Итак, сотовый телефон и мороз. Насколько они совместимы? Давайте
попробуем разобраться. Для начала – небольшой тест на знания физики за
седьмой класс. Как ведут себя практически все тела при охлаждении?
Правильно: они сжимаются. Нетрудно развить эту теорию и доказать, что
при нагревании почти всё испытывает обратные метаморфозы, то бишь –
увеличивается в объёме.Вспомнили? Пойдём дальше. Как
известно, сейчас все без исключения телефоны изготавливают с
использованием BGA-монтажа. Что это такое? Чем этот монтаж так уникален?
Попробую рассказать в общих чертах.
Вот так выполняется монтаж «обычного», «печатного» типа: Для примера я нарисовал, как монтируется «объемный» резистор на плате из
фольгированного стеклотекстолита (резистор – это такая деталька…
неважно – какая, важен пример). По этой технологии ещё десять лет назад
делалось 95% всей электроники, да и сейчас – добрая половина. Обратите
внимание: сам резистор как бы «висит» на относительно гибких проволочных
ножках-выводах. Только – чур не пинать меня ногами: знаю, художник из
меня - … В общем, как смог – нарисовал. Не совсем верно, но смысл
передаёт точно. Теперь – такой же резистор, смонтированный на плате из того же стеклотекстолита, но уже – по технологии BGA: Заметили? Резистор припаян к дорожкам напрямую, без использования
проволочных выводов. Хорошо это или плохо? Как сказать… Безусловно,
монтаж упрощается, становится более технологичным, компактным… Не спорю.
Но есть один нюанс, как говорится в знаменитом анекдоте. Дело в том,
что в случае каких-либо деформаций платы или самого элемента (в нашем
случае – резистора) при использовании печатного монтажа в общем-то
ничего страшного не происходит: ну сжался на морозе этот самый резистор,
ну согнулись на долю миллиметра его проволочки-выводы… и всё! Ничего
страшного не произошло! А теперь – тот же процесс при BGA – монтаже:
там-то гнуться нечему! Гибких выводов попросту нет! Вывод: будет
деформироваться либо припой, что со временем неизбежно приедёт к
ухудшению качества пайки (деталь попросту отломается от платы без всяких
видимых на то причин!!!), либо же, если прочность пайки окажется
больше, чем прочность самой детали – разрушится сама деталь (у нас – всё
тот же резистор). Такие вот нерадостные перспективы. Увы. Самые
наблюдательные наверняка заметят, что мол, сжиматься-то будет не только
деталька, но и сама плата-основа! В принципе, это верно и отчасти
спасает монтаж от разрушения… но – только отчасти. Да, сжимается и
плата, и детали… Но сжимаются-то они ПО РАЗНОМУ!!! В природе нет двух
веществ, которые бы при нагревании или охлаждении деформировались
абсолютно одинаково! Так что всё вышесказанное, хоть и в меньшей мере,
но остаётся в силе.
Кто хоть немного знаком с технологией этого
самого BGA-монтажа могут мне привести ещё один аргумент из спортивного
интереса: мол, пайка ведь происходит при температуре порядка 300
градусов, а рабочая температура практически любого устройства – где-то в
районе 20 Цельсиев. Выходит, собранная пата выдерживает перепад
температур аж в 280 градусов! Так чем может повредить понижение
температуры всего на каких-то 10…20оС! А вот, оказывается, может! Да,
для изготовления всех без исключения деталей, применяемых при
BGA-монтаже применяются материалы с очень жёстко нормируемым
коэффициентом температурного расширения; для этого используются
специальные композитные материалы, трафареты из тех же композитных
материалов с нулевым расширением и ещё много-много разных «хитростей»,
предназначенных именно для того, чтобы при остывании с 300 до 20оС плата
не деформировалась и не повреждалась. В институте всем этим «хитростям»
обучают несколько лет, но общий смысл всего этого обучения заключается в
следующем: добиться этого невероятно трудно! И для 95% всех выпускаемых
«ширпотребовских» плат коэффициент температурного расширения
нормируется только в этом диапазоне: от 20 до 300 градусов. Не ниже! Вот
по этому ни один из уважающих себя производителей не гарантирует работу
своего оборудования при температуре ниже нуля градусов. Исключение
составляют только какие-нибудь военные разработки, о которых простым
смертным знать не положено… Более того, исходя из всего вышесказанного
можно сделать и ещё один неприятный вывод: если аппарат пусть даже всего
однократно подвергся воздействию отрицательных температур – его
нормальная работа уже под угрозой! Никто не гарантирует, что возникшая
при температурном сжатии трещина сама собой «заделается» при последующем
нагревании платы до нормальной температуры!
Как, нагнал я страха? А ведь это ещё не всё! Коль взялся описывать все аспекты воздействия мороза на телефоны – продолжу. Следующий
важный момент, который нужно отметить – это электролитические
конденсаторы, без которых не может обойтись ни одна схема.
Электролитические конденсаторы – это такие детальки, в состав которых,
как не трудно догадаться, входит электролит. Самый древний вариант
электролита – это кислотосодержащая жидкость (или щёлочь). Потом
электролитом стали пропитывать бумагу, потом появился гелевый
электролит… Впрочем, это не важно. А важно то, что электролит – это
некая субстанция, обычно находящаяся в отличном от твёрдого состоянии.
Вывод напрашивается сам собой: на морозе электролит что делает?
Правильно, замерзает! Ну, или – становится более вязким, теряет свои
свойства. И, как следствие – сами конденсаторы тоже «высыхают», теряют
ёмкость, а иногда – их и вовсе «пробивает», т.е. – конденсаторы
оказываются замкнутыми «накоротко». Неисправности, вызванные
«замёрзшими» конденсаторами можно определить, что называется,
«невооружённым глазом», вернее – ухом: это всевозможные «наводки»,
помехи в виде фона, жужжания, треска; всевозможные искажения звука…
Кстати, эта проблема хорошо знакома не только ремонтникам сотовых
телефонов: ремонт телевизора, музыкального центра, да и – любой
аппаратуры, простоявшей хотя бы зиму в неотапливаемом помещении
начинается с проверки всех электролитических конденсаторов…
Ещё
одна «беда» замёрзших телефонов заметна уже невооружённым глазом (на
этот раз – именно глазом!): экран практически любого современного
телефонного аппарата выполнен по TFT-технологии с использованием так
называемых «жидких кристаллов». Так вот: время отклика этих самых
«жидких кристаллов» на морозе увеличивается в разы!!! Честно говоря, не
знаю причину этого явления, но уверен: его не раз замечали все, кто
пользовался телефоном на морозе: экран как бы «подтормаживает»,
изображение меняется с запаздыванием, у быстро движущихся картинок
появляются «хвосты»… Впрочем, эта проблема как раз таки – не самая
страшная: явление практически полностью обратимое, и при нагревании
экрана до нормальной температуры всё проходит без последствий. А вот
зато есть проблема, которая без последствий не проходит практически
никогда. Причём, если всё вышеописанное относится в равной степени и к
китайским телефонам, и к телефонам «белым», то эта наиболее ярко
проявляется именно на «китах». Вот ответьте на вскидку: что отличает
среднестатистического «китёнка» от «белого» аппарата? Я не беру в расчет
технические детали, качество сборки или цену: я имею в виду
функциональные характеристики. Да, правильно: первое, что приходит на ум
при упоминании о «китайцах» - это большой и яркий экран с сенсорной
панелью, так называемый тач-скрин. Вот этот-то тач-скрин – и есть
ахиллесова пята «китайцев»! Давайте вспомним, как он устроен. Не
вдаваясь в технические подробности. Сенсор – это не что иное, как три
прозрачных пластиковых плёнки со специальным покрытием и контактами по
периметру. Плёнки сложены друг с другом определённым образом в виде
«бутерброда», а к контактным дорожкам прижата проводящая плёнка-шлейф.
Для жёсткости вся конструкция наклеена на стекло. Вот, собственно, и вся
хитрость. А теперь – давайте подумаем: на все деталюшки, используемые
при BGA-монтаже коэффициент температурного расширения ну хоть как-то
нормируется (по крайней мере – для плюсовых температур), а кому в голову
приходило нормировать какие-то параметры для пластика сенсоров? Да
никому! По большому счёту – это обычный целлофан, только немного
плотнее. А ещё – не забывайте, что сенсор – самая большая деталь в
телефоне; а значит – и деформируется она значительно больше остальных
деталей. Результат – нарушение контактов между самим сенсором и его
выводами. Или – обрыв контактных дорожек в самом сенсоре. И что самое
плохое – эта неисправность обычно не самоустраняется при нагревании
аппарата. Вот оттого и увеличивается поток телефонов с неработающими
сенсорами зимой (даже по форуму на этом сайте – тенденция налицо!).
Кстати, часто попадают в ремонт аппараты с рынков от «перекупщиков». С
тем же диагнозом. Продавцы ведь выкладывают товар обычно прямо в
витрине, и редко кто догадается засунуть в эту самую витрину хотя бы
обычный бытовой фен (честно отобранный у жены), чтобы там температура
была хоть немного выше, чем на улице… Ещё одна проблема аппаратов,
попавших на мороз – это их батареи. Сейчас ведь практически все аппараты
оснащены литий-ионными или литий-полимерными батарейками, которые, как
известно, теряют ёмкость на морозе (забавно: древние никель-кадмиевые
или никель-металл-гидридные аккумуляторы подвержены этому явлению в
значительно меньшей степени!). В случае однократного воздействия
отрицательных температур на такую батарейку при последующем её
нагревании и нескольких циклах заряда-разряда ёмкость аккумулятора
полностью восстанавливается. А вот если систематически «морозить»
батарейку – то она это едва ли оценит… и весной, скорее всего, вам
придётся искать новую.
А на последок – ещё одна «беда», которая
грозит аппаратам, побывавшим на морозе. Эта проблема хорошо знакома всем
очкарикам. Когда заходишь в тёплое помещение с мороза – на очках с
обеих сторон стекла конденсируется влага, очки «запотевают»… А кто вам
сказал, что с платой телефона не происходит то же самое? И как следствие
– короткое замыкание между дорожками, сгоревшие детали… А потом клиенты
клянутся всеми святыми, что телефон никогда в жизни не попадал в воду,
что носили его только в герметичном чехле, что… и ещё миллион таких вот
«что». Хотя телефон неисправен именно по причине попадания влаги на
плату. Пусть даже и из воздуха.
Вот такая вот мрачная картина
нарисовалась. Как говорится – я не виноват: против законов физики не
попрёшь! Что же делать – спросите вы? Выходит, зимой телефонами вообще
не пользоваться? Что тут сказать… Разумеется, к таким крайностям
прибегать не стоит, но всё вышеописанное иметь в виду стоит.
Ну и – позволю себе несколько советов, как сохранить здоровье своему «мобильному товарищу» и некоторую сумму финансов – себе. -
Зимой не носите телефон в сумке. Особенно это касается представительниц
прекрасного пола. Купите себе какой-нибудь симпатичный шнурок, мешочек,
чехольчик (ну, или – кому что по вкусу) и носите аппарат под одеждой. - По возможности – пользуйтесь гарнитурой, чтобы не доставать аппарат из тёплого и уютного кармашка. -
Если есть возможность – для разговора зайдите в магазин, метро, подъезд
– словом, куда-нибудь в тёплое место. Оно и для рук полезнее: не
замёрзнут! - В случае, если телефон длительное время находился на
холоде – вытащите из него батарейку, разберите как сможете (хотя бы
панельки снимите и крышку для отсека батарейки) и в таком виде оставьте
на два-три часа. И только потом – вставляйте батарею и включайте
аппарат! - Никогда не покупайте телефоны зимой с открытых лотков,
неотапливаемых киосков и т.д.! Как бы не были заманчивы цены – они вам
не окупятся! Хлопот потом будет гораздо больше, чем выигрыш в стоимости!
Если
будете соблюдать все вышеперечисленные условия – телефон прослужит вам
гораздо дольше (а работы у моих коллег будет поменьше)! Телефон – он не
человек, закалка ему на пользу не пойдёт. А в Китае – вообще таких
морозов, как у нас – не бывает никогда!
|