REPARACION DEL HARDWARE
K I TS TS D E H E R R A MI M I E NT NTA S P A R A H A R D W A R E :
Multímetro Digital Cautín de 25w y/o estación de calor Soldadura de estaño flux, Crema para soldar o limpiar Alcohol isopropílico Bisturí Juego de destornilladores
Pinzas tipo relojero Kit de pinzas, cortafrío. Microscopio o en su defecto Una Lupa tipo relojero. Tinner Cepillo de Dientes Uña Acrílica para desarmar (uña de guitarra) Borrador tipo lápiz de Tinta Guantes de cirugía. Lavadora Ultrasónica PASOS PARA REPARAR UNA TARJETA DE CELULAR
1. 2. 3.
Identificar componentes (Planos)- nomenclatura de planos Medir componentes (Multímetro) (Multímetro) Reemplazar componentes componentes (Cautín / Estación Estación de Calor)
NOMENCLATURA GENERAL DE PLANOS EN CELULARES GSM: SISTEMAS CELULARES R L C V N D X J F Z G
Resistencias Bobinas Condensadores Diodos / Transistores Circuitos Integrados Memorias Puntos de conexión Puntos de conexión Fusibles Filtros Osciladores,
B J K R S W
1
2. 2
3
Cristal de 32.768 khz reloj de sincronismo ASIC Circuito Integrado de aplicaciones especificas T: Transformador Led: Diodo emisor de luz VBAT: votaje de Bateria GND: Tierra BB: Banda Base UI: Interfase de usuario VREF: Voltaje de referencia VR: Voltaje Regulado VCO: Oscilador Controlado por Voltaje VBB: Voltaje de banda base (2.8 voltios dc) VCD: Voltaje corriente Directa o Continua PA: amplificador de Potencia LNA: Amplificador de Bajo Ruido BTEMP: Temperatura de la batería PWR: Encender el Telefono Celular. B
.
3. Si. 3
Sistema de Carga Sistema deControl . Sist comunicación
Cuando calentar la tarjeta de un celular
Cuando el teléfono no prende y ha sido golpeado, se debe calentar la menoría flash y hacer un reflux. Cuando hacer lavado ultrasónico
Cuando un celular ha sido mojado se debe hacer un lavado ultrasónico con alcohol isopropilico, luego se seca y si persiste el daño se hace un reflux. Para saber si un celular ha sido mojado, se debe revisar el detector de humedad, que es un puntito blanco que se encuentra en la batería, si este esta rojo es por que hay humedad. Ohmetro MULTIMETRO
Voltímetro Capacimetro Frecuencimetro
MEDIDAS FRIO: Sin batería, se mide con un ohmetro Ω. Se debe graduar el ohmetro en 200 Ω
CALIENTE: Con batería, son más peligrosas, un corto puede dañar las
tarjetas. Se mide con un osciloscopio o voltímetro – VDC, DCV DCV: Voltios Corriente Directa.
Para medir en frío se debe graduar el ohmetro en 200Ω. El fusible y la Bobina están buenos si mide 0Ω más el margen de error El
condensador no mide nada, cuando esta bueno.
X105
1-6 2-5 3-4
1-5 mide 0Ω Bueno 2 - 6 No mide 5-3
Para medir el cargador en caliente se debe graduar en voltímetro en la escala de 20DCV. Punta Roja
3,7V Normal 3,3 – 4,1 Baterías GSM
Punta Negra
-
10% Tolerancia
Rango
Codificación en Resistencias SMD En las resistencias SMD ó de montaje en superficie su
codificación más usual es: 1ª Cifra = 1º número 2ª Cifra = 2º número 3ª Cifra = Multiplicador 1ª Cifra = 1º número La " R " indica coma decimal 3ª Cifra = 2º número La " R " indica " 0. " 2ª Cifra = 2º número 3ª Cifra = 3º número
En este ejemplo la
resistencia tiene un valor de: 1200 ohmios = 1K2 En este ejemplo la
resistencia tiene un valor de: 1,6 ohmios En este ejemplo la
resistencia tiene un valor de: 0.22 ohmios
Series de resistencias E6 - E12 - E24 - E48, norma IEC Series de resistencias normalizadas y comercializadas mas
habituales para potencias pequeñas. Hay otras series como las E96, E192 para usos más especiales. 1.0 1.5 2.2 3.3 4.7 6.8 E6 E1 1.0 1.2 1.5 1.8 2.2 2.7 3.3 3.9 4.7 5.6 6.8 8.2 2 E2 1. 1. 1. 1. 1. 1. 1. 2. 2. 2. 2. 3. 3. 3. 3. 4. 4. 5. 5. 6. 6. 7. 8. 9. 4 0 1 2 3 5 6 8 0 2 4 7 0 3 6 9 3 7 1 6 2 8 5 2 1 1.0 1.05 1.10 1.15 1.21 1.27 1.33 1.40 1.47 1.54 1.62 1.78 1.87 1.96 2.05 2.15 2.26 2.37 2.49 2.61 2.74 2.87 E4 3.16 3.32 3.48 3.65 3.83 4.02 4.22 4.42 4.64 4.87 5.11 8 5.62 5.90 6.19 6.49 6.81 7.15 7.50 7.87 8.25 8.66 9.09 Tolerancias de las series :E6 20% - E12 10% - E24 5% - E48 2% ,K , M IEC = Comisión eléctrica Valores de las resistencias en Internacional
1.69 3.01 5.36 9.53
Capacitores SMD En los equipos actuales, en la secciones de señal, se utiliza el armado por componentes SMD (surface mounting device o componentes de montaje superficial). De todos los capacitores nombrados hasta aquí los que mas se prestan para el montaje superficial son los capacitores cerámicos. Los capacitores electrolíticos tienen una versión enteramente SMD pero su costo es casi prohibitivo. Por esa razón simplemente se coloca un electrolítico común (con sus terminales cortados) en una base cerámica y se los utiliza como SMD.
Fig.4 Capacitores cerámicos SMD Estos capacitores se identifican por su dimensiones; por ejemplo los de tipo 0805 tienen una largo de 8 mm y un ancho de 5mm. Puede ocurrir que no tengan ninguna marcación sobre su cuerpo porque el fabricante los identifica por el tamaño y el color. Otros fabricantes los marcan con un sistema codificado o de código reducido debido a su pequeño tamaño. La codificación del valor consiste en una letra seguida por un número, la letra corresponde a la mantisa o valor significativo indicado en la tabla inferior y el número corresponde a la cantidad de ceros que se deben agregar a la mantisa, obteniéndose el resultado en pF.
Letra
Mantisa
Letra
Mantisa
Letra
Mantisa
A
1.0
J
2.2
S
4.7
B
1.1
K
2.4
T
5.1
C
1.2
L
2.7
U
5.6
D
1.3
M
3.0
V
6.2
E
1.5
N
3.3
W
6.8
F
1.6
P
3.6
X
7.5
G
1.8
Q
3.9
Y
8.2
H
2.0
R
4.3
Z
9.1
Tabla para la lectura de capacitores cerámicos Ejemplos: S4 indica 47nF ( 4.7 x 104 pF = 47.000 pF ) A2 indica 100 pF ( 1.0 x 102 pF ) A3 indica 1 nF ( 1.0 x 103 pF = 1000 pF ) Los capacitores cerámicos SMD requieren un trato muy especial porque es suficiente con tocarlos con un soldador sobrecalentado para alterar su valor o fisurarlos. Inclusive muchas veces son afectados por un inapropiado proceso de soldadura (shock térmico) que los afecta de modo tal que suelen fallar algunos meses después de su salida de la planta de producción.
PRUEBA DE CORRIENTE EN LA BATERIA
Para probar una batería se hace un corto momentáneo con un resistor menor 10 ohmios y si se recupera bien a la medida inicial, esta buena; si se recupera a la mitad esta mala. PRACTICA N.1 El MULTIMETRO Y SUS MEDIDAS CLAVES SIN BATERIA COMPONENTE
ESCALA
MALO
BUENO
Fusible
200Ω
No mide
Mide <1 Ω
Resistencias
200 Ω
Marcan su valor
Condensador
200 Ω
No mide Mide y desaparece la medida Mide <1 Ω en
ambos sentidos
+ - 0.7 - + > 0.7
BC mide <1 Ω BE mide <1 Ω
BC mide 0.7 Ω BE mide >0.7
Diodo Transistor
Mide < 1 Ω
Batería
20Dcv
No mide
3.7 V
Auricular/Altavoz
200 Ω
No mide
10 - 30 Ω
Micrófono
2000 Ω
No mide
800 - 1800 Ω
Timbre
200 Ω
No mide
10 - 30 Ω
vibrador
200 Ω
No mide
10-30 Ω
¿ QUE ES SOLDADURA ?
La Soldadura es un metal fundido que une dos piezas de metal, de la misma manera que realiza la operación de derretir una aleación para unir dos
, pero diferente de cuando se soldan dos piezas de metal para que se unan entre si formando una unión soldada. m
e
t
a
l
e
s
En la i n d u s t r i a de la e l e c t r ó n i c a , la aleación de e s t a ñ o y plomo es la más utilizada, aunque existen otras a l e a c io n e s , esta combinación da los mejores resultados. La mezcla de estos dos elementos crea un suceso poco comun. Cada elemento tiene un punto elevado de fundición, pero al mezclarse producen una aleación con un punto menor de fundición que cualquiera de los elementos para esto debemos de conocer las bases para soldar. Sin este es difícil visualizar que ocurre al hacer c o n o c i m i e n t o una unión de soldadura y los efectos de las diferentes partes del p r o c e s o . El estaño tiene un punto de fundición de 450º F; el plomo se funde a los 620º F. Ver grafica, en este d i a g r a m a de proporción de Estaño/Plomo consiste de dos parametros, uno de ellos es la t e m p e r a t u r a en el eje vertical y la otra es la concentración en el eje horizontal. La concentración de estaño es la concentración del plomo menos 100. En el lado izquierdo del diagrama puede ver 100% de estaño, en el lado derecho del diagrama puede ver 100% de plomo. Las curvas dividen la fase líquida de la fase pastosa. La fase pastosa de la izquierda de la linea divide e l e s líquido del e s t a d o sólido. Usted puede ver que estas t a d o lineas se unen en un punto correspondiente a una temperatura de 183º C o 361º F, a este punto se le llama punto eutectico. La aleación 63% estaño y 37% plomo tienen la misma temperatura sólida y líquida. Pastoso o en pasta significa que existen ambos estados, sólido y líquido. Entre mas alto sea el contenido de plomo, mayor sera
el campo pastoso. Entre mas alto sea el estaño menor sera el campo pastoso. La soldadura preferida en la electrónica es la aleación eutectica debido a su inmediata solidificación. Diagrama de Fase
Soldadura
Antes de hacer una union, es necesario que la soldadura "moje" los metales básicos o metales base que formaran la unión. Este es el factor mas importante al soldar. Al soldar se forma una unión intermolecular entre la soldadura y el metal. Las moleculas de soldadura penetran la e s t r u c t u r a del metal base para formar una extructura sólida, totalmemte metálica. Para ver el gráfico seleccione la opción "Descargar" del menú superior
Si la soldadura se limpia mientras esta aun derretida, sera imposible retirarla completamente. Se ha vuelto una parte integral de la base. Si unmetal graso se sumerge en a g u a no se "mojara" no importa que tan degado sea el a c e i t e , se formarán bolitas de agua que se pueden sacudir de la superficie. Si el metal se lava en agua caliente utilizando detergente y se seca con cuidado, sumergiendolo de Nuevo en agua, el liquido se extendera completamente sobre la superficie y formara una pequeña capa. Esta capa de agua no se puede quitar a menos que se seque. El material esta entonces "mojado". Cuando e l a g u a moje el metal entonces esta perfectamente limpio, de tal forma la soldadura mojara el metal cuando las superficies de la soldadura y del metal estan completamente limpias. El nivel de limpieza que se requiere es mucho mayor que con el agua sobre el metal. Para tener una Buena unión de soldadura, no debe de existir nada entre los dos metáles. Casí todos los metáles se oxidan con la e x p o s i c i ó n al a i r e y hasta la capa mas delgada impedira que la soldadura moje el metal.
El flux o desoxidante sobrepasa la mayor parte de este problema, como se vera mas aldelante.
Cuando se unen dos superficies limpias de metal y se sumergen en soldadura fundida, la soldadura mojara el metal y subira hasta llenar los espacios entre las superficies contiguas. A esto se le conoce como la acción capilar. Si las superficies no estan limpias, no ocurrira la operación de mojado y la soldadura no llenara la unión. Cuando las tablillas con orificios cromados por una ola de soldadura, es esta f u e r z a la que llena los orificios y produce un llenado en la superficie superior. La p r e s i ó n de la ola no es lo que produce, esto si no la a c c i ó n capilar de la soldadura. Todos hemos visto insectos que caminan sobre la superficie de un estanque sin mojarse las patas. Ellos se apoyan sobre una capa o fuerza in visible llamada tension de la superficie. Esta es la misma que hace que el agua se conserve en bolitas sobre el metal aceitoso. La tensión de la supercie es la capa delgada que se ve sobre la superficie de la soldadura derretida. Los contaminantes de la soldadura pueden incrementar la tensión de la superficie y la mayoria pueden controlarse cuidadosamente. La temperatura de la soldadura tambien afectara la tensión de la superficie, reduciendola al incrementar su temperatura. Este efecto es pequeño comparado al de la oxidación. Flux El proposito del flux
Reduce óxidos en todas las superficies involucrados en la unión de soldadura. Reduce la tensión superficial de la soldadura fundida. Ayuda aprevenir la reoxidación de la superficie durante la soldadura. Ayuda a transferir c a l o r a las superficies a soldar.
Problemas ocacionados Por mala soldadura? Cortos
Flux insuficiente. Precalentamiento fuera de especificación. Orientación de PCB Incorrecta. Soldadura contaminada. Temperatura del crisol baja.
Altura de la ola incorrecta. Escoria de la ola. Ola desnivelada.
Insuficiencias
Relación alta de hoyo a terminal. Altura de ola incorrecta. Ola desnivelada. Soldabilidad PCB/Componentes.
Bolas de Soldadura
Precalentamiento fuera de especificación. Tipo de mascarilla. Flux insuficiente. Tiempo de contacto excesivo. Uso de ola turbulenta. Pobre calidad de PTH (Fractura en Pared).
COMPONENTES DE SUPERFICIE
Son los que van pegados a la superficie de la tarjeta, sin traspasarla. Cuando se dañan estos componentes, se hace un puente usando cable de tocadiscos o de manos libres.
Tipos de Componentes
Doble capa Triple capa Multicapa
Componente de 2 terminales
Resistencias, Condensadores, Fusibles, Bobinas 1 3 C2 1 B
Componente de 3 terminales Transistores B = Base B – C 0,6 C = Colector C – E 0,7 E = Emisor
2 Café – Condensador
Azul/Verde
–
.
Negro – Resistencia Resistencia Fusible Bobina (+ grande)
El BGA
R.22
R=0;
0,22Ω
es descendiente de la pin grid array
(PGA), que es un paquete con un rostro cubierto (o parcialmente cubierto) con pines en un patrón de cuadrícula.Estos método método se utiliza para comunicar el circuito integrado con la PCB. En un BGA, los pines se sustituyen por las bolas de soldadura pegada a la parte inferior del paquete. El dispositivo se coloca en un PCB que lleva pads de cobre en un patrón que coincida con las bolas de soldadura.El circuito es calentado, ya sea en un horno de reflujo o por un calentador de infrarrojos, lo que produce que las bolas de soldadura se derretían y se unan al PCB. La tensión superficial provoca la soldadura fundida para almacenar el paquete en la alineación de la placa de circuito, a la distancia de separación correcta, mientras que la soldadura se enfría y se solidifica. Es decir y para entenderse, que el circuito integrado BGA es posicionado en un PCB.en el PCB existen unos pads que son los pines de unión entre el PCB y el C.I.Cuando calentamos esta zona las bolas de estaño o el estaño en pasta funde y une el C.I con el PCB al enfriarse. Puede verse claramente en las siguientes fotografías: PCB
-
COLOCACIÓN DEL BGA
CIRCUITO INTEGRADO BGA
FOTOGRAFÍA POR RAYOS X
FOTO REAL DE UN BGA Y SEPARACION EN MICRAS
PCB CON BGA BIEN SOLDADO Y CORTADO A LASER.
TEORIA DE SOLDADO ENTRE C.I Y EL ESTAÑO o ESTAÑO Y PCB
BGA BIEN SOLDADO
BGA BIEN SOLDADO DE CERCA
SOLDADURA FRIA EN BGA
ROTURA DE BOLA O ESTAÑADO INSUFICIENTE
ROTURA DE PADS POR EXCESIVO CALOR O PCB DEBILITADA
Nota:Algunos pads no tienen conexión y al desoldar se desprenden
Método de soldadura especial sobre BGA:
BGA DOBLE!!!!
Ventajas:
El BGA es una solución para el problema de producir un PCB en miniatura para un circuito integrado con varios centenares de pines.Mayor numero de pines en forma de bola o PADS para un circuito integrado, ya que en SMD se vio limitado.Soldar este integrado de fábrica no es ningún problema, y más si se tienen máquinas automatizadas. Una ventaja adicional de los paquetes BGA sobre los paquetes con pistas discretas (es decir,SMD) es la menor resistencia térmica entre el paquete y el PCB. Esto permite que la corriente generada por el circuito integrado llegue más fácilmente al PCB. Cuanto más corto es un conductor eléctrico, menor será su inductancia, una propiedad que provoca una distorsión no deseada de las señales en los circuitos electrónicos de alta velocidad.Los BGA, con su corta distancia entre el C.I y el PCB, se hallan inductancias bajas y por lo tanto tienen mucho rendimiento eléctrico muy superior a los dispositivos de plomo.
Desventajas:
Una desventaja de la BGA, sin embargo, es que las bolas de soldadura no son muy flexibles. Como con todos los dispositivos de montaje superficial,hay flexión, debido a una diferencia en el Coeficiente de dilatación térmica entre el sustrato PCB y BGA (estrés térmico), o la flexión y la vibración (tensión mecánica) puede causar las uniones soldadas a la fractura.Es decir efecto contracción expansión en el calor y frio.
Los Problemas de dilatación térmica puede ser superado al coincidir con las características mecánicas y térmicas de la JCP a las del paquete. Típicamente, los dispositivos de plástico BGA son más parecidas a las características del PCB.Es decir similitud y compatiblilidad de PCB con C.I. Los Problemas de estrés mecánico puede ser superada por la vinculación de los dispositivos a la Junta a través de un proceso llamado "bajo de llenado", que inyecta una mezcla de epoxy en el marco del dispositivo después de que se está soldado a la PCB, de manera eficaz el dispositivo BGA pegado a la PCB.Existen varios tipos de materiales de relleno en virtud de su uso con diferentes propiedades en relación con aislamiento y de transferencia térmica: Estos materiales son tipo plástico antiestatico.Muy parecido a una goma o similar al pegamento.se puede verlo en la siguiente imagen:
Lo malo de este tipo de sellado que es bastante sucio, y requiere precalentar más tiempo el PCB, aparte desprende un gas poco saludable. Volver a rellenar el BGA es mas fácil pero quitar estos componentes no tiene que ser muy bueno para la salud, si lo haces en casa.A mi me han costado quitarles, incluso al quitarlos parecía chicle y muchas veces despegabas
pads,Si son integrados grandes mejor realizarlo a maquina.Esto permito que el BGA no sufra roturas por la parte de soldadura tal como esta:
Como se ve en las roturas se producen por cambios de temperatura bruscos o por el tiempo mismo del PCB.Daros cuenta que las PCB en verano e invierno sufren de distinta manera, e incluso si el chip se calienta, pueden producirse este tipo de desgaste o ensanchamiento o encojecimiento del PCB. Aunque muchas placas son de fibra, estas no son de piedra con el calor y mal comparando se vuelven chicle y realmente puedes estirarlas como si lo fueran.
Para esto tipo de averías resoldando puedes corregir el mal contacto al igual que las soldaduras frias.Que en si es que no has dado sufieciente temperatura para que derrita el estaño. Todos estos tipos de fallos se ven con la experiencia y con ella puedes ver que puede fallar o que no puede fallar. Muchas veces no dispondremos de RAYOS X para verificar nuestro PCB así como tampoco de súper microscopios. Además del mareo que coges no ves a veces nada de tantas cosas que hay. Para soldar o resoldar bien un chip el truco consiste en ver el punto de fusión del estaño(sin plomo o con el).Ver la hoja de especificaciones del chip y punto máximo donde podríamos llegar a soldar suele ser entorno los 260ºC(MAX SAFE TEMPERATURE).Y soldar el tiempo también observado en las especificaciones del chip. . Para que me comprendan mejor..Extraemos el chip dañado o creemos el cual es la posible avería, limpiamos la zona de estaño con malla desoldadaar, y seguidamente limpiamos muy bien con netoyan(un limpiacontactos).Bien situamos con nuestras pinzas y un microscopio el integrado en su posicion(hay unas marcas para situarle).
Pasos para cambiar componente de 2 y 3 terminales 1.
Calentar alternadamente los pines e ir palanqueando hasta soldar o usar malla de soldar
2. 3.
Limpiar impreso, primero con la malla para quitar soldadura, luego con alcohol o tinner. Colocar nuevo componente PRACTICA N.2 Practica de soldadura: Como Cambiar un BGA
1.
Calentar el BGA e ir palanque
ando el chip hasta retirar 2. 3.
Limpiar el impreso con la malla y alcohol Estañar BGA y el impreso, definiendo bien las microesferas en el BGA Si tenemos nuestro BGA sin estaño tendremos que ponerle estaño en pasta en un molde darle con la pistola de aire caliente.El molde es para repartir por igual el estaño.Bien una vez hecho esto y enfriado el chip preparamos nuestro PCB en un precalentador o en su defecto en nuestro soporte para PCB
Aplicar flux (chibchombiano es Alcohol isopropilico+colofonia) al impreso 5. Acomodar BGA 6. Calentar BGA hasta que solde. 4.
Como esto lleva mucho tiempo el consejo más rápido es 260ºC, ir en círculo con la pistola de aire caliente y con una pinza empujarle un poco y si vemos que retorna a su posición es que el estaño está en su punto, Despues de esto aplicamos el calor y le damos un leve o minimo toque al integrado si le movemos y vuelve a su sitio esta en su punto optimo de soldado.Si nos pasamos con el calor pues quemamos el chip hay que tener especial rapidez y habilidad.Pero con practica sale.
