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DISIPADORES CERÁMICOS
SUPERJUNGLA CON MICRO DEL SAMSUNG D5500

por ING. PICERNO




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                                               DISIPADORES CERÁMICOS 1 

1.1 EL DISIPADOR DEL MICRO, DEL SAMSUNG D5500

             No podemos juzgar a todos los disipadores utilizando un solo ejemplo, pero para los que se quejan de que soy muy teórico aquí les voy a dar el gusto de realizar un artículo absolutamente práctico.

             En la foto 1.1.1 podemos observar el disipador que es un cuadrado perfecto de 30x30 mm con 2 mm de espesor. Su aspecto es gris, bien liso, es decir que no tiene burbujas o poros y por lo tanto no opera como una esponja de aire como algunos creen. Además, pesa la mitad que uno de aluminio y estamos seguros que cuesta mucho menos.

  

            Fig.1.1.1 Fotografía del disipador

               El encapsulado del micro tiene un tamaño de 22,54x 22,54 mm es decir que el disipador sobresale 3,75 mm del encapsulado. Sacando alguna cuentitas el disipador es un 24% más grande que el microprocesador. Como hay una caída de temperatura en el adhesivo térmico entre el microprocesador y el disipador y en el disipador cerámico. Podríamos decir que prácticamente no contribuye a reducir la temperatura del microprocesador, siendo este uno de los principales problemas de este modelo.   

               Dado su bajo peso, el disipador puede ser pegado con un equivalente de la grasa siliconada, que es más densa y permite una presentación en forma de estampilla de doble faz, lo que facilita su colocación en la plaqueta como paso final luego del armado (trabajando a mano descubierta). Ver la fotografía del lado adhesivo.

 

 

            Fig.1.1.2  Disipador del lado adhesivo

                Pero esta estampilla conductora tiene un problema. Se puede usar una vez solamente. Luego, la superficie que sale con el disipador, es más seca que la lengua de un loro.

1.2 CUANDO SE DEBE DESPEGAR EL DISIPADOR

               Cuando se sospecha de que la falla que tiene el TV se debe a una falla de las soldaduras BGA del superjungla con micro, por ejemplo:

  1) Cuando no hay señal de encendido del TV o del Backligth operando la tecla de encendido local.

  2) Cuando no funciona el control remoto y el receptor del control remoto tiene señal de salida.

  3) Cuando no enciende el LED piloto y el LED está en buenas condiciones.

  4) Cuando no hay sonido y el amplificador de audio funciona bien.

  5) Cuando falla una entrada de señal y el circuito correspondiente funciona bien.

  6) Cuando no hay señal sobre el cristal.

  7) Muchas más.

               Todas estas cosas se pueden probar con un osciloscopio digital, analógico o con la sonda de RF (gratis en esta página).

               Les recordamos que en estos casos, hay que hacer la prueba del "dedote". 

1) Apague el TV

2) Espere unos 10 segundos. 

3) Ponga el pulgar de la mano hábil sobre el superjungla con micro.

4) Apriete hasta que la plaqueta se curve levemente. 

5) Encienda el TV y observe si desapareció la falla. 

Si desapareció hay que hacer un reflow para confirmar un problema de soldadura y si el TV arranca bien y funciona unos 10 minutos o más, significa que el problema está en las soldaduras BGA y hay que hacer un reballing. 

Ud. se preguntará ¿Porque un reballing, si el TV funciona bien? Porque no va a durar mucho tiempo funcionando. Tal vez una semana o dos, pero finalmente vuelve la falla al dilatarse y contraerse las bolillas.   

            Ahora todo depende de que Ud. tenga una máquina de reballing. Si la tiene y va a hacer el rebaling Ud. mismo, deberá sacarle el disipador al micro. Esto requiere paciencia, porque si lo quiere hacer rápido, seguro que quiebra el disipador. Hay que colocar un destornillador plano con una pala de unos 10 mm a al que se le ha sacado filo, en lugar de dejar una punta roma. A este destornillador lo colocamos entre el disipador y el microprocesador y realizamos palanca con suavidad. El disipador comenzará a abrirse como la tapa de un libro, hasta que se separa por completo, dejando la estampilla conductora en el disipador. Ver el video  1.2.1.

                        Video 1.2.1 Despegado del disipador

            Nota: Tirar aire caliente a 130°C con un soldador o con un secador de pelo sobre la estampilla térmica, facilita la tarea.

             Como ya dijimos, la estampilla térmica sirve para una sola vez y por lo tanto se la debe descartar. Para despegarla del disipador cerámico se debe utilizar un bisturí o un cutter. Ver el video 1.2.2.

 

                        Video 1.2.2 Despegado de la estampilla conductora


1.4 Y QUE PASA SI EL DISIPADOR SE QUIEBRA        

             No es un problema grave, porque la cerámica se pega fácilmente con Poxipol. Cuando el disipador se quiebra, queda pegado en dos trozos sobre la estampilla térmica. No despegue las dos mitades porque la estampilla nos va a servir a modo de bisagra. Prepare el Poxipol y colóquelo en los quiebres   de las dos caras. Cierre los trozos usando como bisagra la estampilla y apriete con fuerza. Seguramente el Poxipol rebasará de ambos lados. Despegue la estampilla con el bisturí o el cutter, retire el exceso de adhesivo antes de que frague.  

            Si quera alguna rebaba se puede cortar con el bisturí, para que ambas cara del disipador queden libre de poxipol ya que el mismo no es buen conductor del calor y las rebabas reducirán la disipación.

    En la figura 1.3.1 se puede observar una foto de un disipador reparado.

 

 

            Fig. 1.3.1 Disipador reparado

 

1.4 PEGADO DEL DISIPADOR LUEGO DEL REBALLING

 

            ¿Como pegar el disipador si la estampilla ya no sirve? Realmente conocemos muchos adhesivos pero ninguno con una gran conductividad térmica. El Poxipol pega muy bien la cerámica, pero es prácticamente un aislador del calor y la electricidad. La grasa siliconada es buena conductora del calor pero no es suficientemente adhesiva.  

            La solución es muy simple. Combinar las características de la grasa siliconada con la del Poxipol. hay que tomar una pequeña cantidad de Poxipol preparado y realizar un cilindro de unos 2 mm de diámetro, amasándolo con la mano. Cortar 4 trocitos de  2 mm de largo y pegarlos en los vértices del microprocesador y luego rápidamente colocar una capa de grasa siliconada en toda la superficie superior del mismo. Por último y rápidamente hay que apoyar el disipador cerámico y apretar fuertemente con la mano o con una morsa utilizando trocitos de madera como separadores. Ver el video 1.4.1.

 

              Video 1.4.1 Colocación del disipador

               Existe una variante de este método adecuado para la falla más común del D5500. Ocurre que este modelo tiene un folclore muy particular con referencia a la falla de reinicio, que tarde o temprano termina apareciendo en todos estos equipos. Hay muchos reparadores que no leen los foros de fallas y no saben que prácticamente el 100% de los casos de reinicio se debe a la memoria. Y piensan que como el microprocesador es el que comanda todas las acciones automáticas del TV y es el responsable de encender y apagar el mismo, seguramente es el componente que está fallando y como es un BGA lo adecuado es tirarle aire caliente para hacer un reflow. Y si funciona entregarlo y cobrarlo. Pero esto requiere sacar el disipador; pero el indio tocapote no piensa primero y ejecuta después. Ejecuta primero y luego se queja de los dioses. Saca el disipador como sea para calentar el microprocesador a lo indio. Y como resultado el disipador termina quebrado.

               Esto implica una variante ¿Se puede pegar el disipador con el microprocesador colocado en la plaqueta? Si, se puede apretando el mismo solo con los dedos y colocando un taco de madera del lado oculto del circuito impreso (nunca con la plaqueta atornillada en el chasis). Por lo general la capa de grasa siliconada queda un poco más gruesa pero suele funcionar correctamente.

1.5 LOS PROBLEMAS TÉRMICOS DEL SAMSUNG D5500 Y LA GRASA SILICONADA

             Cuando Samsung hizo este TV aun no existían las leyes de la termodinámica, a juzgar por el hecho de que la plaqueta atrás del microprocesador y a los costados del mismo suele tomar un hermoso tono bronceado Caribe, que nos está indicado "peligro no toque porque se quema". Si esto es así en un TV que funciona normalmente, no queremos pensar que puede ocurrir si el disipador tiene un problema.  

            El cliente no sabe que su TV tiene una falla latente. Y aunque lo supiera no creo que Samsung lo atienda. Pero ahora nosotros pusimos nuestras manitos en el TV y a partir de allí nos queda como decimos en Argentina: con "un peludo de regalo". El peludo es un animal autóctono mezcla de tortuga y gato que se caracteriza por su fealdad. Y cuando alguien regala uno es porque no le tiene aprecio al receptor del regalo. Sintetizando, el cliente nos va a echar la culpa de todo problema que se presente en lo sucesivo en su TV. Y si el microprocesador recalienta, tarde o temprano se va a arruinar o va a dañar a la memoria que tiene una tecnología muy poco durable (pero económica).

               Ud. pensará; si se daña el micro y a mí me lo mandaron por la memoria, seguramente va a producir una falla diferente. Recuerde que ambos componentes están unidos por un bus de datos de 8 pistas (mejor digamos pistitas porque tienen un ancho miserable) y una bolilla del BGA rajada puede provocar una falla de reinicio, porque puede cortar las señales del bus completo, anulando la comunicación con la memoria.  

               Y justamente la falla de reinicio es la imposibilidad absoluta de comunicación entre el microprocesador y la memoria Flash, que es el lugar donde está el sistema operativo del TV. Cuando encendemos el TV el microprocesador comienza a revisar todo el TV mediante el I2CBUS para ver si hay alguna etapa que falla y comienza por la más importante, que es la memoria EPROM y luego sigue con la Flash y carga cada una de las posiciones de memoria con un dato. Cuando termina de cargar intenta leer los datos grabados y se encuentra con que no hay ninguno y comienza a intentar grabar nuevamente y no encuentra nada grabado y así hasta el infinito.

               Si no me cree, la próxima vez que cambia una flash, pruebe el TV sin Flash y va a ver que realiza un reinicio constante de unos 2,5 Seg. Cuando está la flash conectada, muchas veces la flash arranca bien, pero el calentamiento general del TV la hace cortar en algunos minutos (nuestro record fue de 8 minutos con el TV sin tapa).

               Toda esta información se la doy porque cuando reparamos un TV, debemos tener el mayor de los cuidados de que no falle a los pocos días y eso requiere estar muy seguros de los materiales que usamos de reemplazo, siendo la Flash uno de los más comprometidos, porque si compramos una memoria usada y regrabada puede durar lo que dura un suspiro y hay precios muy sospechosos en el mercado.

Extrañamente las únicas memorias que tienen el programa modificado son importadas, ya grabadas en origen con un agregado al programa original que está protegido; y sin embargo se bancaron el aumento del U$S desde 14$AR por U$S hasta 20,5$AR por U$S. ¡Raro no!.

               Sin embargo en nuestro caso existe un componente al que no le prestamos atención y produce verdaderos desastres. Me refiero a la grasa siliconada.  

            La grasa siliconada conductora del calor es un producto químico muy difícil de elaborar y por tanto suficientemente caro como para que los piratas estén a la orden del día.  

            Comencemos con algo que me dejo asombrado. Por Internet un señor con claro acento español, que dice que nos va a enseñar a preparar una pasta disipadora que le ha dado un gran resultado, aunque recomienda que existiendo muchos productos comerciales solo hay que usarla si no los tienen en ese momento.

               En la primer toma muestra los ingredientes, que son una pasta dentrífica y una botella de aceite de cocina que según dice este señor, debe ser de muy buena calidad. En la segunda toma muestra una cuchara sopera , vuelca un poco de dentrífico y un poco de aceite y los mezcla. Para el que no crea le muestro el link.

               https://www.youtube.com/watch?v=EAx9WySGBgs

Esto es una clara muestra de que no debe utilizarse esta mezcla como pasta termica y una prueba de que Internet es como una bolsa de gatos donde se mezcla lo bueno lo malo y lo regular. Elija bien su fuente de información y use el dentrifico para lavarse los dientes y el aceite para cocinar.

               La verdadera pasta térmica (mal llamada grasa siliconada) es una base de grasa siliconada, que soporta alta temperatura, con el agregado de oxido de cinc que es un polvo de color blanco, que le confiere las propiedades de conductora térmica a la grasa.

               En Argentina descubrimos un fabricante de pasta térmica, que hacia su producto con vaselina solida y yeso en polvo. Vendía su producto con una etiqueta idéntica a la mejor marca importada y la vendía al doble del valor, de la de mejor calidad, que se fabrica por aquí.  

            Otro fabricante nos insistía que su pasta tenia aprobación del IRAM (Instituto Argentino de racionalización de materiales) cuando en realidad el sello correspondía a la jeringa que utilizaba como envase.

               Seguramente Ud. se preguntará cómo hacer para saber si su pasta importada es lo que realmente supone que es. Y la prueba casera es muy simple. 

1)Tome un soldador y una chapita de cobre de 10x10 mm.

2) Ate la sonda bimetálica de su tester en una punta.

3) Ponga la chapita sobre un taco de madera clavada con un pequeño clavo.

4) Suelde la punta de su soldador en otra punta de la chapita, trabando el mango de modo que no se doble la punta.

5) Deje enfriar todo el conjunto.

6) Agregue una muestra de la supuesta pasta térmica sobre la chapita.

7) Encienda el soldador.

8) Tome un palillo para explorar la contextura de la muestra a distintas temperaturas.

9) Observe el comportamiento de la muestra. Si es "Pasta térmica" real su contextura no cambiará hasta los 350 °C luego se comienza a evaporar la grasa siliconada dejando como resto un polvo blanco que es oxido de cinc. Nota: en algunos casos soporta aun mayores temperaturas.   

10) Si no es pasta térmica, el proceso de que la pasta se vuelva un polvo, ocurre a una temperatura mucho menor; por ejemplo en la pasta dentrífica es de solo 80°C.

             ¿Y que problema ocurre cuando la pasta se vuelve un polvo?: que no tiene elasticidad y por lo tanto no hay un contacto mecánico ni térmico adecuado entre el microprocesador y el disipador.

             Y lo lógico es que termine quemándose el microprocesador. Pero no siempre ocurre lo lógico. En muchos casos (por suerte) primero se quema la Flash (que está al lado del microprocesador) porque está en el camino del aire caliente del micro y son mucho más sensibles al calor por su endeble estructura. De este modo se salva el microprocesador, que es difícil de cambiar, de conseguir y es muy caro y se quema la memoria que en algunos casos se consigue con un costo aceptable.

             En otros casos (muy pocos) las que se rompen por exceso de temperatura, son las bolillas del microprocesador BGA y solo es necesario realizar un reballing.

  1.6 CONCLUSIONES

               De este modo develamos el misterioso disipador cerámico, que no es ninguna maravilla que pueda enfriar un superjungla con micro, mejor que un buen disipador aleteado de aluminio. Es evidentemente un reemplazo que puede resultar económico para el fabricante, por su reducido peso y costo, pero no vimos que sea utilizado por otros fabricantes, así que esperemos un tiempo prudencial para realizar un juicio definitivo.

               Por ahora digamos que es algo que está acorde con el resto del modelo al que le damos el premio limón de los Smart TV.

               Quiero reconocer que la idea de las cuatro bolitas de Poxipol me la dio un miembro de mi página y no me acuerdo quien fue. Si leyó este articulo por favor le pido que se comunique por correo electrónico, para poner su nombre en el artículo como colaborador destacado.

 



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El Ing. Alberto Picerno, conocido en toda latinoamerica por sus cursos de Tv y LCD, es el autor mas prolífico sobre Electrónica, con mas de 40 libros tecnicos y cientos de articulos publicados. 

Se inicio en el mundo de la electronica de niño ayudando a su padre que era hobbysta y aficionado a la radio.

Su experiencia temprana le permitio recibirse con medalla de oro al mejor promedio de "Tecnico Nacional el Telecomunicaciones" y posteriormente volvio a obtener la medalla de oro al mejor promedio como "Ingeniero en electronica en UTN"

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