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Discussione: Rework BGA

  1. #1

    Rework BGA

    Vorrei portare l'attenzione su una pratica poco conosciuta sul forum (se qualcuno trova informazioni più dettagliate a riguardo non esiti a postarle).

    Innanzitutto, il Rework è una pratica che comprende: Reflow e Reballing.

    Premessa:
    La direttiva RoHS (Restriction of Hazardous Substances Directive) impone l'eliminazione del piombo dalle stagnature (con base 60/40 di piombo) e ne nega l'utizilizzo nei laboratori (laboratori a norma).
    Le industrie possono usare solamente leghe di stagno di qualità decisamente inferiore (stagno senza piombo, nemmeno 0,1% di piombo)

    Lo stagno senza piombo non è del tutto inaffidabile, ma con i moderni BGA, CPU, GPU, RAM (componenti che scaldano sempre di più per questioni di potenza richiesta) abbinati ad un sistema di raffreddamento inadeguato, portano le balls (connessioni sferiche) ad uno stress termico che ne comporta la rottura o addirittura fusione.

    Reflow:
    I primi tentativi di riparazione sui BGA ([cit. Wikipedia] BGA - Ball grid array: in elettronica è il nome dato a contenitori di circuiti integrati in cui le connessioni sono costituite da una griglia di semisfere sotto il componente) sono stati effettuati con sistemi di reflow. In pratica si riscalda il componente per far rifondere le stagnature originali; tale processo comporta però due problemi fondamentali:

    1) Lo stagno senza piombo fonde attorno ai 220/230º:
    - per ottenere una stagnatura decente si devono raggiungere picchi attorno ai 250 gradi;
    - i BGA stessi non gradiscono tali temperature per più di qualche secondo;
    - per seguire tale profilo di temperatura è necessaria grande precisione;
    - lo stagno al piombo invece si fonde perfettamente ben sotto la soglia di danneggiamento del BGA stesso.

    2) Lo stagno senza piombo rimane:
    - la qualità delle stagnature può solo rimanere uguale a come lo era prima della riparazione;
    - la qualità, quindi, non può certo migliorare;
    - ne deriva che avremo la certezza di una nuova rottura.

    Reballing:
    La riparazione tramite reballing nasce appunto per andare a ripristinare le stagnature (solitamente sostituendole con quelle al piombo). A livello industriale ciò non è possibile perché la RoHS ne impedisce l'uso anche nelle fasi di rilavorazione (rework).
    NB il reballing è un'operazione delicata (necessita di attrezzatura professionale) , rispetto al Reflow, anch'essa operazione altamente delicata (se eseguita con cognizione).
    In cosa consiste:
    - rimozione del BGA tramite riscaldamento a infrarossi;
    - pulizia del BGA e successiva sostituzione del vecchio stagno ossidato o danneggiato con del nuovo di maggiore qualità (preferibilmente al piombo).


    Perchè allora viene proposto ancora il reflow ?
    - è un processo molto più semplice per chi effettua la riparazione;
    - da un risultato apparente (il funzionamento momentaneo della scheda riparata);
    - non occorrono strumentazioni costose o particolari capacità tecniche.

    Alcune considerazioni:
    1) Un Reflow, se fatto male, potrebbe compromettere anche la successiva possibilità di fare un Reballing (oltre al danneggiamento dei componenti).
    Info: costo (onesto) 30 - 40 euro.

    2) Una riparazione con stazione di rework BGA dovrebbe scongiurare recidività del danno (in quanto le saldature vengono rifatte).
    NB se il problema è dovuto ad un inadeguato sistema di areazione, le probabilità di recidività (a lungo termine) sono quasi inalterate (cioè il problema si potrà ripresentare, ma non a causa della riparazione).
    Info: costo 40 - 50 euro (se buona anche di più).

    Ricapitolando (per i più terra a terra):
    Reflow: è una scaldata, con un po' di flussante, fatta meglio che con la pistola termica per far si che le "balls" di stagno che si sono danneggiate fondano leggermente e ripristinino il contatto.
    Risultati e durata della riparazione molto incerti.

    Reballing: distaccamento totale del BGA (di CPU e GPU), pulizia, sostituzione delle sfere di stagno con sfere di stagno al piombo (qualità molto migliore).
    Il reballing se fatto a regola d'arte con stagno di alta qualità garantisce una durata nel tempo forse ancora migliore delle saldature originali.

    NB tutte le soluzioni artigianali (es. Reflow artigianale) non ne valgono la pena (in vista di soluzioni durature).


    PS
    - questa "guida" (più che altro a scopo illustrativo) riguarda strettamente i casi di RROD e YLOD, ma può essere applicata a tutti i campi dell'informatica;

    - il prezzo per un Reballing è strettamente legato al dispositivo su cui viene effettuato (i prezzi riferiti sono indicativi per PS3 e XBOX360);

    - il Reballing è un'operazione che richiede molto più tempo rispetto al Reflow (in proporzione lo sarà anche il costo, occhio alle fregature).

    Si ringraziano gli utenti per l'aiuto: baronek, jiro180387

  2. #2
    Bella ed utile guida
    Se vi sono stato utile e non sapete come sdebitarvi io vi consiglio di ascoltare il mio amico qui vicino. In fondo cliccare su una stella non costa nulla

  3. #3
    Bella guida!
    OTTIMO!
    Attento a quello che fai! Segui il regolamento e non ti succederà niente, altrimenti..... :frusta: :54: :ste:

  4. #4
    Grazie, volevo fare capire che è possibile riparare definitivamente (o quasi) una console, sempre restando in prezzi contenuti (mai quanto una console nuova).
    Mi piacerebbe che anche qualcuno altro portasse altre informazioni a riguardo, magari più dettagliate.

    PS come avevo già scritto prima, consiglierei di spostare il topic perché può essere utile in molti campi.

  5. #5
    Si scusami, lo sposto subito.
    Se vi sono stato utile e non sapete come sdebitarvi io vi consiglio di ascoltare il mio amico qui vicino. In fondo cliccare su una stella non costa nulla

  6. #6
    Bravo Yondaime,ottimo lavoro.

    Ricevere un grazie dopo aver aiutato qualcuno fa sempre piacere.

  7. #7
    ottima recensione..:hypee:
    vorrei aggiungere qualche cosiderazione ed esperienza personale:

    il prezzo per un Reballing è strettamente legato al dispositivo su cui viene effettuato...per esperienza personale posso affermare che difficilmente per un Reballing della sheda video d un laptop vi chiederanno meno di 100 euro..
    è altrettanto improbabile che lo stesso tecnico che vi chiede 30 euro per un Reflow,ne possa chiedere 45 per il Reballing..
    la seconda operazione richiede come minimo 5 volte il tempo d un reflow..quindi nella maggior parte dei casi vi faranno un reflow e lo pagherete come un reballing...

    volevo anche specificare che non è esatto dire che un Reflow eseguito male compromette un futuro Reballing..in quanto nel reballing gli alloggiamenti sia nella mobo che nella gpu/cpu vengono puliti completamete.. eliminado qualsiasi traccia delle sfere.. e anche vero che una persona inesperta o senza un sistema di monitoraggio della temperatura potrebbe cuocere altri componenti o la cpu/gpu stessa..

    io stesso ho eseguito diversi reballing su laptop e devo dire che sono tutti andati a buon fine..:unsisi:
    i primi 3 li ho fatti nella stessa giornata e con un kit comprato in germania(all epoca vivevo li) su notebook dati per morti..i quali non valevano la riparazione..
    sucessivamente l ho eseguita anche su laptop più costosi e non sono mai incappato in problemi..
    non sarà una soluzione professionale ma per ora nessuno di questi ha più incontrato lo stesso difetto..

  8. #8
    L'avatar di Prometheus_91
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    davvero ottima guida quante cose si possono imparare :unsisi:

    una domanda come fai a capire se serve un Reballing a un laptot?
    L'universo è cambiamento; la nostra vita è il risultato dei nostri pensieri.

  9. #9
    Citazione Originariamente Scritto da Prometheus_91 Visualizza Messaggio
    davvero ottima guida quante cose si possono imparare :unsisi:

    una domanda come fai a capire se serve un Reballing a un laptot?
    se parliamo di scheda video è semplice e dipende dai casi:
    ormai molti laptop hanno un sistema di comunicazione tramite suoni o lampeggiamento led..praticamente ripetono delle sequenze decifrabili ed evidenziano il componente interessato..
    molte volte ti trovi davanti ad un laptop che all accensione o dopo il riscaldamento presenta disturbi video o addirittura schermo nero...
    la prima cosa da fare è collegare il dispositivo ad uno schermo esterno e vedere se il problema si verifica anche su quello..se funziona regolarmente è un prob. di collegamento e non dipende dalla scheda video..se invece persiste è da imputare alla scheda...
    non è detto che il problema possa dipendere esclusivamente dai contatti con la mobo(scheda madre) ma nell 95% dei casi è così..
    io solitamente prima effettuo un reflow e se risolvo in questo modo posso considerare d effettuare un reballing per ovviare quasi in modo definitivo al problema..

    i laptop di media fascia e piccole dimensioni sono soggetti a questo problema..che viene causato dall elevata temperatura per via d un sistema dissipatore non adatto o dalla pasta termica di scarsa qualità..solitamente le case produttrici usano paste al silicone che non hanno un elevata trasmissione termica..
    infatti uno dei cosigli che posso dare è quello di sostituirla alla prima pulizia con una all argento o con particelle di carbonio..
    ho eseguito anche diverse modifiche alla scocca di laptop creando nuovi punti di areazione in modo da permettere un ulteriore circolazione dell aria..purtroppo nei portatitili non si ha la possibilità d usufruire d un sistema di water coooling(se non predisposti)..alcuni amici hanno voluto ugualmente sostituire la cpu con una extrema che permette overclocking per giocare ai game più performanti i modo fluido....

  10. #10
    L'avatar di Prometheus_91
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    capito.. allora ti pongo una domanda avevo un portatile che ogni tot lo schermo mi faceva le righe e dovevo spegnerlo dal pulsante di accensione.. e poi ripartiva e molte volte si bloccava e lo mandato in assistenza dicendomi che io avevo spaccato lo schermo negandomi la garanzia ma lasciamo perdere secondo te era relativo alla scheda grafica integrata?
    poi guardando nel foglio di quello che avevano fatto avevano riparato il danno allo schermo ( causato da me ) e una ram.. la domanda e credi che hanno fatto un reflow o reballing? visto che siamo in tema io non sapevo che si poteva usare anche questo metodo su computer.
    L'universo è cambiamento; la nostra vita è il risultato dei nostri pensieri.

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