Nos toca tratar un artículo muy interesante cada vez más relevante… ahora que el hardware de la Next-Gen es más caliente que nunca a pesar del salto de rendimiento que ello ha supuesto. Reballing o reflow, diferencias reparando hardware.
– Fallos comunes en el hardware que sufre de sobrecalentamiento
Como comentamos atrás, el sobrecalentamiento del hardware siempre ha tenido una crucial relevancia en la vida útil de un producto. En estas nuevas condiciones que yacen en la Next-Gen bajo la perdida de eficiencia, podemos hablar de que el hardware menos eficiente hará que en el futuro este problema se acrecente.
La realidad es que este problema ha existido desde siempre por diversas otras razones, pero sobretodo empezó a ocurrir con mucha más frecuencia por un cambio en la normativa medioambiental de fabricar hardware, más que por el propio sobrecalentamiento del mismo en si.
– ¿Por que “muere” un componente por sobrecalentamiento?
El hardware sufre de muerte prematura o avería por sobrecalentamiento por dos motivos principalmente… uno es la temida electromigración, que sucede siempre en un componente pero que se dispara exponencialmente cuando sacamos al componente fuera de sus especificaciones oficiales (overclock, sobretodo mal hecho, aunque este no es el tema a tratar en este artículo).
El segundo motivo y más común, el quebrantamiento de las soldaduras del chip por el gradiente térmico que existe entre un componente en carga y cuando abandona este estado.
Siendo más escueto el resumen del problema, podemos decir que cuando el componente está muy caliente y se enfría mucho más rápido de lo debido, las soldaduras SAC (Estaño, Plata y Cobre) sufren micro-roturas que crean problemas de contacto entre el PCB y el chip, dando lugar a las averías más comunes por sobrecalentamiento actuales y en este caso, futuras en aumento.
– Normativa RoHs y el problema en auge
Hace varios años este problema no era tan común, ya que se utilizaba una aleación Estaño-Plomo que es más maleable y toleraba mejor el gradiente de temperatura.
La normativa RoHs es extensa y podemos informarnos al detalle en Wikipedia, pero la parte que nosotros nos interesa ahora mismo, es que rige un cambio de la industria que genera este problema en los componentes a cambio de un medioambiente y salud de los trabajadores mejor… sustituyendo desde mediados de 2006 la aleación más maleable Estaño-Plomo por su toxicidad (el Plomo es tóxico) por la aleación actual SAC (Estaño, Plata y Cobre).
Nosotros nos posicionamos del lado del medio ambiente sin dudarlo, ya que el uso de plomo, mercurio y metales pesados no solo afectan a la salud directa del trabajador, si no que las filtraciones de estos materiales al suelo en su proceso de reciclado, contaminan el medio del que directamente nos nutrimos a la hora del cultivo de alimentos y animales que se alimentan desde el mismo, perjudicando la salud de todos.
Hay otros medios y talleres que encomiendan este problema como una forma de obsolescencia programada en el hardware, nosotros para nada lo vemos así en este caso. Ya que incluso países que no están obligados a cumplir estas normas… países que para nada tienen compromisos con el medio ambiente como China, tiene normativas a RoHs similares respecto a este problema y metales pesados, por la contaminación del medio que ello supone y la afección a la propia vida.
– Reparaciones posibles de este problema, métodos y calidad
Existen varios métodos para solventar estos problemas tanto caseros como más industriales… podríamos decir que algunos son chapuzas tremendas, incluso que deberían prohibirse su difusión en los medios de forma lúdica por diversos motivos salubres que vamos a mentar aquí.
Otras que siguen el método similares a los del punto anterior (chapucillas) pueden ser buenas, aunque depende mucho de como se hagan… pasan de ser un salvoconducto viable y útil en ciertos escenarios, a otras mejores opciones dependiendo de varios factores.
– Reballing, la mejor opción en muchos casos
– El proceso y sus garantías
Un reballing consiste en calentar el chip a una temperatura controlada de 220ºc aproximadamente (no perjudicial si el componente no está funcionando), para fundir las soldaduras del mismo al PCB… retirarlas y con flux limpiar los huecos de las soldaduras tanto del mismo chip como del PCB.
Una vez retirada la soldadura anterior, se procede a sustituirla por una nueva remesa de aleación en los huecos del mismo y se suelda de nuevo al PCB (manera muy resumida, ya que es un proceso mucho más laborioso).
En estos casos puntuales como estos, se permite sustituir la aleación SAC original por una Estaño-Plomo evitando mayormente que el problema vuelva a suceder en el mismo lugar donde se ha sustituido la soldadura. Si el proceso se ha hecho correctamente, claro.
Para otros casos se vuelve a usar una aleación SAC similar, que si bien soluciona el problema de igual manera, no da garantías de que el proceso no vuelva a repetirse en el futuro… sobretodo si el proceso de reballing no se hace correctamente.
– Acceso al consumidor, sus precios y los fraudes
El reballing es un proceso que requiere de maquinaria específica, que es algo cara para hacerlo con seguridad y bien. Además de materiales de trabajo específicos como la aleación con su medida, flux y las máscaras del chip a recuperar.
No cualquier SAT tiene a su disposición estos recursos y alguien con una avería puntual en un producto no le compensa comprarla ni formarse para repararlo. Si es solo para ese producto no recuperará nunca la inversión ni las posibles pérdidas en la formación que requiere su uso (algo romperás alguna vez al aprender como utilizarla correctamente, si nunca te has iniciado en el proceso y te corre prisa en formarte sobretodo).
El precio de que un SAT haga la reparación específica es incierto, puede ir de 80-90€ lo más barato y de 130-160€ lo más caro y habitual de ver.
También existe posible fraude en el resultado, ya que en el proceso en el que tu envías tu componente y te lo devuelven, aparentemente verás el mismo resultado y te han podido vender en el proceso un reballing, cuando simplemente te han hecho un reflow que es mucho más económico.
Es más, si es un particular el que lo hace como en páginas de segunda mano probablemente te venda un reballing como reflow y te lo cobre a conciencia, alguno incluso ni siquiera saben lo que están haciendo cuando se anuncia.
En muchos casos la rentabilidad de hacer un reballing por su precio de mercado no compensa… ya que el precio de la reparación en algunos casos excede el propio valor del producto a reparar, sobretodo si tiene muchos años.
– Reflow, otra buena opción por su económico y fácil acceso
El reflow es una operación mucho más simple que un reballing, ya que consiste en calentar el chip también a una temperatura aproximada de 220ºc con el objetivo de fundir la soldadura SAC original, obligando a la misma en las partes fracturadas a volver a unirse y recuperando la conectividad.
No es una mala práctica ni un mal planteamiento, no es el mejor… pero si es el más barato y accesible.
El problema que tiene es que es más probable que la unión recuperada pueda volver a fracturarse con otros ciclos de sobrecalentamiento (si no se solventa, probablemente con un reballing también puede resurgir el problema). También tiene otros problemas más derivados a las prácticas y condiciones en las que se realizan, más que la propia técnica de recuperación del componente… problema directo de que sea accesible a todo el mundo y se haga sin conocimientos, más que la propia técnica.
– Los problemas de mala praxis que se achacan a la técnica
La mayoría de fracasos en la práctica de la técnica, se deben a plantearlas de manera equivocada… como exceder la temperatura objetivo del chip, averiándolo. O utilizar técnicas aberrantes para conseguir resultados, como utilizar un horno de cocina sobrecalentando todo el PCB y no solo la parte objetivo a recuperar como puede ser el chip, averiando el componente por otros frentes.
– El método del horno, la mayor aberración de reflow de la década que todavía se publicita
Uno de los métodos más promocionados erróneamente de la web y por desgracia el método que más se conoce al público de reflow… es el método del horno de cocina para recuperar un componente.
Básicamente el principal motivo absurdo de realizar un reflow con este método, es que ponemos en riesgo la salud de las personas… ya que aunque la normativa RoHs intenta paliar al exposición a metales pesados, compuestos tóxicos y cancerígenos en los componentes del hardware… nunca están exentos al 100% de estas sustancias. Si bien en estado sólido no son perjudiciales mayormente, al exponerlos a altas temperaturas pueden derramarse o incluso micro-evaporarse adheriéndose al horno, las bandejas y todo el conjunto.
Si luego ese horno se utiliza para cocinar comida, ya os imagináis la catástrofe para la salud de la gente que puede resultar a lo largo del tiempo… que sin conocimiento de esta práctica o que de terceros que la hayan realizado con ese horno, han podido comer algo calentado en él sin pena ni culpa.
Después está la parte técnica de lo que hacemos al componente con esta práctica aberrante en un horno… ya que si el objetivo es calentar una parte del componente para recuperar, con la idea de no dañar nada más fundiendo soldaduras que no debemos… con el horno esta práctica sobrecalentamos todas las partes del componente de manera innecesaria, pudiendo averiar otras partes que no aguantan la temperatura objetivo ni el tiempo de exposición requerido.
A pesar de todo esto, todavía hay artículos en 2020 de medios de terceros donde se publicita y acrecenta a realizar esta práctica, que sinceramente deberían sancionarlos por ser un peligro para la salud pública de las personas.
– Decapador térmico, no es mala opción si controlamos la temperatura
Un decapador térmico puede ser una buena solución para un reflow por diversas razones… la primera y más importante, no mataras a nadie ni provocarás una enfermedad terrible a diferencia del horno.
La segunda se centra en la salud del componente, ya que al calentar la zona objetivo sin sobrecalentar otras partes del PCB (pudiendo averiar otros componentes que no soportan la temperatura objetivo) podremos tener más probabilidades de éxito en la técnica.
Lo complicado de realizarla de esta manera, es controlar la temperatura adecuada y no sobrepasarla, pudiendo dañar el chip irremediablemente.
Un decapador térmico no es relativamente caro y es accesible a todo el mundo.
– Secador de pelo, lo hemos probado y no ha funcionado
De manera autodidacta hemos probado este método alguna vez… no hemos conseguido recuperar el componente, que posteriormente si hemos recuperado con una decapador térmico. Hay gente que dice que ha tenido resultados, pero de tenerlos probablemente no serán duraderos.
Con este método también calientas la zona objetivo y no matarás a nadie como con el horno. Además un secador es barato y casi todo el mundo tiene uno.
– Te venden la mala praxis del reflow para comprar un reballing
Viendo lo que hay con aberraciones como el método del horno y la prensa por promocionarlo… la accesibilidad del método y la mala fama por los fallos de no hacerlo correctamente, es fácil ponerlo a huevo para venderte un reballing y despreciar el reflow.
La realidad es que indudablemente un reballing bien hecho es mejor que un reflow, pero el reflow bien hecho entra en juego por encima del reballing cuando hablamos de precio, ya que hay bastantes escenarios donde el precio del componente a reparar bajo reballing no es rentable en comparación a comprar otro.
Aquí el reflow bien hecho da una segunda oportunidad a un componente, que por el precio de un reballing acabaría indudablemente en la basura.
Un reflow hecho correctamente y solventando el problema de sobrecalentamiento del componente, lo puede hacer viable bastantes años más e incluso puede que nunca vuelva a sufrir el problema.
Entre un componente válido y tirarlo a la basura, nosotros nos decantamos por intentarlo con un reflow bien hecho antes del descarte.
– Soluciones de reballing y reflow que ofreceremos en el futuro
A lo largo de 2021 vamos a hacer muchos cambios en nuestra web y uno de ellos será ofrecer un servicio de reballing y reflow de calidad accesible a todo el mundo. Este es uno de nuestros planes y objetivos para conseguir algo que nos planteamos en los inicios… que es luchar contra la obsolescencia programada en el hardware y el reciclaje-reutilización de componentes.
¡Estad atentos que vendremos fuerte!
