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Allora....se si prova a fare una ricerca su internet, si noterà che è pieno di topic che trattano l'argomento, e di successive guide artigianali per risolvere il problema mediante l'uso di una pistola termica usata di solito per sverniciare le carrozzerie delle auto.
Innanzi tutto, prima di trovare una soluzione al problema, bisognerebbe capirlo a fondo.
Ecco cosa succede dentro le nostre PS3.
Detto in parole povere, l'alta temperatura emessa dalle CPU (RSX e CELL), e la malmessa e scadente pasta termica inserita al montaggio tra la CPU e il dissipatore, fa si che a lungo termine le saldature a stagno che uniscono le CPU alle piste della scheda madre, arrivino a rottura fino a creare dei falsi contatti.
Il falso contatto viene letto da un sensore inserito nel sistema a scopo protettivo, che blocca l'avvio con conseguente led giallo.
Le saldature a stagno sotto le CPU, sono fatte in BGA (Ball grid array). Il sistema BGA consiste in delle piccole sfere di stagno poste in specifiche sedi della CPU, che all'accoppiamento con la scheda madre creano il contatto giusto. Posto qualche foto esplificativa:
Oltre all'alta temperatura raggiunta dalla CPU, c'e' anche il grosso problema delle torsioni a cui la scheda madre è soggetta a causa dello sbalzo termico, soprattutto a console spenta in fase di raffeddamento. Le torsioni sulla scheda madre sollecitano ancora maggiormente queste saldature, che rese più morbide dopo ore intense di gioco, si riassestano malamente.
Nel procedimento di scambio termico tra la CPU e il dissipatore, la pasta termica ha un ruolo fondamentale. Inserita tra la superficie di contatto della CPU e del dissipatore, ha la funzione di migliorare lo scambio termico tra i due, e di ripristinare le eventuali imperfezioni di contatto tra le due superfici.
Una pasta termica mal messa e di scarsa qualità, come quella inserita sui primi modelli di PS3 (le 60giga soprattutto), a lungo andare e ad alte temperature, si secca, rendendo non ottimale lo scambio termico.
In questo stato la pasta termica, permette il crearsi di "bolle d'aria" tra le due superfici, dove si verrà a creare un ristagno termico, con successivo innalzamento delle temperature. Vi assicuro che in queste condizioni è preferibile che la pasta termica non ci sia proprio.
Ecco qualche foto che testimonia lo stato della pasta termica su una PS3 affetta da ylod.
Come potete notare quell'effetto maculato della pasta termica, è un forte segnale di "cottura" della stessa. Notare anche che la pasta termica è malmessa poichè tutta accumulata sui bordi del dissipatore.
Questa foto invece evidenzia le "bruniture" sui carter della scheda madre, causate dai chip (in questo caso le memorie e le CPU della play)
Detto questo, passiamo ora a desrivere i metodi di recupero delle BGA:
1° metodo: Reflow artigianale.
Il primo metodo è quello descritto nella stragrande maggioranza di guide, video e topic sparsi per la rete.
Consiste nel scaldare le CPU direttamente con una pistola termica (praticamente un phon che arriva ad alte temperature) ad una temperatura intorno ai 400°C, per una 20ina di secondi a CPU.
In questo modo le sfere di stagno si sciolgono quel tanto per potersi poi (in fase di raffreddamento) riassestarsi sulle piste.
Si tratta di un sistema molto artigianale, che "scimmiotta" il reflow più professionale fatto in laboratorio con le apparecchiature adatte (3° metodo descritto più avanti), e che da basse garanzie di durata. Il motivo principale è dovuto dal fatto che lo stagno scaldato in maniera errata, in fase di raffreddamento crea delle cricche e diventa meno resistente alle torsioni. Molti quindi consigliano l'utilizzo di un liquido per rendere la stagnatura più resistente: il cosiddetto FLUSSANTE (o FLUX).
Non è sbagliato. Anche nei laboratori dove si effettuano i reflow viene usato, ma quest'aggiunta anche se allunga di un pò la durata della riparazione, non trasforma questo metodo in una riparazione definitiva e sicura.
Difatti i rischi a cui si va incontro con questo metodo, sono elevati:
- si potrebbe sciogliere troppo lo stagno, facendo si che le sfere facciano contatto tra di loro e impossibilitare così la ripresa.
- si potrebbe bruciare letteralmente la CPU o qualche condensatore.
- si potrebbe creare uno sbalzo termico troppo alto alla scheda madre, con seguente rottura di qualche elemento etc etc...
Mi sento di consigliare questo metodo principalmente a chi ha un minimo di manualità nello smontare e rimontare apparecchiature elettroniche, a chi non ha più la console in garanzia e voglia ridargli vita per qualche tempo giusto per fare un backup dell'hard disk, e magari recuperare il gioco rimasto bloccato nel lettore. Unico consiglio, non state troppo tempo sopra le CPU con la pistola….20 secondi sono più che sufficienti.
Eccovi due foto di quello che succede alle saldature.
Saldatura in BGA, ripresa male....come notate manca totalmente la lucentezza argentea lucida tipica di una saldatura a stagno, mentre sono presenti imperfezioni e cricche sulle sfere
2° metodo: Reflow fatto al forno
Lo scopo di questo metodo è lo stesso di quello precedente: sciogliere quel tanto le saldature, per far si che si riassestino in fase di raffreddamento.
Va da se che si tratta di un forno professionale, e non del forno elettrico o a microonde di casa. E' il procedimento che viene effettuato nel video postato in questo topic da Allievo scarso di Buko.
Scaldare le CPU al forno anziché con un phon, ha il vantaggio di avere sempre un costante controllo sulla temperatura d'esercizio, e soprattutto su quella in fase di raffreddamento, che avviene gradualmente e per gradi.
L'unico problema è che nel forno bisogna inserire tutta la scheda madre, rischiando così di recuperare le saldature, ma di bruciare qualcos'altro come le delicate porte HDMI o ottiche, rivestite da un corpo in plastica.
Forno professionale per reflow
3° metodo: Reflow fatto con stazione IRDA o SMT
Con questo metodo le saldature vengono sciolte e recuperate mediante l'uso di una stazione apposita.
La temperatura viene gestita con un infrarosso sparato sopra la CPU in questione, e le stazioni più costose permettono anche d'effettuare una sorta di radiografia ingrandita per vedere esattamente lo stato delle saldature sotto la CPU.
E' sicuramente il metodo più corretto, sicuro e meno dispendioso (a patto d'avere disponibilità di una di queste costose apparecchiature, o per lo meno conoscere un laboratorio dove effettuano questo tipo d'operazioni).
Viene fatta da un tecnico con esperienza che dovrebbe garantire un buon risultato.
Banchetto per reflow (nell'LCD la radiografia dello stato delle BGA)
Dettaglio dell’infrarosso sui chip
4° metodo: Reballing della CPU
E' sicuramente il metodo migliore per poter esser sicuri d'avere delle saldature nuove nuove sotto la CPU, ma è anche il più delicato e dispendioso.
E' assolutamente una cosa da far fare ad un tecnico specializzato, poichè si tratta letteralmente di staccare le CPU dalla scheda madre, pulire manualmente le sedi (cosa non facilissima) da ogni residuo di stagno, reinserire le nuove sfere, e risaldare a pressione sulla scheda (dopo aver pulito anche quest'ultima).
Il rischio è quello di buttare via tutto....le CPU sono veramente delicate, e nella fase di pulizia (fatta a caldo) si rischia sempre di bruciare qualcosa. Per questo motivo il reballing viene fatto da persone specializzate, e costa anche parecchio (forse più della console stessa). E’ un procedimento che di solito si effettua per il recupero di CPU costruite ad HOC, e di un certo costo (tanto per dirne una, quelle montate su di una scheda di una stazione spaziale).
Operazione manuale di Reballing sulla CPU
Reballing a nuovo effettuato sulla CPU
Detto questo c'e' ancora da sottolineare una cosa. Tutti questi metodi non possono dare una garanzia al 100% che il problema non si ripresenti. Anche effettuando un REBALLING totale sulla CPU, il problema rimane perchè dovuto al fatto che le CPU della PS3 scaldano veramente tanto e il dissipatore non permette un ottima dissipazione del calore.
Molti danno la colpa anche all’eliminazione del piombo sulle BGA a stagno (se non sbaglio si tende ad eliminare il piombo per questioni ambientali di smaltimento), che lasciano la saldatura meno resistente. Queste leghe si chiamano lead free, a quanto pare sono veramente molto meno resistenti se non si prendono particolari accorgimenti (trattamento con azoto per esempio)
Ecco un chiaro esempio di saldatura stagno normale e quella lead free
Il problema è stato largamente risolto da sony, con l'inserimento già sulle console da 80GB, di CPU sempre più piccole e che scaldano meno. Per intenderci sulle 60 giga ci sono CPU con tecnologia da 90nm, sulle 80giga da 65nm, mentre sulle slim sono da 45nm. Avere una CPU sempre più piccola significa minor consumo=minor surriscaldamento=alimentatore generale più piccolo.
Un ottima soluzione sarebbe quella di modificare il sistema di raffreddamento della console, inserendone una a liquido.
Non è una cosa da poco, ed è pure abbastanza ingombrante, ma sarebbe un ottimo rimedio al problema.
Eccovi qualche foto di un sistema ideato da un pazzo modder
Tutto il blocco della scheda madre con il sistema di raffreddamento
Dettaglio del sistema direttamente sulle CPU
La console montata
Spero d’aver detto abbastanza per farsi un idea un po’ più chiara sull’argomento.
Modificata da Skiaders, 03 February 2010 - 10:06 AM.
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