Ar quente vs. infravermelho: qual método realmente funciona para rework de chips BGA?
Se você já usou uma pistola de ar quente para remover um chip BGA, sabe bem as dificuldades envolvidas. Na prática, você está simplesmente soprando ar quente sobre o componente, na esperança de que funcione.
Mas há um problema: o “efeito sombra”. O ar tende a seguir o caminho de menor resistência, ou seja, flui ao redor do chip. Isso faz com que o centro do BGA fique mais frio do que suas bordas. Quando o calor não é uniforme, ocorrem derretimentos irregulares da solda, conexões inadequadas ou, no pior dos casos, danos ao próprio chip. É frustrante.
E então temos o infravermelho.
As lâmpadas de infravermelho não se preocupam com o ar. Elas utilizam ondas eletromagnéticas que atravessam diretamente o PCB, agitando as moléculas dentro dos componentes. Em vez de aquecer o ar, depois o chip e, por fim, a solda, a energia infravermelha atinge tudo ao mesmo tempo. As esferas de solda e o substrato de silício absorvem o calor simultaneamente.
O resultado? O calor fica muito mais uniforme em toda a área afetada. A liga de solda atinge seu ponto de fusão de maneira mais rápida e consistente, pois não precisa lutar contra correntes de ar.
Os custos e benefícios
Nós ajustamos essas lâmpadas para comprimentos de onda específicos – geralmente ondas curtas ou médias. Fazemos isso para que a energia realmente penetre no PCB, em vez de apenas queimar a superfície do mesmo.
É rápido. Muito rápido.
Além disso, não há o estresse físico causado pelo ar sob alta pressão, que pode mover os pequenos componentes SMD. Não há mais risco de um resistor ser jogado para longe acidentalmente.
Mas há um problema: o infravermelho só funciona em linha reta. Se houver capacitores altos ou dissipadores de calor que bloqueiem a luz, haverá pontos frios. É preciso ter cuidado com a posição da lâmpada, para evitar esses problemas térmicos.
Conselhos práticos vindo da linha de produção
Mudar para o uso de infravermelho facilita muito as coisas. Basta alinhar a lâmpada, definir os parâmetros necessários e deixar que a radiação faça o trabalho pesado.
Só um aviso: fique atento ao substrato do PCB. Se você aumentar demais a potência, é possível que o PCB se degrade antes mesmo que a solda derreta. Mantenha tudo equilibrado, e tudo ficará bem.