Электроника для всех
Блог о электронике
Самодельный трафарет для реболинга BGA из текстолита.
Есть у нас тут внизу какая то автомастерская. И там у них есть автоэлектрик. В общем, запороли они чей то ЭБУ при прошивке. Синдром Даннига-Крюгера в действии. Да там все легко, все херня… Да мы сто раз это делали. Ой… А чего он отзываться перестал? А чего из него дым идет? В общем, мы с Ветром поржали над ним, но решили помочь, по крайней мере перекатать чип, благо они его где-то нашли. Видимо сняли с донора. Как и чем я хз. Но чип был, без шаров. Живой не живой хз.
Надо отреболить. Проблема только, трафарета под него нет. Димка метнулся кабанчиком по ближайшим магазинам для ремонтников, а там такого нет. Есть примерно похожий, но все равно не тот. Больше чем нужно. На али он есть за тыщу, но ждать две-три недели никому не улыбалось. Тут пришла мысль, а чего бы нам трафарет самим не сделать? Из говна и палок!
Надо только пластину найти, которая бы хорошо и точно сверлилась, а еще была жесткой. Подумали, что можно сделать из текстолита. Обожаю этот материал! Его что фрезеровать, что сверлить одно удовольствие. А тонкий, 0.4мм, текстолит у меня есть. Дело за малым. В Eagle CAD накидать матрицу шаров, с выбранным шагом. Благо даташит на чип мы нашли и измерять ничего не пришлось. А дальше вывод сверловки в exellon, конвертация во Flat CAM, его в G-код и вперед.
Наклеил на столик текстолит. Просверлил.
Сверлил я советскими сверлами ВК6М на 0.7мм, которых где то нарыл NN4Z. Тот еще экстрим. Словно стеклянные. Малейший косой взгляд — ломаются. Сколько мы их переломали просто случайно задев пальцем или чуть толкнув станок в процессе… Ой, штук десять наверное, не меньше. Жесткость у моей ЧПУшки так себе, даром что из металла. Но если сверло в материале, то банальный щелбан по корпусу шпинделя приводит к поломке сверла. Это капец. С китайскими сверлами под 3.175 хвостовик в сотни раз проще. Но их не было ни одной. Поэтому ВК6М и поможет нам Мегатрон! Да, 15000 оборотов для этих сверл крайне мало. Так что запускаем прогу, пылесос не включаем, отходим от станка и не дышим. Зато как сверлит… Песня! Ни заусенки! Дырочка к дырочке!
Затем кинул в хлорное железо, чтобы стравить медь.
А дальше все как обычно. Наложили, продавили пастой:
Запекли феном при нижнем подогреве:
Подогрев, кстати, годный получился. Димон про него писал у себя.
Шарик к шарику. Причем, в отличии от стального, текстолитовый шаблон не перекашивало от нагрева вообще. Были сомнения, что его будет тяжело снять, что припой зацепится за неровности стенок отверстий, но нет. Все получилось на ура.
Запаяли, ЭБУ заработал. Даже прошился, впрочем это им не помогло. Там какие то ID номера не совпали, видать у чипа своя память тоже не пустой была. Но это уже была не наша проблема.
22 thoughts on “Самодельный трафарет для реболинга BGA из текстолита.”
Идея суперская, молодец.
А какой это чип был?
Как припаять bga микросхему без трафарета. Технология пайки корпусов BGA в домашних условиях. Где ключ у BGA микросхемы
Общая информация
Первоначально размещалось много выводов под корпусом микросхемы. Благодаря этому они размещались на небольшой площади. Это позволяет экономить время и создавать всё более миниатюрные устройства. Но наличие такого подхода при изготовлении оборачивается неудобствами во время ремонта электронной аппаратуры в корпусе BGA. Пайка в данном случае должна быть максимально аккуратной и в точности выполняться по технологии.
Что нужно для работы?
Пайка BGA-корпусов не является сложным делом. Но чтобы она успешно осуществлялась, необходимо провести подготовку рабочей области. Также для возможности повторения описанных в статье действий необходимо рассказать про особенности. Тогда технология пайки микросхем в корпусе BGA не составит труда (при наличии понимания процесса).
Порядок сборки печатных узлов
Сначала осуществлялась сборка нижней стороны тестовых печатных узлов (рис. 2), затем они подвергались отмывке в отдельно стоящей системе струйной отмывки SMT1000-LD в промывочной жидкости Vigon А200, после этого производилась сборка верхней стороны печатного узла (рис. 3). После сборки верхней стороны печатный узел вторично подвергался отмывке от остатков флюса. Необходимость проведения двух этапов отмывки вызвана высокой активностью остатков флюса паяльной пасты WS200. Следует отметить, что пайка данных печатных узлов производилась в среде азота.
Рис. 2. Нижняя сторона тестового печатного узла
Рис. 3. Верхняя сторона тестового печатного узла (исследуемые компоненты выделены красными рамками)
Особенности
Рассказывая, что собой являет технология пайки корпусов BGA, необходимо отметить условия возможности полноценного повторения. Так, были использованы трафареты китайского производства. Их особенностью является то, что здесь несколько чипов являются собранными на одной большой заготовке. Благодаря этому при нагреве трафарет начинает изгибаться. Большой размер панели приводит к тому, что он при нагреве отбирает значительное количество тепла (то есть, возникает эффект радиатора). Из-за этого необходимо больше времени, чтобы прогреть чип (что негативно сказывается на его работоспособности). Также такие трафареты изготавливаются с помощью химического травления. Поэтому паста наносится не так легко, как на образцы, сделанные лазерной резкой. Хорошо, если будут присутствовать термошвы. Это будет препятствовать изгибу трафаретов во время их нагревания. Ну и напоследок следует отметить, что продукция, изготовленная с использованием лазерной резки, обеспечивает высокую точность (отклонение не превышает 5 мкм). А благодаря этому можно просто и удобно использовать конструкцию по назначению. На этом вступление завершается, и будем изучать, в чем заключена технология пайки корпусов BGA в домашних условиях.
Рекомендации
Таблица 4. Среднее расчетное значение пустот в паяных соединениях исследуемых ПУ
Подготовка
Прежде чем начинать отпаивать микросхему, необходимо нанести штрихи по краю её корпуса. Это необходимо делать в случае отсутствия шелкографии, которая показывает на положение электронного компонента. Это необходимо сделать, чтобы облегчить в последующем постановку чипа назад на плату. Фен должен генерировать воздух с теплотой в 320-350 градусов по Цельсию. При этом скорость воздуха должна быть минимальной (иначе придётся назад припаивать размещенную рядом мелочь). Фен следует держать так, чтобы он был перпендикулярно плате. Разогреваем её таким образом около минуты. Причем воздух должен направляться не к центру, а по периметру (краям) платы. Это необходимо для того, чтобы избежать перегрева кристалла. Особенно чувствительна к этому память. Затем следует поддеть микросхему за один край и поднять над платой. При этом не следует стараться рвать изо всех сил. Ведь если припой не был полностью расплавлен, то существует риск оторвать дорожки. Иногда при нанесении флюса и его прогреве припой начнёт собираться в шарики. Их размер будет в этом случае неравномерен. И пайка микросхем в корпусе BGA будет неудачной.
Демонтаж корпусов
Перед началом демонтажа старой микросхемы следует нанести небольшие штришки по краям её корпуса каким-либо острым предметом (скальпелем, например). Указанная процедура позволяет зафиксировать местоположение электронного компонента, что существенно облегчит его последующий монтаж.
Для удаления неисправного элемента удобнее всего воспользоваться термическим феном, которым можно будет прогревать все ножки одновременно (без угрозы повреждения уже сгоревшего чипа).
В режиме демонтажа BGA температура прогрева зоны пайки не должна превышать 320-350 градусов.
Вместе с тем скорость воздушной струи выбирается минимальной, что исключит расплав находящихся поблизости контактов мелких деталей. В процессе разогрева ножек фен следует располагать строго перпендикулярно к поверхности обработки. В случае, когда полной уверенности в неисправности удаляемой детали нет – для сохранения её в рабочем состоянии поток струи следует направлять не в центральную зону, а на периферию корпусной части.
Такая предусмотрительность позволяет уберечь кристалл микросхемы от перегрева, к которому особо чувствительны чипы памяти любой компьютерной техники.
После примерно минутного разогрева необходимо осторожно поддеть BGA микросхему за один из её краёв пинцетом, а затем слегка приподнять над монтажной платой. При этом желательно ограничивать прикладываемое усилие, чётко отслеживая момент отпаивания каждой из контактных площадок.
Нарушение этого требования может привести к повреждению посадочных «пятачков» микросхемы, которые являются частью проводящих дорожек монтажной платы.
При резком разовом усилии не до конца отпаянная ножка обязательно потянет за собой эту площадку, а вместе с ней – и всю дорожку. В результате такой неосторожности можно окончательно повредить восстанавливаемую материнскую плату.
Плата и микросхема после отпайки
Очистка
Наносим спиртоканифоль, греем её и получаем собранный мусор. При этом обратите внимание, что подобный механизм нельзя ни в коем случае использовать при работе с пайкой. Это обусловлено низким удельным коэффициентом. Затем следует отмыть область работы, и будет хорошее место. Затем следует осмотреть состояние выводов и оценить, возможной ли будет их установка на старое место. При негативном ответе их следует заменить. Поэтому следует очистить платы и микросхемы от старого припоя. Также существует возможность того, что будет оторван «пятак» на плате (при использовании оплетки). В данном случае хорошо сможет помочь простой паяльник. Хотя некоторые люди используют вместе оплетку и фен. При совершении манипуляций следует отслеживать целостность паяльной маски. Если её повредить, то припой растечётся по дорожкам. И тогда BGA-пайка не удастся.
Исходные данные
Изделие: при отработке технологических процессов применялись специальные тестовые печатные платы, разработанные заказчиком с учетом требований международного стандарта IPC-TM-65O. Краткая информация об исследуемом изделии приведена в таблице 1.
Таблица 1. Краткая информация об изделии
Цель исследований
– PBGA352 с шагом выводов 1,27 мм;
– PBGA169 с шагом выводов 1,5 мм;
– PBGA225 с шагом выводов 1,5 мм.
Место проведения исследований
Исследования проводились в технологическом центре ЗАО Предприятие ОСТЕК.
Оборудование для проведения исследований
Визуальный контроль: цифровой микроскоп Hirox (увеличение до 3500/) (рис. 1).
Рис. 1. Проведение исследования на цифровом микроскопе Hirox
Рентгеновский контроль: система контроля рентгеновским излучением Microme|x с разрешением 1 мкм и возможностью исследования образцов под углом от 0 до 70°.
Измерительное оборудование: система бесконтактных измерений по трем осям HAWK, для сверхточного измерения сложных компонентов и деталей.
Накатка новых шаров
Можно применять уже подготовленные заготовки. Их в таком случае необходимо просто разложить по контактным площадкам и расплавить. Но такое подходит только при небольшом количестве выводов (можете себе представить микросхему с 250 «ножками»?). Поэтому в качестве более легкого способа используется трафаретная технология. Благодаря ей работа ведётся быстрее и с таким же качеством. Важным здесь является использование качественной паяльной пасты. Она сразу же будет превращаться в блестящий гладкий шарик. Некачественный экземпляр же распадётся на большое количество мелких круглых «осколков». И в этом случае даже не факт, что нагрев до 400 градусов тепла и смешивание с флюсом смогут помочь. Для удобства работы микросхему закрепляют в трафарете. Затем с использованием шпателя наносится паяльная паста (хотя можно использовать и свой палец). Затем, поддерживая трафарет пинцетом, необходимо расплавить пасту. Температура фена не должна превышать 300 градусов Цельсия. При этом само устройство должно находиться перпендикулярно пасте. Трафарет следует поддерживать, пока припой полностью не застынет. После этого можно снять крепежную изолирующую ленту и феном, который будет подогревать воздух до 150 градусов Цельсия, аккуратно его нагреть, пока не начнёт плавиться флюс. После этого можно отсоединять от трафарета микросхему. В конечном результате будут получены ровные шарики. Микросхема же является полностью готовой для того, чтобы установить её на плату. Как видите, пайка BGA-корпусов не сложна и в домашних условиях.
BGA-пайка. Замена чипсета на материнской плате.
Просматривая недавно архив своих фото, я обнаружил фотографии со своей прошлой работы, которые было бы интересно посмотреть многим. Фотографии сделаны для себя мобильным телефоном Samsung Galaxy S в разное время, некоторые смазаны, но, увы — что есть и других уже не будет.
Прежде чем увлечься разработкой под Android, я пару лет ремонтировал компьютеры и ноутбуки. Ниже я рассказу об одной из сложнейшей операции по ремонту матплат и видеокарт — замене чипсета, далее «чип». А в конце статьи немного о том, почему ноутбуки ломаются. Думаю, что стоит предупредить — «не пытайтесь повторить это дома».
Для работы необходимо:
Флюс (BGA Gel Flux). Условно назовем — «жидкий» (Рис.1)
Первый имеет под крышечкой кисточку и легко наносится при манипуляциях при комнатной температуре, а второй — аморфная масса, становящаяся жидкой при температурах, близких к температуре плавления припоя.
Оплётка (Рис.3) используется для очистки площадок от старого припоя.
Банка с припоем в шариках необходимого диаметра (Рис.4). Далее в тексте как «шары».
Трафарет под данный чип и станок «для накатки шаров». На фото (Рис.5) трафарет и чип установлены на станок. На переднем плане две микросхемы ОЗУ DDR2. Для них тоже существуют трафареты.
На трафарете указан диаметр отверстий и, соответственно, именно такие нужны шарики припоя. Это самый простой станок и не самый удобный. В нем накатка шаров производится нагревом «воздушкой», поэтому и трафарет должен быть предназначен для нагрева. Существует более удобный станок, который только позиционирует шарики на место, а нагрев их с чипом происходит без трафарета. Трафареты для такого станка не предназначены для нагрева — деформируются.
Собственно две паяльные станции (Рис.6) — инфракрасная и обычная с паяльником и «воздушкой» (термофен).
Инфракрасная — справа, на которой производится демонтаж/монтаж чипа с матплаты/видеокарты и «обычная», с помощью которой подготавливается новый чип для монтажа.
Инфракрасная паяльная нагревает чип с помощью мощного облучателя, расположенного на выносной штанге. На фото облучатель в парковочном положении, на этом фото левее станции на штативе с желтым треугольником значка «HOT!». Эти станции равномерно нагревают чип, точно контролируя температуру, что невозможно сделать с «воздушкой».
Данная ИК станция JОVY SYSTEМS RE-7500 является, наверное, из самой простых, и потому работа с ней сложна. Станция имеет всего один термодатчик, который устанавливается и меряет температуру непосредственно возле чипа. Хорошая станция имеет, как минимум, еще второй датчик измеряющий нагрев матплаты снизу. На RE-7500 легко повредить матплату просто перегрев её — станция не имеет каких-либо функций термостата — по нагреву до заданных температур и выдерживания заданной температуры. Кстати показания температуры в немного китайских градусах, припой плавится при несколько другой температуре, чем должен был бы.
Из остальных инструментов понадобятся припой, пинцеты, салфетки, бокорезы, изопропиловый спирт, щеточка и желательно, но не обязательно, ультразвуковая ванночка.
Прежде, чем ставить паять новый чип, необходимо выпаять старый. Матплата подготавливается — в зоне нагрева удаляются бумажные наклейки с обеих сторон, плата устанавливается и фиксируется на станции, центрируется положение платы так, чтобы чип оказался под верхним нагревателем (облучателем) станции (для удобства у станции есть лазерный прицел (Рис.7)).
Термодатчик устанавливается возле чипа (Рис.8). Если необходимо, то нетермостойкие элементы (например, электролитические конденсаторы), расположенные с обеих сторон платы, закрываются самоклеющейся фольгой (на Рис.7 два куска фольги видны над правой рукой).
Включаем нижний подогрев в режим PREHEAT, станция медленно прогревает до 95-100С. Есть минут 10-15 времени для подготовки нового чипа.
Применяемый бессвинцовый припой плавится при температурах около 210С, а в то время как свинцовый — при 180С. Новый чип уже отреболен (Рис.10) бессвинцовым припоем.
Отреболен (отреболить, накатать шары) — припаяны шары т.е. он готов к монтажу. К слову чип без шаров каждый видел на примере процессоров Intel (Рис.11).
В последнее время процессоры Intel в ноутбуках впаивают как чип — минус сокет, минус высота сокета. Такое часто встречается в ультратонких ноутбуках.
Температура 210 высока, особенно для такой дешевой ИК станции. Во-первых, чем выше температура плавления, тем выше вероятность, что на этой станции не все шары расплавятся и припаяют чип. Во-вторых — термические деформации матплаты. При нагреве текстолит и металлические проводники в многослойной плате расширяются не одинаково. Бывают случаи, когда платы из тонкого текстолита «ведет» — плата из ровной становится выпуклой, гнутой, скрученной. Такую плату только выбрасывать. Также были случаи разрыва токопроводящих дорожек, пистонов. В совершенных ИК станциях есть профили для нагрева платы по определенным температурным графикам, что позволяет добиться снижения неравномерности деформаций. Если кто заметил на фото, что плата на паяльной станции прижата свинцовыми грузилами — это как раз предосторожность против деформаций.
В-третьих, нагрев самого чипа, если не убьет его, то явно повышает вероятность его выхода из строя в будущем. А при некоторых видах ремонта чип приходится снимать пару раз, например при диагностике дефекта, когда заменой чипа ремонт не завершился или т.п. Поэтому чип надо перереболить на свинцовый припой.
Приступаем к реболингу нового чипа. Чип кладем на салфетку, чтобы не скользил по столу. Покрываем шары «жидким флюсом».
Нагреваем паяльник до… более чем температура плавления бессвинцового припоя. На паяльной станции Lukey 852 удобно работать при 380 китайских градусах. Температура должна быть такой, чтобы припой не приставал к чипу (к его контактным площадкам), а катался во флюсе как ртуть. Но и не угреть чип тоже важно, поэтому не задерживаемся на одном месте долго.
На жало паяльника берется капля обычного свинцового припоя, которая легко «растворяет» бессвинцовые шары. Периодически стряхиваем с жала чрезмерно разросшуюся большую каплю и берем новую. При необходимости мажем флюс.
Через минутку шары сняты, но поверхность неровная. На контактных площадках остатки припоя. Рис.5 не макроснимок(съемка телефоном), но даже на нем заметна «рваная», «угловатая» форма некоторых контактных площадок (на фото чип ATI/AMD и трафарет).
Идеальную поверхность получаем оплеткой. Снова наносим на чип жидкий флюс и, прижав оплетку жалом паяльника, вычищаем поверхность до идеала. Качество легко контролируется пальцем — не должно быть шершавости. Напитавшиеся припоем, участки оплетки откусываем бокорезами.
Теперь чистим от флюса и обезжириваем. Для этого используем зубную щетку и изопропиловый спирт. Смотрим, не осталось ли чего лишнего, если надо, то повторяем шаг с оплеткой.
Наносим на чип очень, ну, очень тонкий слой флюса. Если жидкий флюс не кипящий (высокотемпературный), то им, а иначе пальцем размазываем вязкий. Устанавливаем чип с трафаретом в станок.
Вот так выглядит трафарет. У ATI/AMD практически один и тот же трафарет на несколько поколений чипов. У NVIDIA много разных.
Центрируем трафарет в станке — отверстия напротив контактных площадок чипа.
Сам станок ставится в коробочку, в которую будет с трафарета просыпаться часть шариков. Затем, не измазанные во флюсе шарики, можно высыпать обратно в банку. Экономия.
На трафарет высыпаются шарики и загоняются в лунки специальным шпателём (в комплекте со станком), а затем последние из них — пинцетом. Вот так выглядят еще не припаянные шарики в станке. Они слегка выглядывают из отверстий.
Далее включается «воздушка» на китайские 380 градусов.
С высоты 5 сантиметров над станком обдувается чип в станке для равномерного нагрева. Затем опускаемся на высоту 2-3 сантиметра и по кругу движемся — наблюдаем как «проваливаются» шарики в отверстиях и медленно смещаемся дальше. Но не задерживаемся, если какой-то из шариков из ряда не провалился — он застрял, потом подтолкнем его пинцетом и прогреем. Последними прогреваем шарики в центре под кристаллом. В центре хороший теплообмен с кристаллом и шары расплавятся чуть позже, чем это было с края.
Вот так выглядят шарики после прогрева — они опустились чуть ниже поверхности трафарета менее чем на полдиаметра шарика. Шары из сферической формы приняли форму близкую к полусфере, как на Рис.10. Об этой разнице на снимке мобильным телефоном можно только гадать. Возможно на снимке один или более шаров «не сели».
Кстати на трафарете видна маркировка — чипы NVIDIA GO6200/7600, диаметр отверстий — 0,6 миллиметра. Но и подходит для G8600, работа с которым и показана на этих снимках.
Чип извлекается из станка, трафарет снимается с чипа (лучше пока теплый, а то хорошо приклеивается флюсом к чипу). Проверяем, все ли шары припаялись. Снова моем со спиртом и щеткой. Трём хорошо, лучше чтобы сейчас отскочили плохо припаянные шары. Если есть, то моем в ультразвуковой ванночке в том же спирте. В ней часто отпадают плохо припаявшиеся шары. Если шары отпали, то возвращаемся на предыдущий шаг — мажем флюс, кладем шары в пустые места, греем. Пару шаров кладутся без трафарета. В конце концов, получаем отреболенный чип, как вначале, но уже на свинцовом припое.
За это время станция прогрела плату до 95-100С. Отколупываем размягчившийся термоклей, которым фиксируется старый чип по углам (по отсутствию клея можно догадаться, что чип ранее снимали/меняли). Переключаем нижний подогрев в режим HEAT, ждем немного до 110С, и включаем верхний нагрев в HEAT. Сидим и смотрим за ползущими цифрами. Станция маломощная, любой сквознячок уносит драгоценное тепло. При 200С внимательно смотрим под чип — когда припой плавится (около 210С), то чип заметно опускается под собственной тяжестью и силой поверхностного натяжения расплавленного припоя, притягивающей чип к плате. Слегка толкаем чип, чтобы убедиться что он «плавает» на расплавившихся шарах и ничто его не держит.
В этот момент вакуумным пинцетом хватаем чип за кристалл и снимаем. Здесь есть большая опасность, что чип мог не прогреться какой-либо из сторон и там припой не расплавился. Либо случайный сквознячок охладил часть чипа. Либо бывает чип залит снизу по углам клеем, который не плавится/не размягчается при нагреве (встречалось на Toshiba). В этом случаем может случиться беда — вместе с чипом отрываются контактные площадки на матплате. Хорошо если это будут пустые — неиспользуемые. Или их можно будет восстановить… Поэтому важно убедиться, что чип «поплыл» на шарах. Когда явно, что припой уже расплавился (температура выше 210С), а чип не опускается и не двигается, то приходится слегка подковыривать приклеенные углы, надеясь, что ничего не оторвет вместе с клеем.
Сняв чип, сразу выключаем верхний подогрев, а нижний переводим в PREHEAT, либо выключаем, в зависимости от дальнейших планов. Осматриваем поверхность и убеждаемся, что все контактные площадки целы. Здесь необходимо повторить ту же процедуру, что и при реболинге чипа — необходимо убрать остатки припоя и получить идеально чистую, ровную поверхность, но теперь это делается с контактными площадками платы. Чаще всего старые шары почти полностью остаются на старом чипе, но иногда наоборот большинство шаров остаются на плате (Рис.27).
Иногда выходит из строя видеопамять (а в ноутбуках ASUS бывает и вся ОЗУ впаяна), её тоже можно поменять, только сначала надо найти неисправную микросхему. (Гомерический хохот)
Для этого точно также удаляем остатки припоя оплеткой. Наносим на контактные площадки под чипом «жидкий» флюс.
Пальцем контролируем качество. Затем моем поверхность щеткой и спиртом. Поверхность мажем «вязким» флюсом. Очень тонкий слой размазываем пальцем по поверхности. Важнейшее свойство высокотемпературного флюса — он не должен кипеть. Иначе чип сместится при нагреве. Кладем чип на матплату согласно ключу, центрируем по линиям. И далее как при демонтаже — прогрев нижним подогревом до 110С. И нагрев совместно с верхним подогревом до температуры плавления припоя. В данном случае это более низкая температура — около 180С. Как только чип опускается на расплавившемся припое, слегка толкаем, чтобы убедиться, что чип плавает на полностью расплавившихся шарах. Также это помогает в некоторых проблемных местах припаяться. Например, под каким-то шаром оказалось много флюса. Выключаем верхний и нижний подогрев. И оставляем остывать. Ускорять охлаждение обдувом не стоит во избежание деформаций некоторых плат.
Затем сборка ноутбука и тестовый запуск. После такого ремонта чип, прослужит еще долго. Как минимум как предыдущий. А вот проживет ли столько ноутбук — это другой вопрос. Об этом вторая часть статьи. Почему приходится менять чип? И почему ломаются ноутбуки? От следствия переходим к причине.
На этой фотографии я отсортировал замененные за полгода чипы на две башенки. NVIDIA и AMD. Чипсетов Intel было три, поэтому фотографировать их не стал.
Вот статистика в таблице (за таблицу спасибо homm):
| Чип | Количество, шт. | Производитель |
| G84-600-A2 | 11 | NVIDIA |
| G86-730-A2 | 2 | NVIDIA |
| G86-770-A2 | 7 | NVIDIA |
| G96-650-C1 | 1 | NVIDIA |
| MCP79MX-B2 | 1 | NVIDIA |
| G86-771-A2 | 2 | NVIDIA |
| G86-750-A2 | 1 | NVIDIA |
| GF-GO7600-N-A2 | 2 | NVIDIA |
| G84-625-A2 | 1 | NVIDIA |
| GF-GO7300-B-N-A3 | 1 | NVIDIA |
| 216PABGA13F | 1 | ATI |
| 216MJ8KA15FG | 1 | ATI |
| 216MGAKC13FG | 1 | ATI |
| MCP67MV-A2 | 9 | NVIDIA |
| NF-G6150-N-A2 | 2 | NVIDIA |
| G96-630-C1 | 1 | NVIDIA |
| NF-G6100-N-A2 | 2 | NVIDIA |
| G86-603-A2 | 7 | NVIDIA |
| G86-630-A2 | 6 | NVIDIA |
| G86-635-A2 | 1 | NVIDIA |
| 215-0674034 | 9 | AMD |
| 216-0728018 | 4 | AMD |
| 218S6ECLA13FG | 1 | AMD |
| 216-0674026 | 3 | AMD |
| 216-0674024 | 1 | AMD |
| 216-0752001 | 8 | AMD |
| 216-0674022 | 3 | AMD |
| 216MQA6AVA12FG | 1 | AMD |
| NF-G6100-A2 | 1 | NVIDIA |
| 216-0774009 | 1 | AMD |
| GF-GO7400-N-A3 | 1 | NVIDIA |
| G86-631-A2 | 1 | NVIDIA |
| G73-N-B1-X | 1 | NVIDIA |
| 216-0683013 | 1 | AMD |
| 218S4RBSA12G | 2 | AMD |
| NH82801 | 2 | INTEL |
| QG82945GSE | 1 | INTEL |
Считая, что владельцы ноутбуков, независимо от чипсета, одинаково их используют, то очевидно, что NVIDIA — лидер, с гигантским отрывом. Ноутбук (или видеокарта, за некоторым исключением), в котором стоит чипсет NVIDIA, приговорен с момента покупки.
Дефект проявляется обычно в виде черного экрана, т.е. отсутствие изображения после включения, иногда слышно как загружается Windows. Иногда редко встречаются цветные полосы или прямоугольники. Или другой дефект связанный графикой. Иногда нет подсветки на матрице, или отсутствие изображения на LCD матрице и присутствие на HDMI или VGA и наоборот, и замена матрицы или шлейфа проблему не решила. Диагностируется легко — кристалл видеочипсета NVIDIA нагревается «воздушкой» с температурой 260 на 30 секунд. Если изображение не появилось, то поднимается температура, например, до 280, или увеличивается время нагрева. Чипсет ВРЕМЕННО восстанавливает работоспособность. Это только диагностика, но не ремонт. Проблему решает только описанный выше ремонт с заменой чипсета на новый. Это «временно» может длиться несколько недель, или несколько недель, или даже несколько месяцев. К слову некоторые читатели могут вспомнить ремонт видеокарт «запеканием в духовке» — это суть то же самое. Кстати планшеты с Tegra тоже оживают после прогрева чипа.
Этим методом пользуются нехорошие люди. Поэтому покупать Б/У ноутбуки без оставшейся магазинной/заводской гарантии нельзя. Только у хороших друзей или знакомых, и то не факт, что они не стали жертвой «ремонта» прогревом, или ноутбук снят с заводской гарантии, например, из-за залития, выломанных портов и т.д. Чаще всего такие прогретые ноутбуки продают на радиорынках и на форумах. Гарантию дают — месяц. Если он и не продержится столько, то всегда можно снова прогреть. Поэтому если и покупать старый ноутбук на авось, то не более чем за 50$. Тогда имеет смысл или ремонтировать, или можно продать LED и HDD и компенсировать расходы.
Второй способ нехорошего «ремонта» — это «реболинг». Про реболинг рассказывают на радиорынках и форумах. Дескать, пропал контакт у чипа с матплатой, надо перепаять (за
60$) — «перереболить», «отреболить» старый чип и всё будет ОК. Легенда достаточно распространена, особенно у мастеров по ремонту мобилок, у которых большинство ремонтов телефонов делается прогревом всего и всея. После некоторых прогревателей «на авось заработает», угревших и всё остальное, ремонтировать не имеет смысла. На фото ниже пример такого ремонта — проработало три месяца.
Фирменным почерком является спиртоканифоль. Легенда гласит, что её надо залить под чипсет, нагреть воздушкой и когда шары расплавятся, пошевелить чипсет для восстановления контакта. «Канифоли много не бывает» решил мастер и не ограничился видеочипом NVIDIA, и отканифолил, и чипсет INTEL, которые почти никогда не выходят из строя. И точно не диагностируются прогревом.
После таких «ремонтов» нормальный мастер или сервисный центр за ремонт не берется. Либо заменят чипсет без гарантии. Неизвестно что грелось, и сколько проживут прогретые компоненты. Ремонтировать после «ремонта» — неблагодарное занятие и потерянное время.
А теперь немного о том, почему ноутбуки ломаются.
Очевидно, это одна из трёх причин:
1. Производитель чипсета; Очевидно микросхемы NVIDIA менее «термостойки» в сравнении с конкурентами, повышенные температуры работы имеют прямое отношение к времени их жизни. Наверное, многие могут вспомнить массовое появление на рынке бесшумных видеокарт несколько лет назад, например, видеокарт NVidia 8500-8600 с огромными радиаторами без вентиляторов. Вскоре эти видеокарты так же массово стали выходить из строя. И маловероятно, что эти видеокарты дожили до наших дней. В тоже время топовые 8800 в исполнении таких гуру как Gainward, с монстроообразными радиаторами на термотрубках, дожили до наших дней. У приятеля она до сих пор живет — под нагрузкой температура видеокарты не поднимается выше 40С с небольшим (зависит от комнатной). У знакомого жива Gigabyte Geforce 9600, безвентиляторная, с большим радиатором с термотрубками, но она «всю жизнь» обдувалась большим корпусным вентилятором. Но, однако, есть подозрение, что NVIDIA может выпускать более надежные чипсеты. В MacBook чипсеты уникальных серий, которые нигде больше не встречались. В тех очень редких случаях, когда чипсет в MacBook выходит из строя, есть сложность в подборе близкого аналога — не все видеочипсеты дают картинку или нормально работают, например, в 3D режиме. Поэтому я предполагаю, что NVIDIA, когда хочет, то делает хорошие чипсеты. А хочет, когда ей платят за качество. К слову чипсеты AMD из башенки на рис.32 можно было встретить на десктопных матплатах, где они, возможно, работают до сих пор, под своими собственными радиаторами.
2.Производитель ноутбука; Как видно выше при соблюдении определенных условий чипсеты могут работать достаточно долго. Но для производителя ноутбука всё сложнее войти в рамки этих условий. Модный дизайн, ультраслим и подобное, не оставляет места для маневра. Внешняя привлекательность важнее внутреннего содержания. В подавляющем количестве случаев покупатель выберет более красивый ноутбук, не вникая в его конструкцию. В гонке за ультратонким, элегантным дизайном ноутбуки потеряли металлические детали — ребра жесткости, придававшие им дополнительную прочность. Например, часто теперь механическая нагрузка, прикладываемая к крышке ноутбука при открывании и закрывании, прилагается к металлической рамке LCD матрицы (встречается на ASUS), которая теперь и придает жесткость конструкции крышки. При тугих петлях матрица начинает сильно деформироваться по центру (по бокам-то матрицу держат тугие петли, а за центр верха владелец открывает и закрывает) и на матрице появляется дефект — вертикальные полосы по центру, сначала иногда, потом постоянно. Другое решение сделать крышку ноутбука тонкой — изготовить LCD матрицу, собрав её в корпусе крышки (Top case). Т.е. крышка не разборная, там менять нечего, при повреждении матрицы, нужно менять всю крышку (300$ вместо замены обычной матрицы за 100$). Пример — Acer S3.
Еще пример на фото — в новых моделях HP Pavilion m6 петли приклеены к задней стороне металлической крышки. Неплохо было бы, но очень тугие петли(со временем из-за пыли и грязи) отрываются от крышки (Рис.35), ломая рамку экрана.
С толщиной нижней части ноутбука (Bottom case) также успешно борются производители. Вместо 9 мм жестких дисков ставят 7мм или заменяют на флешпамять. Процессоры и оперативную память припаивают к матплате, избавляясь от толстой прослойки сокетов и разъемов. Аккумуляторная батарея перестает быть съемной, становится плоской и размещается внутри ноутбука (к слову в MacBook так давно). Уменьшаются и размеры радиатора. Хоть и уменьшается тепловыделение, но еще далеко до идеального КПД. Чудес не бывает. Процессор и видеокарта, если видеокарта есть, работают в таких режимах, чтобы радиатора «хватило». Заодно и батарею сэкономит. Неудивительно, что работа на многих подобных ноутбуках ощущается как возвращение на десктопный компьютер пятилетней давности, хоть и, казалось бы «новый процессор».
Кроме принципиальных условий работы, обусловленных внешним дизайном, бывает и заводской брак. Единичные случаи или массовые, как год назад у Acer с заменой в запчастей с партномерами 55.M41N7.003 и LK.15608.014.
И пример единичного случая — капля припоя под термопастой (Рис.36).
Это был гарантийный ноутбук HP Pavilion. Вышла из строя матплата, при замене под старой термопастой обнаружился такой сюрприз. Естественно, что процессору было жарче, чем без этой капли. У этих же HP Pavilion у моделей с процессором AMD A4 с радиатором есть и массовая проблема. Медная пластина, прилегающая к кристаллу процессора и передающая тепло к термотрубке, как, оказалось, может на разных экземплярах системы охлаждения слегка смещаться. Что-то порядка миллиметра. Это не имело бы значения, где она припаяна, если бы пластина была бы сделана намного больше кристалла процессора. А на практике оказалось, что грань кристалла часто оказывается на самом краю небольшой покрывающей медной пластины радиатора, а иногда край кристалла немного оказывался вне площади пластины, т.е. не охлаждался. Это не только проявлялось как необычно высокая температура в простое — около 60С, вместо 40С, но и, по моему мнению, было причиной выхода некоторых процессоров, как из-за перегрева, так и из-за возникающих в кристалле механических напряжений, возникающих как следствие неравномерной температуры в кристалле. В практике был случай — постгарантийный ноутбук, вышел из строя AMD A4, было обнаружено, что кристалл «выглядывает» из-под радиатора. Чтобы клиент не вернулся сгоревшим новым процессором, на который уже гарантия сервисного центра, эта пластина была перепаяна в правильное положение на термотрубке. Сгоревший же процессор был жестко прогрет и ожил, в дальнейшем в СЦ использовался для диагностики.
Еще хочу сказать обо всё чаще применяющихся мощных транзисторах, например, в корпусе TO-276, вместо TO-263. Казалось бы, в чем проблема? Дело в том, что у старых транзисторов металлическая подложка большая, через неё хорошо отводится тепло от кристалла транзистора. У новых транзисторов меньше площадь подложки, как следствие, теплообмен хуже, и при том же токе будет более высокая температура, перегрев, и более вероятен выход из строя. Выход из строя транзисторов в схемах питания часто фатально сказывается на питаемых узлах — например, возможно прохождение через пробитый транзистор напряжения питания 19 вольт в линии цепи 3,3 вольта. Скорее всего, в этом случае, ноутбук не подлежит ремонту.
К слову бывают дефекты с транзисторами, восстанавливающими, на некоторое время, свою работу после прогрева. Пару раз возвращались ноутбуки после замена чипсета, после копания в схеме выяснялось, что в новом дефекте виноват какой-нибудь транзистор возле того самого замененного чипсета. Прогрев платы при замене чипа, на некоторое время приводил его в порядок.
Продолжим тему перегрева в последней «причине» «почему ноутбуки ломаются».
3.Пользователь ноутбука. Большая армия ноутбуконенависников покупает ноутбуки для их уничтожения. Некоторые достигают цели в первые недели. Наиболее популярный способ — залитие чашечкой кофе или бокальчиком пива, но некоторые пробуют и другие жидкости, например, суп. Часто им помогают домашние животные. Так же успешно применяются посторонние предметы или собственный вес.
Во всех спорных случаях, если однозначно нельзя сказать что это вина клиента — ремонт делается по гарантии. Некоторые клиенты устраивают шоу. Особенно часто «доказывают» свою не причастность при залитии. Хотя иногда клиент бывает не в курсе причин выхода из строя ноутбука, например, был случай, когда жена «протерла» клавиатуру чистящим средством «Мистер Мускул». Протекшая жидкость уничтожила клавиатуру. Или к ноутбуку руку приложили дети, или присели две задние лапы котика. Было и такое. К слову есть нюанс как чистить поверхность экрана, корпуса — нельзя прыскать или лить очищающую жидкость на очищаемую поверхность. Она просто стекает по экрану, затекает в крышку экрана, затекает под клавиатуру. Правильно — смочить тряпочку до влажного, но не мокрого, состояния и вытереть этой тряпкой. Так на ноутбуке не окажется избытка жидкости.
А вот пример, который я сохранил на века из-за феерического аргумента клиента.
Цитата со слов клиента:
Дефект возник вследствие микровзрыва в матрице, произошедшего под воздействием воздуха нагретого до 100 градусов выходящего из системы охлаждения ноутбука HP Pavilion DV6-6175sr Горячий воздух вызвал испарение и воспламенение специального клея применяемого HP при изготовлении LCD матриц. Это общеизвестный факт, активно обсуждаемый в форумах.
На фото часто встречаемый дефект, возникающий при закрывании крышки ноутбука, когда на клавиатуре остается посторонний предмет (например шариковая ручка, флешка или колпачок). Естественно, что скандальный клиент получил от официального представительства акт технического заключения о снятии ноутбука с гарантии. А можно было тихонько, не засвечивая таким скандалом серийный номер ноутбука, заменить платно матрицу и ноутбук (кроме матрицы) бы остался на гарантии.
Перегрев ноутбука является той проблемой, с которой сталкиваются все счастливые и не очень обладатели этой техники. Только не может быть речи не о каких либо взрывах и пожарах. Чрезмерный нагрев вокруг процессора и видеокарты — кроме упомянутых выше транзисторов и чипсета, является причиной выхода из строя даже конденсаторов — керамика замыкает, электролиты теряют емкость. Поиск замкнувшего конденсатора в цепи питания чипсета — не лучшее времяпровождение.
В отличии от десктопа, который может зарастать пылью годами и при этом себя очень не плохо чувствовать, у ноутбуков это происходит намного быстрее и главное с фатальными последствиями. Тем более ноутбуком можно пользоваться и на коленях, и на столе со скатерью, и лёжа на диване плотно перекрывая вентиляционные отверстия ноутбука. и не надо пыли
На рис.39 не самый большой «валенок» в системе охлаждения. Но он полностью закрыл выход воздуха из системы охлаждения. Система охлаждения достаточно проста — термотрубка к которой с одной стороны припаяны ребра радиатора, обдуваемые вентилятором. С другой стороны медная (или латунная — ясно что в составе материала есть медь) пластина прижимаемая к процессору. Если есть видеокарта, то она может не иметь собственной системы охлаждения, а прижиматься, примерно, к середине этой же термотрубки своей медной пластинкой.
Прекращение движения воздуха через радиатор, значительно повысит температуру, а повышенная температура, например чипа видеокарты NVIDIA приводит к рис. 32.
Во многих случаях почистить радиатор можно только полностью или почти полностью разобрав ноутбук. Не пытайтесь пробить «валенок» снаружи проволокой, шилом и т.п… Это не поможет, а повредить еще что-нибудь можно. Если там немного пыли, то можно осторожно прочистить сжатым воздухом. Избегайте продолжительно дуть внутрь и раскручивать турбинку — отломает лопасти. При первой возможности разберите и извлеките мусор из радиатора и вентилятора. В некоторых ноутбуках достаточно снять клавиатуру чтобы получить доступ к вентилятору.
Совет тут — профилактика, контролировать иногда температуры процессора и видеокарты с нагрузкой и без. Если температура скачкообразно изменяется с появлением нагрузки — например с 50 до 80, то скорее всего необходима чистка. Если чистка не помогла — скорее всего вышла из строя термотрубка. Нужна замена системы охлаждения. И еще один совет — если между чипом, например, видеокарты и термотрубкой была пластина термоинтерфейса, то нельзя её выкидывать и заменять термопастой. Даже если она порвалась. Это не равноценная замена, и чип перегреете. К сожалению, мало кто интересуется температурами и несут ноутбук на чистку в сервисный центр, когда надоедает очень горячая клавиатура под руками.
И напоследок о батарее. В преждевременной кончине батареи виноват не только пользователь, пристегнувший батарею после покупки и ни разу её не использовавший, но и часто магазин.
Вот один из частых случаев случающийся со многими ноутбуками, но благодаря софту HP это можно увидеть наглядно. Это утилита HP Battery Check, ранее была отдельным продуктом, теперь её можно найти как опцию в программе HP Support Assistant. Если ноутбук HP Pavilion был приобретен с Windows, то программа предустановлена.
Итак, клиент принес в сервисный центр ноутбук с проблемой — «не работает от батареи». Ноутбук куплен всего пару месяцев назад. И уже быстро разряжается или вообще ноутбук без сети отключается. Смотрим результат расширенной диагностики батареи (Рис.40) — Срок использования батареи 378 дней. Год и 13 дней. А куплен всего пару месяцев назад. Есть кассовый чек и чек очень важен — без него не будет гарантийной замены батареи. Это доказательство того что, ноутбук действительно куплен не 378 дней назад.
Объяснений три и все связаны с магазином, где была совершена покупка.
1. Предпродажная проверка при получении на склад. Ноутбук распакован, подключена батарея, проверен и запакован обратно. Магазин доволен — ноутбук исправен. Но часы уже пошли, и все равно, когда его продадут, срок использования батареи будет от даты первого включения батареи. 2. Предпродажная проверка, и затем установка ноутбука на витрину магазина с батареей. Ноутбук стоит на витрине. Батарея не используется, никаких необходимых циклов разряда-заряда. Хорошо если ноутбук будет приобретен относительно быстро, иначе «не работает от батареи». 3. Клиент может вернуть ноутбук в 14-дневный срок, клиент может потребовать возврата денег при длительном гарантийном ремонте. В результате б/у ноутбук оказывается в магазине. Ноутбук повторно продается и снова случается гарантийный случай. Вот тут у магазина возникают неприятности — серийный номер ноутбука «засветился» при предыдущем ремонте. И если он ремонтировался предыдущим владельцем более года назад — в гарантийном ремонте будет отказано. Если вы вдруг узнали об этом (если именно вы принесли в сервисный магазин напрямую, а не сдали ноутбук в магазине), то требуйте деньги с магазина или новый ноутбук. От б/у ноутбука, который уже ремонтировался можно ожидать проблем, о которых вы еще не догадываетесь.
А для тех кто, только купил ноутубук и рассматривает возможность вернуть ноутбук в 14-дневный срок, то сохраните предустановленную систему — сделайте образ жесткого диска, перед установкой своей ОС. Товар должен вернуться в магазин в том виде, в котором был приобретен.
Если вы не можете купить сразу же ещё один ноутбук, то не покупайте ноутбуки детям, не покупайте себе, если любите поесть и попить над клавиатурой, если ноутбук нужен дома — только, чтобы удобно полежать на диване. Купите планшет. Или отдельную клавиатуру и ешьте на ней.
Крепёж
Ранее было рекомендовано сделать штрихи. Если же этот совет не был учтён, то позиционирование следует выполнять следующим образом:
