Connaissez-vous ces instants, lors d’un projet de réparation ou de bricolage délicat, même s’il progresse moyennement, où vous avez l’impression d’accéder à un niveau de connaissance supérieur ? Les pièces du puzzle s’assemblent, le fonctionnement d’un système devient limpide. Quel sentiment exaltant ! Un frisson vous parcourt l’échine et un sourire naît sur vos lèvres. Peut-être même que ça va permettre d’économiser quelques sous un beau jour !
J’ai expérimenté un de ces rares instants le mois dernier, alors que je pointais un microscope sur une micropuce plus petite qu’un grain de sel. La buse dans ma main gauche insufflait de l’air à 385ºC quand la puce s’est soulevée soudainement et a adhéré aux 64 boules microscopiques de soudure fondue à l’instant. Mon autre main leva la pointe de ma pincette de la surface. Et voilà, j’avais fini de remplacer la puce qui gérait la charge d’un iPhone 6. Quelques minutes plus tard, je connectai la carte mère fraîchement réparée à écran, batterie et port de charge. Et tout fonctionnait !
Changer la puce Tristar sur la carte mère d’un iPhone n’est pas la chose la plus compliquée que j’ai effectuée au cours de la formation hebdomadaire en microsoudure et réparation de carte mère auprès de Jessa Jones. Mais la réparation de cette carte d’iPhone a été le déclic – il ne s’agissait pas d’un truc dont seuls les géants de la tech sont capables. C’était moi qui le faisais.
La carte mère à l’intérieur d’un smartphone (ou bien d’une tablette, d’un ordinateur portable ou autre gadget) est comme une grille de lignes électriques. Si le courant électrique ne peut pas se déplacer comme il faut, vous pouvez diagnostiquer où il est bloqué et le rétablir. On peut réparer ces choses – même moi, j’en suis capable, un rédacteur technique dont la dernière réelle formation en électricité remonte aux Olympiades Scientifiques en 5ème. Tous les téléphones ne sont pas réparables, ni en valent la peine et le temps aux yeux de tous. Mais on pourrait réparer bien plus que ce que nous faisons maintenant.
Ce qui suit est le premier volet d’un journal en trois parties de ma semaine de formation en microsoudure. Il ne sera pas strictement chronologique, car répéter et revenir en arrière est essentiel quand on apprend quelque chose. Cet article détaille les acquis principaux autour des pannes internes des téléphones et de leur diagnostic. Le prochain volet s’étendra sur la réparation de ces pannes et le troisième sur les aspects professionnels et politiques de la microsoudure et de la réparation des cartes mères.
Penser comme un médecin, et non un ingénieur
Il y a certainement plus de cartes mères dans iPad Rehab que d’âmes dans la ville où le centre de formation est implanté. Honeoye Falls est à 20 minutes en voiture de Rochester, au nord de l’État de New York. Le village compte 2.800 habitants, cinq rues et une pharmacie. Une heure et demie d’autoroute terne et morose, à travers les arbres effeuillés de début février, le sépare de ma ville de Buffalo.
La plupart des huit autres élèves sont venus en avion – de Géorgie, du Wisconsin, de la Pennsylvanie et de la Caroline du Nord – sauf un de Rochester. Trois d’entre eux ont déjà opéré « sur composants » et changé écrans, batteries, etc. Ils souhaitent proposer des réparations plus poussées et la récupération de données. Trois autres sont militaires, ils cherchent des preuves sur les téléphones impliqués dans des affaires criminelles. Les deux derniers élèves ne souhaitent pas faire de la microsoudure à plein-temps, mais y voient un éventuel complément de revenus. Puis, il y a moi, le rédacteur qui, après avoir écouté les histoires des autres, se demande s’il ne s’est pas lancé dans une entreprise qui le dépasse.
On nous a demandé d’apporter des appareils cassés. La plupart ont des téléphones qui semblent ne plus s’allumer du tout. Certains des téléphones s’allument, mais l’écran reste noir, le tactile ne répond pas, il n’y a pas de son – ce sont les cas « s’allume mais ». Dans ma sacoche, le Pixel 2 d’un ami, dont j’ai apparemment tué l’écran en changeant la batterie, et un MacBook Air 2012 qui bipe parfois trois fois au lieu de s’allumer, attendent leur heure.
Il est probable que nous sauverons la plupart, voire tous ces appareils, nous assure Jessa. Nous allons apprendre à penser comme des médecins, et non des ingénieurs. Un cerveau d’ingénieur effectue les mêmes tests pour tout, teste et compare chaque circuit de la carte mère. Les cellules grises d’un médecin recueillent autant d’historique que possible, repèrent et isolent les symptômes, connaissent toutes les maladies courantes et les exceptions rares. Et surtout, un médecin s’immisce aussi peu que nécessaire pour remettre son patient sur pied.
Jessa Jones est une personnalité célèbre dans les cercles de la réparation des cartes mères et de la récupération de données. Si ni elle ni son équipe d’iPad Rehab n’est capable de sauver un iPhone, le prix de la réparation est remboursé. Sauf si la carte mère est cassée ou altérée physiquement ou bien si le processeur ou le stockage ont des dégâts graves, elle arrivera très probablement à ressusciter un appareil jusqu’à l’entrée du mot de passe. Quelques appareils sont tellement endommagés qu’ils ne seront plus jamais aptes à l’usage quotidien, mais les personnes ayant récupéré les photos de bébé, les fichiers professionnels ou les textos de proches disparus, sont plus nombreuses que vous le croyez.
Il reste cependant un obstacle irréparable : le verrouillage d’activation iCloud. Notre groupe va ramener à la vie un iPhone SE tombé dans un lac et faire démarrer un iPad Mini à l’aide de deux blocs d’alimentation. Mais le verrouillage d’activation est une barrière infranchissable si on ne connaît pas le propriétaire précédent et aucune des milliers d’astuces de Jessa ne peut la contourner. Réaliser cela fait un peu l’effet d’une douche froide au milieu des défis exaltants de la semaine.
Nous commençons notre formation avec la Règle Numéro Un en matière de réparation de carte mère : aucun appareil n’a un souci de carte mère tant qu’on n’a pas prouvé que les autres pièces fonctionnent. Les centres de réparation gardent un stock de pièces « certifiées en bon état » pour tous les appareils possibles. Avant de s’atteler à une carte mère, on y branche un écran, un port de charge, une batterie en bon état, pour voir ce qui fonctionne. Jessa distribue à chacun une carte mère d’iPhone 6 pour que nous nous y mettions. Voir ces pièces coûteuses secouées comme des prunes dans une bassine en plastique et jetées sur les tables, puis les élèves brancher écrans et batterie à mains nues – je suis sûr que ma mine perplexe est révélatrice de mes références iFixit méticuleuses étape par étape.
Je surmonte ma vision délicate du silicium le deuxième jour, à l’aide d’un instant mémorable. Je demande à Jessa, qui brandit une carte mère d’une main tout en surveillant sa consommation de volts, si nous ne devrions pas nous soucier, tu sais, de l’électrocution ou de court-circuiter quelque chose ou bien de se salir les mains.
Jessa fait pivoter sa chaise et soulève la petite carte toujours connectée au niveau de ses yeux. « Tu vois ce port de charge ? » Elle le lèche. « Ce ne sont que quelques volts, Kevin. Tu portes des chaussures avec une semelle ? Tu travailles dans une baignoire pleine d’eau ? Il y a zéro souci. »
Jessa va passer une bonne partie de la semaine à démystifier différentes notions que j’ai acquises au cours de ma carrière de rédacteur technique. Elle ne prend personne avec des pincettes et a vite décelé toutes les perspectives de nos vies et carrières apportées en cours. Un bon exemple : après seulement deux jours de formation, elle qualifie la plupart de mes problèmes de soudure et diagnostic de « cas modérés ou graves de Je réfléchis trop ». C’est l’une des attitudes les plus encourageantes et étonnamment gentilles que j’ai jamais rencontrées. 1
La partie pratique de notre aventure de réparation commence par l’apprentissage de la lecture d’une carte mère à l’œil nu. Regardez de près et vous apercevrez des fils, des prises et des broches, des routes qui les relient au métal de la carte mère (la terre), ainsi que les « vias », des fils en dessous de la surface, qui connectent les pastilles des différentes puces. Et surtout, nous apprenons qu’il y a différents types de soudure : la version sans plomb utilisée en usine, la plomb/étain que la plupart des gens utilisent et la bismuth/étain haut de gamme.
Une entrée en matière pour l’un des nombreux paradoxes de l’électronique durable. Les fabricants ont abandonné massivement la soudure au plomb au milieu des années 2000. À l’échelle de la production, se passer de plomb fait une énorme différence pour l’environnement et la santé. Mais la soudure sans plomb est plus délicate. L’usage de soudure plomb/étain pour particuliers améliore la solidité des connexions d’un circuit imprimé. Et vous en utilisez très très peu ; Jessa se sert toujours de la bobine de seconde main qu’elle a achetée sur eBay au début de sa carrière. « Les fabricants font leur part pour la planète en se passant de plomb. Nous faisons la nôtre en faisant durer leurs appareils le plus longtemps possible, » nous explique-t-elle.
Après l’enseignement basique des circuits, fils et soudures, nous nous penchons sur le fonctionnement et les connexions des composants d’un circuit. Le deuxième jour nous plonge dans le monde des condensateurs, résistances, transistors, filtres, bobines d’arrêt, diodes, convertisseurs Buck et Boost, mosfets et bobines. À l’aide d’un multimètre, habituellement en mode diode et dont la sonde rouge est reliée à la terre, nous choisissons un composant et vérifions les trois principales hypothèses de dysfonctionnement :
- Ouvert, quand un composant est en panne et le circuit donc incomplet. Le multimètre affiche « OL ». Le circuit n’a pas de continuité ou une résistance à la terre presque infinie.
- Court-circuit, une connexion non voulue, habituellement à la terre. Le multimètre affiche « 0.0 », car il n’y a pas de résistance entre la sonde reliée à la terre et le composant que vous examinez – il est directement relié à la terre.
- Une résistance divergeant de beaucoup des résistances habituelles listées sur votre schéma ou les diagrammes collaboratifs (nous en reparlerons tout à l’heure).
Cela fait beaucoup à assimiler, mais bonne nouvelle, c’est en gros la seule lecture requise pour le B.A.BA de la microsoudure. Votre téléphone est HS parce qu’un choc, une déformation, un plongeon dans l’eau ou le branchement à une source de courant instable a causé le court-circuit, l’ouverture, la déconnexion ou tout autre dégât farfelu d’un composant d’un de ces circuits.
Les suspects habituels
Comment savoir quel composant exact est mort dans votre téléphone présumé HS, parmi ces centaines et centaines de chenapans ? Avec un peu d’expérience, il est possible de le déduire avant même de démonter l’écran.
Certains filtres très fins risquent de se consumer si un bricoleur paresseux branche un écran quand la batterie est encore branchée. L’eau se lance à l’assaut des téléphones à des endroits familiers, comme à côté de la fente de carte SIM de l’iPhone X « étanche ». Les iPhone 6 et 7 sont plus sensibles aux déformations, ce qui fait que les minuscules boules de soudure risquent plus de se fissurer ou se détacher, la porte ouverte à la « Touch Disease » des iPhone 6/Plus et aux fréquents soucis de la puce audio des iPhone 7/Plus. S’il y a déjà eu une tentative de réparation ou un changement de pièces, par un pro ou un particulier, on vérifie si une vis éventuellement mal placée a fait des dégâts. Tous ces problèmes pointus font partie des bobos routiniers traités dans les centres de réparation.
Que se passe-t-il si on n’identifie pas la cause à ses symptômes ? On effectue quelques tests et on examine la carte mère. Un test simple est de brancher un câble relié à un ampèremètre USB au téléphone et d’examiner ce qui se passe quand il s’allume. Il suffit de regarder l’ampérage descendre, monter ou stagner à un niveau inhabituellement bas pour en dire long sur l’état du téléphone : démarrage, blocage en mode DFU, « mort cérébrale » du processeur ou stockage endommagé, etc.
Maintenant qu’on connaît l’état général du téléphone, il est temps de démonter la carte mère et de chercher la petite bête. Voici les trois méthodes principales :
- Observation visuelle : Examiner la carte mère au microscope. Quels composants sont corrodés, brûlés. Y a-t-il des soudures fissurées ou bizarres ? Manque-t-il quelque chose ?
- Chaleur : Alimenter la carte mère pendant un moment et repérer quels composants surchauffent inhabituellement par rapport à ceux qui les entourent.
- Force brute : Tester chaque composant de chaque circuit, en les démontant physiquement au fur et à mesure, si nécessaire.
Peut-être vous demandez-vous : « Mais comment peut-on voir un composant surchauffer ? » Merci pour la question, car la réponse est géniale. À l’aide d’une caméra thermique montée sur téléphone, il est possible de déceler un point blanc-chaud au milieu de la carte bleue fraîchement allumée. Une alternative moins coûteuse est de l’asperger avec un aérosol réfrigérant et de regarder quel composant chaud/court-circuité fait fondre son revêtement glacé en premier. Encore moins cher, mais probablement à déconseiller : approcher la carte mère de son visage, comme Jessa le faisait parfois à ses débuts dans le métier.
À ce moment, on sait peut-être quel élément de la carte mère fait des siennes, mais ni sa fonction ni ses compagnons de circuit. Même Jessa ne connaît pas tous les condensateurs par cœur. Voilà le moment de sortir les PDF géants que vous n’êtes pas censés avoir et un logiciel chinois douteux.
Schémas et logiciel tombés du camion
Des schémas reproduisent tous les composants d’une carte ainsi que les lignes électriques qui les relient. Un bon schéma est un fichier permettant d’effectuer des recherches plein texte. Ainsi, on peut suivre, disons, une ligne USB_VBUS_DETECT dont vous pensez qu’elle fait des siennes entre la batterie et la puce de contrôle USB, et s’arrêter en chemin auprès d’une résistance. Cela semble compliqué, mais il s’agit la plupart du temps d’effectuer des recherches Control/Command+F et d’interpréter des appellations.
Quelques entreprises, comme Samsung, vendent ces schémas. Apple ne vend ni ne propose de schémas en dehors de sa chaîne de production. Mais des gens les trouvent, et les centres de réparations qui réparent les cartes mères y ont recours. Si le droit à la réparation intègre un jour la législation, les fabricants seront obligés de partager leurs schémas avec les centres de réparation qui essayent de réparer leurs appareils. Pour l’instant, il s’agit d’une zone trouble dont tous les techniciens réparateurs doivent s’accommoder.
Les schémas peuvent répondre à vos questions quant au nom des différents minuscules éléments, leurs fonctions, leurs résistance et tension habituelles, et bien plus encore. Mais travailler dans un schéma PDF géant peut se révéler plutôt frustrant. Il faut naviguer de page en page pour traquer un seul circuit, et les appellations ne sont pas optimisées pour la lecture non-initiée.
C’est là que le logiciel de lecture de carte mère entre en jeu. Il existe des applications qui facilitent le déchiffrage des schémas. Elles permettent de trouver un composant et de traquer son circuit, un peu comme jouer à SimCity au lieu de trouver une bouche d’égoût dans un réseau de canalisations. On démarre avec une vue aérienne de la carte mère, puis on clique ou cherche le nom d’un composant présumé en difficultés et tout ce qui lui est relié est mis en évidence.
Jessa, comme la plupart des techs de la branche, utilise ZXWTEAM, c.à.d Zillion x Work. Le nom est une affirmation des plus sérieuses que votre centre de réparation aura un zillion de clients supplémentaires si vous vous servez de ce logiciel. Il n’est pas intuitif et déclenche les avertissements anti-virus sur beaucoup d’ordinateurs. Les serveurs d’authentification se trouvent en Chine et il est difficile à trouver aux USA (bien que Jessa vende des licences). Nous n’en vendons pas chez iFixit, car notre avocat nous l’a déconseillé. Mais c’est essentiel pour quiconque voulant réparer des cartes mères.
Bilan pédagogique
Contrairement à de nombreux enseignements, la formation en réparation de cartes mères de Jessa explique clairement pourquoi il faut se familiariser avec la théorie scientifique de ce genre de réparation avant de mettre la main à la pâte (à souder). Dans la pratique, vous gagnez du temps en diagnostiquant le composant défectueux et évitez les manips inutiles. Mais cela m’a également permis de changer ma conception des appareils « cassés ». La majorité des gadgets grand public qui ne fonctionnent plus ne sont presque jamais complètement « cassés ». Le courant électrique ne circule plus, il faut donc changer, retirer ou reconnecter quelque chose pour qu’il circule à nouveau.
Peut-être que cela n’est pas une révélation pour qui a déjà consacré du temps à se renseigner sur les appareils utilisés pour envoyer des émojis ou consulter la météo. Mais cela représente un évènement clé pour moi. Depuis l’entrée dans ma vie des smartphones et tablettes, l’évolution de ma relation avec eux s’est révélée digne d’un meme :
- « La batterie de mon téléphone est HS. Il est temps d’en racheter un. »
- « Peut-être qu’un pro peut changer l’écran ou la batterie. »
- « En fait, je peux moi-même remplacer l’écran ou la batterie. »
- « Ok, celui-là ne s’allume plus, donc maintenant j’en ai besoin d’un nouveau. »
Quant à l’illumination finale, eh bien, c’est cette formation : on peut aussi réparer le cerveau d’un téléphone. Avec le matériel et l’attention nécessaires pour prendre soin des minuscules composants, vous et moi pouvons effectuer les minuscules changements qui s’imposent.
Un élève a apporté un iPhone 6 qui avait passé de sales quarts d’heure. Le rétroéclairage était HS, aucun des haut-parleurs ne fonctionnait, la puce audio semblait en panne et quelques puces avaient tout simplement disparu. Il était déjà passé dans les mains d’Apple (puis revenu) et deux techniciens réparateurs avaient également tenté leur chance. Mais Jessa a découvert ce que tous les experts précédents avaient zappé : une résistance juste à côté du processeur était défectueuse.
Les résistances sont costaudes et tombent rarement en panne, mais quand cela arrive, une ligne est coupée. En changeant la défectueuse avec une pièce en provenance d’une autre carte, Jessa a pu rapiécer notre iPhone HS. Elle décolle le rétroéclairage de l’écran, pointe le faisceau de son microscope sur l’écran et pose la résistance.
Le logo Apple apparaît. Puis l’écran de saisie du code d’accès. La classe applaudit. J’écris dans mon journal : « Je suis un converti à présent. Voilà un cas de nécromancie légitime. » Je ne me sentais plus dépassé, je venais de rejoindre les rangs d’une société secrète.
La prochaine fois, je détaillerai les ingrédients de telles réparations : chauffe, soudure, flux, minuscules boules brillantes et autres. Attention spoiler : il se peut que vous trouviez que manipuler ces tout petits trucs a l’air facile si c’est Jessa qui le fait (Si c’est moi ? Pas vraiment).
Crédits : Cet article a été traduit par Claire Miesch.
[1] : Les sources de l’exactitude de ce jugement incluent : mon prof d’écriture au CE1 ; mon coach de lutte en 4ème ; tout éditeur ayant lu quelque chose que j’avais écrit en plus d’une heure ; ma femme, au sujet de sa demande d’acheter « quelques fruits » à l’épicerie. ↩
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