La funzione della piastra posteriore termica della CPU
L'uso di una piastra posteriore con dissipatore di calore è un ottimo modo per ridurre lo stress su un chip bga. Le piastre posteriori sono talvolta chiamate piastre di supporto o piastre di supporto. Gli ingegneri dei sistemi termici sanno che i loro progetti non devono solo raffreddare i componenti elettronici, ma devono anche essere meccanicamente affidabili per evitare costosi guasti sul campo. Gli odierni sistemi elettronici ad alte prestazioni tendono a impiegare dispositivi elettronici ad altissima potenza che richiedono sofisticate soluzioni termiche che utilizzano alte prestazioni come la linea di dissipatori di calore ad alte prestazioni Radian che include tubi di calore o camere di vapore. Inoltre, gli ingegneri dei sistemi termici generalmente devono includere materiali di interfaccia termica (TIM) ad alte prestazioni nell'interfaccia tra il dissipatore di calore (o piastra fredda) e il dispositivo per ottenere le migliori prestazioni termiche.
Elevate pressioni di interfaccia generalmente creano elevate sollecitazioni meccaniche. Dispositivi come i BGA tendono a sviluppare elevate sollecitazioni localizzate nelle sfere di saldatura derivanti dalla pressione dell'interfaccia, nonché da urti, vibrazioni e carichi di trasporto. Una piastra posteriore adeguatamente progettata è un elemento chiave di un progetto audio, poiché irrigidisce e supporta il dispositivo BGA (o altro) e mitiga le sollecitazioni di picco localizzate nelle sfere di saldatura che sono inevitabili in tali progetti.
Le sfere di saldatura sottoposte a sollecitazioni eccessive causano numerosi problemi come la rottura delle sfere di saldatura, il sollevamento della piastra del PCB e un fenomeno chiamato "creep" della saldatura. Il "creep" è una deformazione del materiale che si verifica quando i materiali, in questo caso la saldatura, si deformano nel tempo sotto un carico costante. Questo è molto diverso dalle normali deformazioni plastiche che si verificano quando i materiali vengono sollecitati oltre il loro punto di snervamento. Nella saldatura, lo scorrimento viscoso si verifica a livelli di sollecitazione molto inferiori al punto di snervamento della saldatura. In serie di sfere di saldatura ravvicinate, lo scorrimento tenderà a distorcere gravemente le sfere di saldatura altamente sollecitate, il che nel tempo può provocare cortocircuiti poiché la sfera deformata si appiattisce abbastanza da entrare in contatto fisico con una sfera adiacente. Questo è chiamato "ponte di saldatura indotto da creep". Poiché lo scorrimento può verificarsi per lunghi periodi di tempo, il fenomeno è difficile da rilevare e spesso emerge quando il sistema è stato sul campo, a volte fallendo da mesi a un anno o più dopo essere stato messo in servizio.
Una piastra posteriore ben progettata aumenta inoltre la capacità dei sistemi di resistere ai danni derivanti da urti, vibrazioni e carichi di trasporto.
