A função da placa traseira térmica da CPU
O uso de uma placa traseira com dissipador de calor é uma ótima maneira de reduzir o estresse em um chip BGA. As placas traseiras às vezes são chamadas de placa de apoio ou placa de reforço. Os engenheiros de sistemas térmicos sabem que seus projetos não devem apenas resfriar os componentes eletrônicos, mas também devem ser mecanicamente confiáveis para evitar falhas dispendiosas em campo. Os sistemas eletrônicos de alto desempenho atuais tendem a empregar dispositivos eletrônicos de alta potência que exigem soluções térmicas sofisticadas utilizando alto desempenho, como a linha de dissipadores de calor de alto desempenho da Radian que inclui tubos de calor ou câmaras de vapor. Além disso, os engenheiros de sistemas térmicos geralmente precisam incluir materiais de interface térmica de alto desempenho (TIMs) na interface entre o dissipador de calor (ou placa fria) e o dispositivo para obter o melhor desempenho térmico.
Altas pressões de interface geralmente criam altas tensões mecânicas. Dispositivos como os BGAs tendem a desenvolver altas tensões localizadas nas esferas de solda resultantes da pressão da interface, bem como choques, vibrações e cargas de transporte. Uma placa traseira adequadamente projetada é um elemento-chave de projetos sólidos, pois endurece e suporta o dispositivo BGA (ou outro) e mitiga os picos de tensão localizados nas esferas de solda que são inevitáveis em tais projetos.
Bolas de solda sobrecarregadas causam vários problemas, como rachaduras na bola de solda, levantamento da almofada da PCB e um fenômeno chamado "deslizamento" da solda. "Creep" é uma deformação do material que ocorre quando os materiais - neste caso, a solda - se deformam ao longo do tempo sob uma carga constante. Isto é muito diferente das deformações plásticas normais que ocorrem quando os materiais são tensionados além do seu limite de escoamento. Na solda, a fluência ocorre em níveis de tensão muito inferiores ao limite de escoamento da solda. Em conjuntos de esferas de solda espaçadas, a fluência tenderá a distorcer severamente as esferas de solda altamente tensionadas, o que com o tempo pode resultar em curtos-circuitos à medida que a esfera deformada se achata o suficiente para fazer contato físico com uma esfera adjacente. Isso é chamado de "ponte de solda induzida por fluência". Como a fluência pode ocorrer durante longos períodos de tempo, o fenômeno é difícil de detectar e muitas vezes surge quando o sistema está em campo – às vezes falhando meses a um ano ou mais após ser colocado em serviço.
Uma placa traseira bem projetada também aumenta a capacidade dos seus sistemas de resistir a danos causados por choques, vibrações e cargas de transporte.
