O que é a Baking de Componentes e Por que este tema É Importante em 2025?

No cenário atual da complexa cadeia de suprimentos de semicondutores, os fabricantes de eletrônicos frequentemente enfrentam situações em que devem utilizar componentes que estiveram em armazenamento prolongado ou obtê-los de diversos canais de fornecimento fora de suas parcerias tradicionais. Isso é particularmente relevante à medida que a indústria continua a navegar pelos esforços de diversificação da cadeia de suprimentos, seguindo as lições aprendidas com as escassezes anteriores.

Testemunhamos pela primeira vez um aumento acentuado nas consultas sobre baking de componentes em 2021, durante a escassez global de chips, quando estávamos lidando com o fechamento de fábricas durante a pandemia de Covid-19, combinado com vários outros fatores críticos: um aumento na demanda por eletrônicos de consumo à medida que o trabalho remoto se tornava prevalente, eventos climáticos severos afetando fábricas de semicondutores no Texas, um grande incêndio na fábrica da Renesas Electronics no Japão, e uma demanda sem precedentes do setor automotivo, já que os fabricantes de automóveis se apressaram em garantir componentes após inicialmente cancelarem seus pedidos no início da pandemia.

A situação foi ainda mais complicada pelas tensões geopolíticas afetando as cadeias de suprimentos de semicondutores, particularmente entre os EUA e a China, levando muitos fabricantes a estocar componentes sempre que se tornavam disponíveis – frequentemente sem instalações adequadas de armazenamento sensível à umidade.

Por que os Componentes Precisam passar por Baking?

Todos os circuitos integrados (CIs) estão sujeitos à absorção de umidade se deixados em um ambiente ambiente. Você pode se perguntar por que isso é um problema… quão ruim pode ser se um componente absorver um pouco de umidade e como isso poderia afetar a funcionalidade do dispositivo? Na verdade, antes mesmo de considerarmos o efeito sobre como um dispositivo exposto funciona dentro de um produto acabado, precisamos retroceder e olhar para os sérios problemas que a umidade absorvida pode causar durante um processo chamado refusão na montagem de placas de circuito impresso (PCBA).

O que é Refusão?

Refusão é um processo de soldagem durante o qual os componentes são colocados na PCB com uma fina camada de pasta de solda entre eles e a placa. A unidade inteira é aquecida rapidamente para que a solda derreta e forme juntas de solda aceitáveis entre os componentes e a placa.

É uma maneira muito eficiente de fixar componentes a uma PCB, mas há muitas variáveis que requerem cálculos complexos, incluindo: velocidade da linha; tamanho do forno; espessura da PCB; e número de camadas. Essas etapas são vitais para garantir que tanto os chips quanto a PCB não sejam expostos a temperaturas excessivas, o que causará problemas que não são notados até muito mais tarde no processo de fabricação, quando pode ser tarde demais para retificar.

O que acontece com um circuito quando ele contém um componente exposto durante a Refusão?

À medida que os componentes montados são pré-aquecidos antes do processo de refusão, a temperatura aumenta a uma taxa de cerca de 2°C por segundo. As temperaturas de imersão e refusão ocorrem em torno de 220°C (430°F), com uma temperatura máxima entre 240 – 250°C (460 – 480°F) sendo atingida por períodos entre 40 a 80 segundos.

Durante este processo, qualquer umidade contida em um componente será rapidamente convertida em vapor e literalmente explodirá o componente. Às vezes, o dano é visível como rachaduras e pacotes quebrados, mas em alguns casos, a inspeção por raios-X é necessária para inspecionar os componentes quanto a danos, pois não é tão óbvio.

Este efeito é frequentemente chamado de “Popcorning”, e nem sempre é detectável durante o processo de montagem.

Como prevenir o Popcorning?

Saco de barreira contra umidade com indicadores de umidade e dessecante incluídos.

E se meus Componentes estiverem em Carretel de SMD?

Não há problema. Utilizando nossos equioanebtis automáticos, podemos desenrolar seus dispositivos e colocá-los em bandejas antes do processo de baking, e então, após a conclusão, embalá-los em fita e carretel. Com a escassez global de chips afetando todos, desde fabricantes de computadores pessoais até a indústria automotiva, estamos experimentando uma demanda extremamente elevada por baking, além de reprogramar diversos componentes, à medida que as empresas de PCBA enfrentam dificuldades para cumprir seus compromissos de produção.

Restaurando a Vida Útil dos Componentes

A crise global de chips surgiu por várias razões, muitas das quais foram exacerbadas pela pandemia de Covid-19, à medida que as fábricas tiveram que fechar suas portas durante os confinamentos, juntamente com o aumento da demanda por tecnologia, pois as pessoas trabalhavam, faziam compras, estudavam e se entretinham em casa, causando uma escassez de chips.

Infelizmente, resolver qualquer uma dessas questões com uma “solução rápida” está fora do seu controle. Mas o que você pode fazer para colocar sua linha em operação novamente? Entre em contato conosco hoje — podemos restaurar a condição de uso de componentes fora do date code de 24 meses ou daqueles adquiridos por meio de um distribuidor alternativo. Ao submetê-los ao processo de baking em nossas estufas industriais com controle rigoroso de parâmetros (e realizando a regravação do sofware dos dispositivos, quando necessário), podemos ajudar sua operação a evitar paradas de linha que podem impactar o seu negócio.

*Neste artigo, utilizaremos os termos chip, componente, CI e dispositivo de forma intercambiável, como é nosso costume!