miércoles, 28 de mayo de 2014

¿Por que últimamente hay tantos fallos debido a soldaduras falsas en equipos electrónicos?.

¿Por que últimamente hay tantos fallos debido a soldaduras falsas en equipos electrónicos?.


Escribo estas líneas a raíz de la pregunta que me hizo una persona que tiene problemas con un componente electrónico.

Cuando me preguntaban anteriormente por que algunos componentes electrónicos fallaban de pronto sin aviso alguno, mi repuesta invariablemente era que al igual que una bombilla eléctrica que un día la apagas y al otro día no quiere encender, igual pasa con los componentes electrónicos aunque anteriormente era un numero relativamente insignificante que pasaba desapercibido. Ultimamente el numero de fallas de componentes electrónicos se ha disparado y se ha vuelto muy notorio, sobre todo en equipos de alto costo y que generan calor.
El problema
Los primeros equipos en presentar problemas fueron los laptops de alto rendimiento de HP y posteriormente otras marcas también presentaron el mismo síntoma, encienden pero no da imagen, por otro lado, en las consolas comenzaron a aparecer luces rojas en los Xbox 360, una luz amarilla en las PS3 o una luz roja y además las PS3 se apagaban.

¿Por que ocurre?
Probablemente el procesador de tu consola, portátil o tarjeta grafica tiene una soldadura sin plomo.

En el año 2006 la normativa Europea sobre el uso de materiales nocivos o peligrosos en la fabricación de componentes electrónicos, llevo a que el plomo se eliminara como aleación en el estaño utilizado para todo tipo de soldaduras, fue entonces cuando se empezó a utilizar aleación SAC (Estaño / Plata / Cobre).

Este tipo de aleación de soldadura tiene un fallo importante, es su “dureza”, este compuesto cuando se expone a altas temperaturas se estresa produciendo grietas en su compuesto que pueden llegar a dejar de hacer contacto, por ello todos los componentes, CPU, GPU, Southbridges, etc. que utilizan este tipo de soldadura sin plomo pueden sufrir una avería de este tipo.

El estaño con plomo en cambio es mas blando y flexible y por lo tanto al no agrietarse es mas duradero. El estaño con plomo expuesto a alta temperatura es mucho mas flexible con lo cual no se agrieta y no parte como lo hacen las aleaciones SAC sin plomo. Sabemos que los componentes expuestos en altas temperaturas se expanden con lo cual hacen tracción de las soldaduras, si estas soldaduras son duras acaban agrietándose o partiendo directamente, es como tirar de 2 extremos de una cuerda, si la cuerda es dura o es un cable acaba partiendo, pero si la cuerda es elástica o tipo goma se mantiene sin partir.


La solución
Para solucionar este problema tenemos que sustituir las antiguas soldaduras en el procesador por unas nuevas.

A este proceso se le llama “rework” y no es mas que rehacer un sistema de soldaduras llamado BGA (Ball Gray Arraid, que se puede traducir a un tipo de soldadura en matriz de esferas). Reballing, es hoy en día la palabra más conocida para el proceso, aunque la acción de”Reballing“ (Reboleado) es solamente una parte de todo un proceso llamado “Rework” (Rehacer).

Para hacer este “rework” o “reballing” se utilizan maquinas tipo “Rework systems”. Estas son maquinas especificas de soldadura, que te permiten calentar por infrarrojos ó calentadores específicos para extraer el componente, una vez extraído se limpia el estaño sin plomo y se hace el “Reballing” que es el reboleado de estaño con plomo, una vez soldado el estaño con plomo al componente, este se vuelve a poner en la maquina para soldarlo a su placa. Solo esta técnica nos permite garantizar una buena reparación.

Aunque normalmente el fallo se suele encontrar en el procesador grafico hay que decir que no es así siempre y que hace falta tener un poco de idea para saber que componente es el que falla, hoy en día mucha gente se aventura y se compra una pistola de calor para recalentar el procesador grafico realizando un proceso llamado “Reflow” este proceso lo único que hace es empeorar la situación, ya que lo hacemos funcionar durante un tiempo, pero hemos estresado mas las soldaduras e incluso podemos llegar a doblar el PCB y dejar inservible el producto.

Todos los tipos de “reballing” (Rework) es siempre el mismo proceso, no existen diferentes versiones de “reballing” existen diferentes aleaciones de estaño, pero recomendable es el uso de estaño con plomo, no se dejen engañar por nuevas aleaciones SAC con un compuesto especifico, toda aleación de estaño sin plomo es mas dura y se agrieta antes.
Ultimo recurso casero

Como ya comente, lo recomendable es acudir a alguna empresa reconocida para realizar un “Rework” del componente pero puede llegar a ser algo costoso y por otro lado, muy pocas empresas se dedican a esto por lo que muchos optan por la solución casera de hornear el componente.

Antes de continuar debo aclarar que este es el ultimo recurso después de haber agotado todas las opciones comenzando por verificar si el componente todavía está en garantía. Si en tu localidad no hay una empresa dedicada a esto o el costo es demasiado, puedes intentar hacer un “reballing” casero.

Para ello solo requieres de los siguientes elementos:

- Papel de aluminio.
- Recipiente de cristal resistente al calor.
- Cocina domestica con horno.
- Paciencia y un poco de suerte.

El procedimiento es simple:

- Retirar del componente todas las piezas que puedas retirar como disipadores, calcomanías o conectores plásticos.
- Hacer una base con papel aluminio y colocar el componente encima de manera que el componente no toque el recipiente de vidrio en el colocaremos la placa a reparar y deben de estar mirando hacia arriba los chips y los puntos de soldadura hacia abajo.
- Encender el horno a 200°C durante 10 minutos y luego colocar el recipiente con cuidado y esperar unos 15 minutos (aquí es que hay que tener paciencia).
- Sacar el recipiente con cuidado, colocarlo en posición horizontal y esperar a que se enfrié (aquí es que hay que tener paciencia de nuevo).
- Volver a armar el componente y probar (aquí es donde interviene la suerte).

Por lo general, si el componente dejo de funcionar sin previo aviso y sin emitir algún ruido u olor a quemado, este procedimiento funciona en un 75% de los casos, hasta los momentos he reparado dos tarjetas graficas y una placa base de un portátil con éxito.

Recuerden que este es el ultimo recurso y aunque hay grandes probabilidades de éxito, también puede que terminen de matar el componente. Si tienen alguna duda, pueden entrar a Youtube y buscar “reballing”, hay infinidad de videos de personas que cuentan sus experiencias y hasta empresas que explican el procedimiento.

El propósito de este post es el de explicar por que fallan las soldaduras y por ende los componentes, en ningún momento quise recomendar que practiquen un “reballing” y si lo hacen, corren con todas las consecuencias.

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