Solda BGA

O que significa esse tal de BGA ?

Vamos tentar esclarecer 🙂

Solda BGA, simplesmente o pesadelo do dono de um notebook...

O Usuário tem seu notebook funcionando perfeitamente quando de repente ele para de funcionar parcialmente ou totalmente , em alguns casos o equipamento nem liga, pode exibir a imagem com deformidades, quadrados, riscos, linhas horizontais ou verticais, manchas, cores erradas, ter que insistir para ele ligar, ligar e reiniciar em seguida, ligar e não dar video,ligar e passar vídeo apenas para o monitor externo, ligar e desligar meio segundo depois, ligar e funcionar por alguns minutos e desligar ou reiniciar, não reconhece wireless e USBs, não reconhece o HD... enfim... após uma luta árdua corre para uma assistência técnica e é informado que o defeito é na placa mãe, mais específico em um tal de BGA.

Mas o que é exatamente este problema? o que ocorre? por qual motivo isso acontece? Estas perguntas e muitas outras vem a mente de quem tem um equipamento nesta situação, que comprou um equipamento acreditando na marca e agora após o término da garantia está com um verdadeiro PEPINO nas mãos e está na dúvida se o conserto vai realmente funcionar ou não .. se vale a pena ou não .. vendo o equipamento no estado e compro um novo? qual será a melhor solução para o meu caso?

QUAL REALMENTE É O PROBLEMA?

* O problema está relacionado com o ponto de fusão da solda utilizada no chip, ou seja está muito baixo causando falhas na comunicação do componente.

PORQUE ISSO ACONTECE?

O sistema de refrigeração do notebook não é eficiente o bastante para que possa dissipar o calor gerado quando o notebook está sendo utilizado por muito tempo de uso e sem manutenção pois ele é mais fino que um desktop convencional fazendo o notebook trabalhar em altas temperaturas ... isso ao longo do tempo faz com que a solda sofra micro-fraturas fazendo o equipamento parar totalmente ou parcialmente.

Pesquisando na internet muito se fala sobre a tal solda LEAD-FREE que é uma solda isenta de chumbo que é mais rígida e entra em fusão a uma temperatura bem maior que a TIM-LEAD que contém chumbo, isso devido a uma norma ambientalista que entrou em vigor em meados de 2007 que forçou alguns países a removerem qualquer tipo de substância nociva a saúde em linha de produção , isto inclui o chumbo, então praticamente todos os notebooks fabricados à partir de 2008 então já saem com a tecnologia de soldagem isenta de chumbo. inclusive os atuais e muitas assistências colocam a culpa do "defeito do BGA" nessa nova tecnologia de soldagem.

Mas na verdade o que realmente temos analisado ao longo dos anos fazendo reparos em BGAS é que há uma certa negligência com o sistema de refrigeração dos BGAs em vários fabricantes de notebooks , alguns fabricantes nem dissipadores de calor colocam sobre o componente, ou falhas de projetos que obrigam o fabricante a colocar adesivos térmicos grosseiros ( elastômero ) no lugar da tradicional pasta já que o dissipador não encosta na superfície do BGA, o adesivo cumpre seu papel , mas dependendo da espessura ele acaba concentrando calor a mais fazendo com que o mesmo trabalhe em altas temperaturas ( dentro do limite do fabricante do BGA ) porém isso acaba danificando mais facilmente as soldas LEAD-FREE muito mais que as soldas com chumbo. redução de custo? SIMMMM ... um sistema de refrigeração mais elaborado requer pesquisas mais elaboradas e gastos com materiais como o cobre que dissipa muito bem o calor , cooler adicional e o consumo deste cooler que implica diretamente na autonomia da bateria.

 

Na foto ao lado, vemos uma placa mãe para toshiba A75 comercializado em meados de 2006 com vídeo dedicado ATI , vemos 2 coolers de dissipação de calor. mesmo usando solda chumbo o fabricante se preocupou em colocar um cooler adicional, sacrificando a vida útil da bateria, e como solução uma bateria de maior capacidade.

 

 

 

 

Um outro exemplo de projeto que merece ser destacado são os notebooks da apple,  na foto acima vemos 2 coolers distintos de dissipação de calor , um exclusivo para a placa de vídeo e outro para o processador ou seja: Um ótimo projeto.

 

 

 

 

Está ai um projeto que podemos chamar de ideal, o powernote marca pouco conhecida e que ja não se fabrica mais, porem ele era perfeito, pois possuía 2 sistema de ventilação distintas, 1 para o processador e outro para o gpu ( chipset que controla o vídeo e as memórias).

 

 

 

 

 

 

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​Alguns modelos de notebooks tem esse defeito tão crônico que chega a ser lamentável o descaso no controle de qualidade, um exemplo disso foram a séries DV6000 , DV2000, DV6 e TX2000 , Todos com processador AMD da campeã de problemas HP.

Como você pode observar nas fotos das placas ,o chip que controla o vídeo fica muito próximo do processador ( AMD que ja esquenta de mais ) e o sistema de resfriamento é bem precário.

Mas nem todos os notebooks tem falhas no projeto dos BGAs, e mesmo os que são propícios a ter o problema podem durar anos e anos normalmente mas acabam por "morrer" cedo, neste caso a culpa cai sobre o cliente que não faz uma manutenção periódica no equipamento deixando o pó se acumular ( sim existe poeira invisível mesmo que o notebook esteja impecável por fora ) bloqueando o sistema de ventilação e assim mantendo a temperatura da GPU muito acima da média até mesmo pelo aquecimento excessivo do processador durante o uso

A maioria dos notebooks no mercado utilizam uma única solução de cooler e heatpipe , responsável por expelir o calor do processador e BGA, essa solução é eficiente porém quando o aparelho fica empoeirado a temperatura do processador influência no BGA e vice versa.

 

 

Alguns modelos com placa gráfica mediana utilizam dois heatpipes de cobre , unificados para placa de vídeo e processador em uma única solução de cooler como na foto abaixo.

Isso até ajuda um pouco, mas quando a grelha de dissipação entopir de pó ... os dois componentes irão fritar juntos, A solução de dois coolers como na foto do toshiba e powernote deixa os componentes trabalharem isolados um do outro, no caso do powernote apenas a grelha do i7 estava bloqueada pelo pó ... a grelha do NVIDIA estava suja mas o componente ficou ileso do super aquecimento do processador , preservando sua vída útil. essa temperatura excessiva causa no futuro a ruptura na solda do BGA mas geralmente não afeta os processadores, pois a maioria são de soquetes e não soldados... digo a maioria pois agora com os ultrabooks estamos vendo processadores soldados na placa mãe, como são processadores de ultra baixa tensão geram menos calor ... não se sabe ainda que tipo de defeito essa tecnologia vai apresentar. Normalmente o cliente com sintoma de BGA trás o equipamento já em estado terminal crônico, quando não opera mais e pouca coisa pode ser fazer a respeito. Ou o cliente trás o  notebook dando entrada por outro defeito e já é iminente a quantidade de pó acumulado, sendo assim é realizado o reparo e a limpeza mas devido ao longo período de "sacrifício" o equipamento retorna depois de um tempo já apresentando problemas na imagem ou seja foi tarde demais.

O que fazer para prevenir????

Basicamente é levar o notebook em algum profissional para fazer a limpeza interna e trocar a pasta térmica do aparelho, no curto e grosso é uma manutenção simples em notebooks que possuem uma tampa de acesso ao cooler , mas a maioria dos aparelhos dão acesso através de tampas para apenas as memórias e HDs , tornando a manutenção interna um processo trabalhoso que somente um profissional ou usuário qualificado consiga realizar do começo ao fim...

E agora tenho um equipamento com este defeito tem solução?

Quais as Soluções Possíveis???

* Reflow - Ressoldagem, ou seja o chip é aquecido com uma estação de retrabalho de BGA fazendo com que as esferas de solda voltem a se unir novamente, e assim o notebook volta a funcionar.

É o processo mais barato, porém a chance do defeito ser reincidente é maior devido as esferas de solda serem as mesmas. É muito utilizado e recomendado como diagnóstico técnico para identificar o defeito de solda fria, ou para aquele cliente que quer dar uma sobrevida ao equipamento sem gastar muito. Normalmente é um serviço "sem garantia" que seja eterno enquanto dure. MAS CUIDADO!!!! MUITAS ASSISTÊNCIAS COBRAM ABSURDOS PELO REFLOW, as vezes com soluções bem "porcas" e entregam o notebook ao cliente como se o problema fosse totalmente resolvido... MENTIRA!!!! Esse notebook não passa de 2 meses de uso acreditem.

* Reballing - Troca das esferas de solda por uma com chumbo é a solução mais eficiente que o Reflow porém mais delicada e cara. Ainda é possível comprar esferas de chumbo para se efetuar o serviço , mesmo está sendo proibida em linha de montagem.

É bem mais caro, pois é um serviço quase que artesanal e de extrema precisão técnica, é recomendada quando se pretende permanecer com o equipamento por mais tempo, é bem mais eficiente a longo prazo que o reflow mas não há troca do chip e nem da placa mãe e sua garantia para retorno não passa de 3 meses.

Dependendo do notebook , estação de retrabalho BGA uso diário do cliente, este conserto pode durar mais de 3 anos.

* Replace - é o procedimento mais caro trata-se de efetuar a remoção do chip com as esferas ruins e substituí-lo por um chip novo com esferas LEAD -FREE de fábrica.

É o mais caro dos processos, porém é recomendada quando o chipset já sofreu algum tipo de reflow ou reballing mal executado causando bolhas e danificando o BGA .é mais caro pois há a troca do chipset.

* Troca da placa mãe por uma NOVA vinda de fábrica, muita das vezes o processo de mão de obra somado a troca do chip fica bem perto e as vezes até mais caro que a troca da placa mãe.

É o mais recomendado e nem sempre o mais caro, é o processo que da tranquilidade tanto para o cliente quanto para o prestador de serviços , o equipamento recebe uma nova placa mãe de fábrica e todas as falhas de refrigeração são abalizadas para o defeito não ser reincidente após um longo período de uso. sua garantia tem entre 3 e 6 meses em toda a placa mãe e não apenas no BGA como as soluções acima.

Vale ressaltar que muitas das placas "NOVAS" vendidas no Brasil encontradas facilmente no "mercado livre" são na verdade placas USADAS em estado de nova, com uma vida útil mais limitada, sempre optamos por placas 100% vinda de fábrica ou de distribuidores autorizados ou até mesmo via importação que em alguns casos se torna inviável devido a nossa carga tributária.

CONSIDERAÇÕES FINAIS

Bem, fica a critério do dono consertar ou comprar um novo, vale lembrar que quando se fala de BGA, se fala em um problema que em 90% dos casos é CRÔNICO, sim, CRÔNICO, vai voltar a dar novamente um dia, mesmo que se arrume, mas é claro, pode dar problema depois de 3 meses, ou depois de 1 ou 2 anos, isso depende de uma série de fatores como: espessura da PCB, tipo do BGA, Qualidade da estação de retrabalho , precisão do técnico , cuidado do pós reparo pelo cliente entre outros. BGA é uma loteria pois não há um padrão, temos esferas de todos os tamanhos os BGAs com esferas menores são os mais problemáticas e com o maior índice de retorno pós conserto.

Os mais problemáticos são a combinação AMD + NVIDIA , principalmente os séries HP DV2000, DV5 , DV6000 E DV 9000. alguns DV4 com chipset ATI seguram mais tempo com modificações no chassis , ACER 3100 AMD .... 4535 ATI, TOSHIBA, SONY VAIO.

Enfim até mesmo nas grandes marcas a probabilidade do defeito está presente, neste caso o ideal é o cliente se informar do assunto e que seu próximo notebook sendo ele AMD ou INTEL , com GEFORCE ou ATI .. enfim esteja programado para uma limpeza interna, com relação ao notebook com defeito o cliente pode até consertar mas repito é CRÔNICO , a tecnologia de soldagem é muito mais eficiente de fábrica com lead-free, mesmo usando chumbo o defeito vai voltar acredite. Lembrando que esse não é um problema exclusivo em notebooks ... Videogames como playstation 3 e Xbox 360 também sofreram com solda fria, Placas de vídeo de computador como geforce 8800GTX e chipset de placa mãe como os NFORCE ... mas lembrando que a maioria o causador é a falta de manutenção.