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Formação de cavidades em BGA na montagem de componentes eletrónicos

A Patty teve de admitir que as últimas semanas tinham sido emocionantes. A sua palestra sobre pensamento crítico aos Rangers do Exército dos EUA e aos Navy Seals correu muito bem. Agora, o jornal local estava a pedir-lhe que comentasse as sondagens políticas nas atuais primárias presidenciais. A Patty estava precisamente a terminar a sua resposta ao jornal antes de uma reunião com o Pete para discutir a apresentação sobre anulação em que estavam a trabalhar para o Mike Madigan. Segue-se a sua resposta:

Caro Editor:

O meu candidato preferido estava a ficar atrás nas sondagens por apenas 1% no meu estado, mas no dia das primárias perdeu por 5%. Porque é que as sondagens não são mais precisas?

Cumprimentos,

Desapontado

Caro Desapontado,

Tenha pena dos institutos de sondagem. Têm de prever o que vai acontecer com base numa amostra de um número razoável de pessoas, digamos, 1 000. Esta situação coloca vários desafios. O primeiro é que a sua amostra deve representar a população no seu conjunto. Este desafio não é fácil. Têm de garantir que essas 1 000 pessoas representam a população de todo o estado. Se, entre essas 1 000 pessoas, houver uma proporção inadequada de idosos, jovens, pessoas abastadas, de rendimentos mais baixos, com elevado nível de escolaridade ou com menor nível de escolaridade, etc., a sua previsão estará errada. A título de exemplo, digamos que 45% dos residentes de um estado tenham um diploma de licenciatura ou superior, mas que a amostra tenha 60% com um diploma de licenciatura ou superior. Esta diferença tornará provavelmente a amostra não representativa da população como um todo e distorcerá os resultados.

Voltemos ao seu candidato, a quem chamaremos de candidato A. Acontece que o candidato A foi apoiado por apenas 47,5% da população total e o seu adversário, o candidato B, por 52,5%, o que resulta na diferença de 5% que mencionou. Suponhamos que os institutos de sondagem estabeleçam uma boa amostra de 1 000 pessoas que seja bastante representativa do estado como um todo. Não é razoável esperar que as 1 000 pessoas inquiridas tenham exatamente 47,5% ou 475 a apoiar o candidato A, devido à variação estatística. Para demonstrar a probabilidade de um número diferente de 475, temos de utilizar a distribuição binomial, conforme ilustrado na Figura 1 abaixo. Note-se que existe cerca de 10% (0,1085 na figura) de probabilidade de que, numa população de 1 000 pessoas, 495 ou mais apoiem o candidato A. Esta incerteza, aliada à dificuldade de estabelecer uma amostra perfeita, faz com que um erro de sondagem de cerca de 5% não seja invulgar.

Gráfico da distribuição binomial (n=1000, p=0,475), com a cauda vermelha para além de 495 sombreada e identificada com o valor 0,1085.

Figura 1. Note-se que, embora 475/1 000 seja o resultado mais provável, se 47,5 % da população em geral apoiar o candidato A, existe uma probabilidade de 10 % de que uma amostra de 1 000 pessoas possa ter 495 ou mais a apoiar o candidato A.

Assim que a Patty terminou a sua resposta, o Pete apareceu à porta do escritório dela.

«Olá, miúdo! Podemos rever as minhas ideias sobre a secção relativa à anulação nas bolas BGA para o Mike Madigan?», perguntou o Pete, animadamente.

«Claro. O que é que já tens até agora?», perguntou a Patty.

«Estou a centrar-me na importância do perfil de refluxo. Já viste este gráfico (Figura 2, abaixo)?», começou Pete.

Gráfico de barras das percentagens de vazios para CSP de 0,5 mm e 0,8 mm em microvias centradas ao longo de três ciclos de refluxo.

Figura 2. O perfil de aquecimento prolongado produz o menor número de vazios nas esferas CSP e BGA.

«Uau! Isso mostra mesmo a vantagem de um perfil de imersão a quente em relação a um perfil de imersão a frio. Mas o que mais me surpreende é a grande vantagem que um perfil de imersão a quente tem em relação a um perfil de subida até ao pico (RTP)», comentou a Patty.

«O momento em que se verificam as temperaturas mais elevadas também não é importante?», perguntou a Patty.

«Era precisamente isso que eu ia dizer. Olha para este gráfico», disse o Pete com entusiasmo.

Gráfico que mostra a taxa de desgaseificação em função da entrada de calor, com o Flux X a atingir um pico mais baixo e a deslocar-se para a esquerda.

Figura 3. A combinação do perfil de refluxo com as características do fluxo que provoca a libertação de gases antes de a solda se tornar líquida (a curva vermelha) minimizará a formação de bolhas.

«O engenheiro de processos tem de garantir que a maior parte do fluxo se volatilize antes de a solda derreter, tal como se vê na curva vermelha, e não como na curva preta, em que quase todo o fluxo se volatiliza durante a fusão da solda (Tm). Esta situação é garantida pela combinação correta entre o fluxo e o perfil de refluxo», afirmou Pete com convicção.

«Mais alguma coisa, Professor Pete?», perguntou a Patty.

«É realmente útil colaborar com o fornecedor da pasta de solda para obter a curva vermelha. Eles devem poder indicar-lhe que tipo de perfil de refluxo e de pasta de solda são os mais prováveis de proporcionar este tipo de resultado», concluiu o Pete com uma risada.

E acrescentou, com ironia: «Pois… Professor Pete.»

«O Rob está a trabalhar na remoção das almofadas térmicas dos BTC, certo?», perguntou a Patty.

«Sim. Ele disse que estará pronto daqui a dois dias», respondeu o Pete.

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Qual será o plano do Rob para minimizar as anulações com os BTCs? Será que a Patty vai ficar satisfeita com isso? Fiquem atentos aos detalhes.

Felicidades,

Ron L.