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Las cosas se pusieron serias: Escuela de reparación de placas, Parte 2

Esta es la segunda de una serie de tres partes sobre la semana de un escritor de iFixit en una clase de microsoldadura y reparación de placas. La lectura de la primera parte no es estrictamente necesaria, pero te dará más información para entender cómo funcionan las placas, y las personas involucradas en la clase.

A mediados del tercer día es cuando realmente quise dejar la escuela de reparación de placas.

Después de semanas de anticipación, de conducir tres horas al día y de intentar superar un fuerte resfriado, estaba ansioso. Ansioso por blandir plomo caliente, resucitar teléfonos muertos y sentirme como alguien a quien la gente recurre en caso de necesidad desesperada. Quería levantar los ojos de mi microscopio, sacar el teléfono de debajo y decir algo como: “Sí, tal y como pensaba: este condensador de aquí tenía un cortocircuito en la línea de la batería, pero he podido parchearlo. Debería estar como nuevo”.

En cambio, hasta ahora había fundido el puerto de la pantalla de un teléfono con unas pinzas calientes, había estropeado un trabajo de sustitución de chips y había demostrado mi torpe técnica de multímetro delante de toda la clase. Seguía diciendo “abierto” para responder a las preguntas de Jessa cuando quería decir “corto”, mezclando condensadores y filtros, PP_BATT_VC y PP_VCC_MAIN. Aprender cómo funcionan estas cosas era una emoción que ampliaba el cerebro, pero hacerlo realmente me hacía sentir como un humano tonto y torpe.

Jessa Jones, instructora principal del curso práctico de reparación de placas de iPad Rehab, sabía lo que me pasaba, o al menos mi enfoque. Su experta opinión: Necesitaba un descanso.

“Es una m**** muy pequeña. Moverlo es muy frustrante. Hay que preservar la diversión”.

Nadie, con suficiente práctica y estudio, ha dejado de ser competente en este campo, nos dijo Jones. Conservar la diversión de la reparación de tableros, dijo Jones, es la clave que diferencia el éxito del fracaso en el oficio. Hay que dar un paso atrás cuando uno se da contra la pared, y luego volver a ella como si fuera un problema nuevo. Aparte de eso, es sólo diagnóstico y práctica.

Eso es realmente lo que aprendí en una semana de reparación de placas: es un oficio como cualquier otro, la gente puede aprender a hacerlo, y podríamos arreglar muchos más teléfonos con él, si nos preocupáramos lo suficiente como para intentarlo.

La empresa que fabricó tu teléfono quiere que creas que cualquier problema con su placa de circuitos es un daño irreversible para su alma, que requiere una nueva compra. Y sin embargo, después de una semana, Jessa tenía nueve personas, algunas de ellas con poca o ninguna experiencia en soldadura o placas de circuitos, encontrando y eliminando componentes en cortocircuito, sustituyendo chips defectuosos y conectando pequeños puentes al final de la semana. Esto me incluyó a mí, después de que mis manos perdieran su “deriva de principiante” y mi cerebro hubiera interiorizado algunos esquemas básicos.

La empresa que fabricó tu teléfono quiere que creas que cualquier problema con su placa de circuitos es un daño irreversible para su alma, que requiere una nueva compra. Y sin embargo, después de una semana, Jessa tenía nueve personas, algunas de ellas con poca o ninguna experiencia en soldadura o placas de circuitos, encontrando y eliminando componentes en cortocircuito, sustituyendo chips defectuosos y conectando pequeños puentes al final de la semana. Esto me incluyó a mí, después de que mis manos perdieran su “deriva de principiante” y mi cerebro hubiera interiorizado algunos esquemas básicos.

Así es como se pasa de “qué es un diodo” a tener opiniones sobre técnicas de reballing de chips en una semana.

Aire caliente y chips frescos

Workstation at iPad Rehab
Mi estación de trabajo en iPad Rehab, el último día de clase, mientras desmontaba el MacBook Air de un amigo.

Cada alumno de la clase de Jessa recibe una estación, equipada con las herramientas de diagnóstico y microsoldadura preferidas por Jessa. Las piezas grandes son un microscopio con una luz y una cámara para un monitor cercano, una fuente de alimentación de CC y un voltímetro, una estación de soldadura Hakko, una estación de aire caliente y una estera. Hay muchas pinzas y cuchillos pequeños, y sustancias fungibles como fundente y soldadura. Entre todas las estaciones se encuentra la gran cantidad de herramientas del iPad Rehab, específicas para su trabajo con Apple: plantillas para sujetar placas específicas en su sitio, pequeñas cosas digitales que prueban o conectan a través de enchufes y puertos, y plantillas para volver a colocar pequeñas bolas de soldadura en los chips más comunes. 

Una vez que hemos aprendido lo que hacen las piezas de la placa, examinamos más detenidamente la propia placa. Mirando al microscopio, rastreamos qué partes van a tierra y cuáles se conectan a otros componentes. Aprendemos la diferencia entre los chips BGA y QFN. Y nos enteramos de dos archienemigos de la reparación de placas: los chips con poco relleno, recubiertos de una sustancia de goma que es espantosa para desmontar, y los bits importantes y los que están más cerca de la CPU, donde el calor es más peligroso.

La parte inferior del chip táctil Meson que retiré de una placa del iPhone 6, que necesitaba volver a ser balizada, y el chip colocado junto a la placa de la que fue retirado.

Antes de que termine el primer día, tenemos nuestro primer trabajo. Vamos a retirar, y luego a sustituir, a “Meson”, uno de los chips con una conexión por debajo que tiende a aflojarse y a causar “enfermedad del táctil”. Ponemos nuestras estaciones de calor a 380 Celsius, las varillas de soldar a 285 Celsius, y agarramos unas pinzas hechas específicamente para quitar los chips BGA. El trabajo consiste en engancharse debajo del chip con las pinzas, y luego utilizar ese agarre para levantar toda la placa. Al aplicar la pistola de calor, la soldadura que hay debajo debería fundirse, y finalmente la placa se desprenderá, dejando el chip en nuestras pinzas. Este paso de retirada va bastante bien, aunque me lleve un buen rato alinear mis manos con lo que estoy viendo bajo el microscopio.

Backside of a chip removed from an iPhone board.
El chip Meson de cerca, con algunas bolas de soldadura sobrantes esperando a ser “borradas”.

A continuación, tenemos que “borrar” las bolas de soldadura existentes pasando la plancha por el chip y su asiento en la placa. Paso la plancha por el chip y su almohadilla una y otra vez, pero sigo viendo picos grises, parecidos a los del beso de Hershey, en lugar de almohadillas planas y brillantes. Mark, el otro instructor de la clase, dice que es sencillo: No estoy usando suficiente disolvente. Lo intento una y otra vez, presionando más fuerte, dejando la plancha encendida durante más tiempo, añadiendo más y más disolvente hasta que estoy trabajando dentro de un charco de gel marrón tipo café.

¿El verdadero problema? En realidad, la mayoría de las almohadillas estaban bien, pero mirándolas desde arriba, no podía verlo. Hay que levantar las piezas de vez en cuando y mirar desde diferentes ángulos, porque a esta escala de ojo de aguja, no siempre se puede saber. Mientras tanto, toda mi estación huele a savia de árbol quemada.

Suponiendo que mi chip tostado siga funcionando, es hora de “de hacer reballing“. Esto implica pegarlo a una plantilla, presionar la pasta de soldadura seca en la rejilla microscópica, y luego calentar esa pasta con aire caliente hasta que tengas 64 bonitas y brillantes bolas pegadas al chip. Pero hay un montón de trucos sobre cómo pegar el chip a la plantilla, cómo secar y presionar la pasta y cómo evitar que la plantilla se doble bajo el calor. Jessa y Mark tienen cada uno sus propias preferencias. Sin embargo, seguro que me acordaré y trabajaré en todo esto.

Enciendo el aire caliente y lo agito cerca de la plantilla. Los resultados son… malísimos. Algunas bolas fluyen por encima de su cuadrado, otras son demasiado pequeñas y algunas parecen plomizas y planas en lugar de brillantes y redondas. Mark echa otro vistazo: Probablemente no precalenté bien la plantilla metálica, lo que hizo que se despegara del chip. También he utilizado demasiada pasta de soldar. Mark es excepcionalmente paciente y amable, pero me alegro de que no me felicite por no haberme quemado los dedos.

La forma en la que se supone que debe ir el reballing de un chip, filmada en una clase diferente de iPad Rehab.

La clase llega a su fin antes de que pueda volver a intentarlo. Algunos de los participantes en la clase parecen haber dominado los fundamentos en su primer intento. Yo he aprendido mucho, tanto sobre lo que mantiene unidos los dispositivos como sobre la paciencia y las expectativas. Vuelvo a casa, despotrico con mi mujer sobre el día, me duermo, me ducho y vuelvo para el segundo día.

Sí, bueno, deberías ver la placa del otro tipo

La mayor parte del segundo día son circuitos y esquemas. Hacia el final, encendemos nuestras estaciones de soldadura. Vamos a quitar, y luego reemplazar, un filtro de entrada, o bobina de choque, junto al puerto de la pantalla en nuestras placas del iPhone 6. Estos choques se conectan directamente a uno de los pines al lado de donde se conecta la pantalla, suavizando el voltaje que se dirige allí. Si fallan, están “abiertos”, y la energía no puede llegar a la pantalla en absoluto a través de ese pin, no importa cuántas pantallas reemplaces.

Mi trabajo consiste en ahogar la bobina de choque con disolvente, dirigir un poco de calor hacia él, usar pinzas calientes para calentar aún más las almohadillas en cada una de las cuatro esquinas de la bobina de choque, y luego levantar todo. Este es un trabajo menos delicado que el cambio de chip del día anterior. Espero que sea como calentar y sacar la batería de un teléfono.

Pero no tengo una buena sensación de dónde están mis pinzas cuando estoy trabajando en la bobina de choque. Esto no sería demasiado problema, si no estuviera también (nerviosamente) tardando en calentar y quitar la bobina. Mis pinzas demasiado cercanas a la placa mutilan una parte importante del propio puerto de la pantalla, uniendo algunos pines y borrando directamente otros.

Annotated image detailing board damage during a choke replacement
Perspicaz post-mortem que envié a mis colegas de iFixit después de mi primer intento de sustitución del filtro.

Pero hay suficiente tiempo para hacer un segundo intento de tirar de una bobina de choque de entrada cerca de un puerto diferente. Una vez más me acerco demasiado al puerto, pero esta vez no daño realmente los conectores, sólo los caliento hasta que se vuelven plateados. Le muestro a Jessa mi trabajo. Su consejo es que acepte la victoria y siga adelante. Además: la próxima vez, pon cinta Kapton en el puerto.

Annotated image detailing a replaced choke on an iPhone board
Son las (muy) pequeñas cosas las que te hacen volver.

Un cable en tiempos inciertos

Me quedo en casa de un amigo en Rochester la noche anterior al tercer día. El resfriado empeora, la calefacción está mucho más caliente de lo que estoy acostumbrado. Y la farmacia más cercana no abre hasta 12 minutos después de que yo llegue. Sentado en mi coche, estornudando y temblando, empiezo a pensar si he exagerado este experimento ante mi jefe, ante mí mismo, ante cualquiera que lea esto. Estoy jugando con conceptos que están más allá de mi alcance, y parece que estoy quemando cada placa de iPhone que toco. Ni siquiera voy a arreglar teléfonos después de esto. ¿Cuál es el punto de esto, exactamente?

Esa mañana asistimos a un milagro de reanimación telefónica. Es un verdadero momento clave en mi educación sobre lo que se puede hacer con el calor y los esquemas. Aun así, no me entusiasma demasiado nuestro ejercicio práctico de la tarde: pasar un cable de cobre, del grosor de un cabello humano, como puente entre una almohadilla de chip y un componente cercano. ¿Cuántos cables se van a volar, o se van a pegar unos a otros, antes de terminar?

Esto es un poco diferente a sacar trozos de placa para practicar – es práctico, una cosa real que los técnicos de reparación de placas hacen. Algunos chips, colocados justo en la parte más flexible de una placa lógica, pueden tener algunas de esas diminutas bolas de soldadura agrietadas o sueltas por debajo, cortando la conexión y causando cosas como el problema del “CI de audio” sin altavoz en el iPhone 7. La ejecución de cables de puente como este asegura que después de reemplazar el chip saltado y suelto, la flexión adicional no causará que el problema vuelva a ocurrir.

Recojo a mi enemigo, la placa del iPhone 6, y me dirijo al lugar vacío que dejé tras no haber sustituido el chip el primer día. Agarro un par de pinzas de punta diminuta, pellizco un trozo de cable diminuto y quemo el aislamiento del mismo. Pongo un río de fundente cerca de la almohadilla, pongo una pequeña cantidad de soldadura en la punta de mi plancha (limpiando la mayor parte con la lana de latón), y luego dirijo el cable hacia la almohadilla del chip. Estoy a medio camino de doblar el cable hacia el otro componente cuando me doy cuenta: Estoy haciendo esto.

A microscopic wire jumper run from a chip pad to a component
Un cable fino, soldado entre una almohadilla del chip y un componente cercano para practicar (el autor limpiaría esas almohadillas antes de volver a pegar un chip, lo jura).

Estaba tan concentrado en lo mal que iba a estar, que no me di cuenta de que mis manos y mis ojos tenían un mejor sentido de la profundidad bajo el microscopio. O que había perdido gran parte de mi “deriva de principiante” al aplicar la plancha. Tenía una mano más firme; cuando la soldadura de una almohadilla cercana saltaba a mi almohadilla, giraba tranquilamente la punta un poco y dejaba que volviera a su sitio. 

Mark se acerca, comprueba mi cable y lo declara legítimo. “Si puedes hacer eso, no hay muchas cosas que no puedas aprender a hacer”. Hago un par de saltos más para practicar. Estoy desarrollando un sentido mental de cómo se siente todo, y cómo todo responde a la presión: la soldadura de la placa, la soldadura de plomo, los condensadores, los cables, las almohadillas. Ya no tengo que dedicar dos o tres minutos a encontrar mi punto bajo el microscopio.

Por extraño que parezca, este es el tipo de diversión que hay que conservar. 

Cómo arreglar el Pixel 2 que maté

Para el cuarto día, de alguna manera hemos arreglado la mayoría de los iPhones aparentemente muertos de los estudiantes. Jessa pide ver el Pixel 2 que traje. Era el teléfono de uno de mis mejores amigos; la pantalla dejó de funcionar después de cambiar la batería. Había comprado una pantalla nueva, pero mostraba una imagen muy tenue y descolorida. Después lo llevé a un taller de reparaciones y les ocurrió lo mismo con otra pantalla de repuesto auténtica. No tenía ningún sentido, ni para mí ni para nadie que me lo contara; prácticamente lo había abandonado.

No hay esquemas para el Pixel 2 flotando por ahí, ni un mercado de piezas a nivel de placa. Pero con solo dejar que Mark y Jessa lo miraran durante 10 segundos bajo sus microscopios, ambos dijeron que conocían el problema. Dejarían que la clase lo mirara y verían si podían detectarlo. Ahora vamos a ver si tú puedes.

Close-up view of the corner of a Pixel 2's display port
El puerto de pantalla del Pixel 2 sin pantalla y los bits cercanos.

Cada componente cerca del puerto parece un poco diferente, parece que hay algo de corrosión alrededor de uno de los pines del puerto, bolas de soldadura sin nada en ellas (secciones de la placa dejadas intencionadamente sin componentes en algunos modelos). Y uno de los condensadores parece un poco dorado y oxidado. Pero el verdadero problema es lo que no está ahí: dos filtros (arriba a la derecha en la imagen de arriba), cuyas almohadillas vacías, junto con el color oscuro de la placa, engañan a los ojos de la mayoría de los estudiantes para que no los vean.

En esta clase hemos hablado mucho de los “daños del técnico anterior”, como algo que hay que buscar al examinar una placa. En este caso, yo soy el técnico anterior. Yo soy el que causé el daño. Yo levanté esos filtros, cuando usé demasiada fuerza al quitar el conector de la pantalla. Al mirar los componentes, Mark se da cuenta que uno de ellos es un condensador que se puede dejar fuera, pero el otro es un filtro que ha dejado una línea abierta entre la pantalla y la placa. No tenemos mucho tiempo, así que Mark se encarga de hacer los saltos de cables él mismo.

Running a jumper wire between the pads of a disconnected filter on a Pixel 2 display port
Soldando un cable entre las almohadillas de un filtro que falta. Granos de arroz de longitud media añadidos para la escala.

Mark me entrega el teléfono y yo me dirijo a la mesa de carga. Cojo la pantalla OLED de repuesto, la coloco en su sitio con el dedo, conecto el cable de carga y… aparece el logotipo de Google en todo su esplendor de colores primarios. Menos de un minuto después, aparece la pantalla de bloqueo y responde al tacto. A Mark le costó un minuto de examen y 5 minutos de trabajo para salvar el teléfono que nadie pudo hacer.

A Pixel 2 on a workbench, assembled and turned on
Pixel 2 después de la cirugía

Este es el punto. Esta es la razón por la que he venido aquí.

La semana que viene, concluiré mi experiencia en la escuela de reparación de placas hablando de la economía, la política y el negocio de la reparación de placas. Sé cómo se lee eso, pero lo prometo: lo haré divertido.

Este artículo fue traducido por Mariana Roca.