentamiento económicas simplemente soplan aire caliente sobre el componente. En una placa de alta densidad, eso significa un día difícil. El problema con el aire caliente es que solo afecta la superficie del componente. El aire es un pésimo conductor de calor. Si calientas la parte superior del chip, ese calor debe viajar lentamente a través del silicio y del sustrato antes de llegar hasta las bolas de soldadura que se encuentran debajo. Es como intentar derretir un filete congelado soplándole con un secador de cabello: quemarás la superficie mucho antes de que el interior esté listo. La radiación infrarroja es algo completamente diferente. En lugar de usar aire, utilizamos radiación de onda corta. Estos fotones no se quedan en la superficie, sino que penetran directamente en el material. Esto hace que las moléculas dentro del paquete BGA se activen. No hay necesidad de esperar a que el calor se propague lentamente, ya que el calor se genera directamente dentro del material. El resultado es que las bolas de soldadura llegan al estado líquido más rápido, y lo más importante: lo hacen todos al mismo tiempo. Cuando se utiliza el método de convección, a menudo se crea una gran diferencia de temperatura entre la parte superior y la inferior del componente. La parte superior del chip se quema mientras que la parte inferior sigue fría. Para solucionarlo, la tentación es aumentar la temperatura. Pero eso puede causar daños al chip o a la placa de circuito impreso. El calentamiento por radiación evita este problema. Al calentar tanto la placa como el paquete al mismo tiempo, la temperatura se mantiene mucho más uniforme de arriba abajo. Es un proceso más suave, con menos estrés en la placa y un proceso de soldadura más preciso. Pero la radiación infrarroja no es una solución mágica. Dado que la radiación depende de cómo absorbe la energía un material, cosas como el color de la placa o el tipo de máscara de soldadura pueden influir en el resultado. Una placa oscura absorbe el calor de manera diferente a una placa clara. No basta con presionar un botón y luego irse a tomar un café. Hay que ajustar los parámetros de calentamiento según las características específicas de la placa, para evitar exceder los límites adecuados. Pero una vez que se logra ese equilibrio, la experiencia es completamente diferente.