Недавно просматривая свой фотоархив, я обнаружил фотографии с прошлых работ, которые было бы интересно увидеть многим.
Фотографии сделаны для себя мобильным телефоном Samsung Galaxy S в разное время, некоторые размыты, но, увы, есть и другие, которых уже не будет. Прежде чем я увлекся разработкой под Android, я пару лет ремонтировал компьютеры и ноутбуки.
Ниже я расскажу об одной из самых сложных операций по ремонту материнских плат и видеокарт – замене чипсета, далее «чип».
А в конце статьи немного о том, почему ломаются ноутбуки.
Думаю, стоит предупредить – «не пытайтесь повторить это дома».
Для работы вам необходимо: Флюс (BGA Gel Flux).
Назовем его «жидким» (рис.
1).
И «вязкий» (рис.
2).
Первый имеет кисточку под колпачком и легко наносится путем манипуляций при комнатной температуре, второй представляет собой аморфную массу, которая становится жидкой при температуре, близкой к температуре плавления припоя.
Оплетка (рис.
3) используется для очистки площадок от старого припоя.
Банку припоя скатайте в шарики необходимого диаметра (рис.
4).
Далее по тексту как «шарики».
Трафарет для этой фишки и машинка для катания шариков.
На фото (рис.
5) трафарет и чип установлены на станке.
На переднем плане — два чипа оперативной памяти DDR2. Для них тоже есть трафареты.
На трафарете указан диаметр отверстий и соответственно это необходимые шарики припоя.
Это самая простая машина и не самая удобная.
В нем катание шариков осуществляется путем нагревания «воздухом», поэтому трафарет должен быть рассчитан на нагрев.
Есть более удобный станок, который только позиционирует шарики на место и нагревает их чипом без трафарета.
Трафареты для такой машины не предназначены для нагрева – они деформируются.
Собственно, паяльной станции две (рис.
6) — инфракрасная и обычная с паяльником и «воздушной» (тепловой пушкой).
Инфракрасный – справа, на котором чип снимается/устанавливается с материнской платы/видеокарты, и «штатный», с помощью которого готовится к установке новый чип.
Инфракрасная паяльная станция нагревает микросхему с помощью мощного облучателя, расположенного на выносном стержне.
На фото осветитель находится в парковочном положении, на этом фото слева от станции на штативе с желтым треугольником «ГОРЯЧО!» икона.
Эти станции нагревают чип равномерно, точно контролируя температуру, чего невозможно сделать «воздухом».
Эта ИК-станция JOVY Systems RE-7500, пожалуй, одна из самых простых, а потому работать с ней сложно.
На станции имеется только один датчик температуры, который установлен и измеряет температуру непосредственно возле чипа.
Хорошая станция имеет как минимум второй датчик, измеряющий нагрев материнской платы снизу.
На RE-7500 легко повредить материнскую плату, просто перегрев ее — никаких функций термостата — нагрева до заданных температур и поддержания заданной температуры — станция не имеет. Кстати, показания температуры немного в китайских градусах, припой плавится немного при другой температуре, чем должен.
Остальные инструменты, которые вам понадобятся, — это припой, пинцет, салфетки, бокорезы, изопропиловый спирт, кисточка и желательно, но не обязательно, ультразвуковая ванна.
Удаление чипсета Прежде чем паять новую микросхему, необходимо выпаять старую.
Подготавливается материнская плата - с обеих сторон в зоне нагрева удаляются бумажные наклейки, плата устанавливается и закрепляется на станции, положение платы центрируется так, чтобы микросхема находилась под верхним нагревателем (облучателем) станции( для удобства станция имеет лазерный прицел (рис.
7)).
Датчик температуры установлен рядом с чипом (рис.
8).
При необходимости нетермостойкие элементы (например, электролитические конденсаторы), расположенные с обеих сторон платы, покрывают самоклеящейся фольгой (на рис.
7 над правой рукой видны два куска фольги).
Включаем нижний нагрев в режиме ПОДОГРЕВ, станция медленно прогревается до 95-100С.
На подготовку нового чипа есть 10-15 минут времени.
Используемый бессвинцовый припой плавится при температуре около 210°С, а свинцовый припой плавится при температуре 180°С.
Новый чип уже припаян (рис.
10) бессвинцовым припоем.
Отреболен (отреболить, катать шарики) – шарики припаяны, т.е.
он готов к установке.
Кстати, все видели чип без шариков на примере процессоров Intel (рис.
11).
В последнее время процессоры Intel в ноутбуках впаивают в виде чипа - минус сокет, минус высота сокета.
Это часто встречается в ультратонких ноутбуках.
Температура 210 высокая, особенно для такой дешевой ИК станции.
- Во-первых, чем выше температура плавления, тем выше вероятность того, что не все шарики расплавятся на этой станции и спаят чип.
- Во-вторых, термическая деформация материнской платы.
Бывают случаи, когда платы из тонких печатных плат «ведут» — плата из плоской становится выпуклой, изогнутой или скрученной.
Просто выбросьте такую доску.
Также были случаи разрыва токопроводящих путей и поршней.
Усовершенствованные ИК-станции имеют профили нагрева платы по определенным температурным графикам, что позволяет снизить неравномерность деформаций.
Если кто-то заметил на фото, что плата на паяльной станции прижата свинцовыми грузиками, то это именно предосторожность от возможных деформаций.
В-третьих, нагрев самого чипа если не убить его, то явно увеличивает вероятность его выхода из строя в будущем.
А при некоторых видах ремонта чип приходится вынимать пару раз, например, при диагностике дефекта, когда замена чипа не завершила ремонт и т. д. Поэтому чип необходимо перепаивать зажигалкой.
плавление свинцового припоя.
Реболлинг нового чипа Приступим к реболлингу нового чипа.
Кладем фишку на салфетку, чтобы она не скользила по столу.
Покрываем шарики «жидким флюсом».
Нагреваем паяльник до… большей температуры плавления бессвинцового припоя.
Паяльной станцией Lukey 852 комфортно работать при температуре 380 китайских градусов.
Температура должна быть такой, чтобы припой не прилипал к микросхеме (к ее контактным площадкам), а катался во флюсе, как ртуть.
Но еще важно не повредить чип, чтобы не оставаться долго на одном месте.
Лучше вернуться туда позже.
На жало паяльника наносится капля обычного свинцового припоя, которая легко «растворяет» бессвинцовые шарики.
Периодически стряхивайте с жала заросшую большую каплю и берите новую.
При необходимости нанести флюс.
Через минуту шарики удаляются, но поверхность получается неровной.
На контактных площадках имеются остатки припоя.
Рис.
5 не является макрофотографией (снято на телефон), но даже на ней заметна «рваная», «угловатая» форма некоторых контактных площадок (на фото чип ATI/AMD и трафарет).
Идеальная поверхность получается при плетении.
Снова наносим на микросхему жидкий флюс и, прижимая оплетку жалом паяльника, зачищаем поверхность до идеала.
Качество легко контролировать пальцем – шероховатостей быть не должно.
Отрезаем пропитанные припоем участки оплетки с помощью бокорезов.
Теперь очищаем его от флюса и обезжириваем.
Для этого используйте зубную щетку и изопропиловый спирт. Мы смотрим, осталось ли что-нибудь; при необходимости повторяем шаг с косой.
Наносим на чип очень, ну очень тонкий слой флюса.
Если жидкий флюс не кипит (высокая температура), то используйте его, иначе вязкий размазывайте пальцем.
Устанавливаем чип с трафаретом в машину.
Вот как выглядит трафарет. У ATI/AMD практически один и тот же трафарет для нескольких поколений чипов.
У NVIDIA много разных.
Центрируем трафарет в станке – отверстия находятся напротив контактных площадок чипа.
Сама машинка помещается в коробку, в которую будет сываться часть шариков с трафарета.
Затем не промазанные флюсом шарики можно пересыпать обратно в банку.
? Экономия.
Шарики насыпаются на трафарет и забиваются в отверстия специальной лопаткой (входит в комплект станка), а затем последние из них забиваются в отверстия пинцетом.
Вот так выглядят еще не припаянные шарики в автомате.
Они слегка выглядывают из отверстий.
Далее включается «воздух» на китайские 380 градусов.
Чип в аппарате выдувается с высоты 5 сантиметров над станком для равномерного нагрева.
Затем опускаемся на высоту 2-3 сантиметра и движемся по кругу – наблюдаем, как шарики «проваливаются» в отверстия и медленно движутся дальше.
Но не задерживаемся, если один из шариков из ряда не провалился – застрял, то проталкиваем его пинцетом и разогреваем.
В последнюю очередь разогреваем шарики в центре под кристаллом.
В центре хороший теплообмен с кристаллом и шарики расплавятся немного позже, чем на краях.
Вот как выглядят шарики после нагрева — они опустились чуть ниже поверхности трафарета менее чем на половину диаметра шарика.
Сферические шарики приняли форму, близкую к полусфере, как на рис.
10. Об этой разнице на снимке мобильного телефона можно только догадываться.
Возможно, на картинке «не сел» один или несколько шариков.
Кстати, на трафарете видна маркировка: чипы NVIDIA GO6200/7600, диаметр отверстия 0,6 миллиметра.
Но подойдет и для G8600, работа с которым показана на этих картинках.
Чип снимается со станка, со чипа снимается трафарет (лучше пока он теплый, иначе он хорошо прилипнет к чипу флюсом).
Проверяем, все ли шарики припаяны.
Снова промойте спиртом и щеткой.
Три хорошо, лучше, чтобы плохо припаянные шарики сейчас отскочили.
Если есть, то промойте в ультразвуковой ванне в том же спирте.
В нем часто отваливаются плохо припаянные шарики.
Если шарики отвалились, то возвращаемся к предыдущему шагу – наносим флюс, помещаем шарики в пустые места и нагреваем их.
Пару шариков размещаем без трафарета.
В итоге получаем готовую микросхему, такую же, как и вначале, но со свинцовым припоем.
За это время станция прогрела борт до 95-100С.
Отклеиваем размягченный термоклей, которым закрепляется старый скол в углах (по отсутствию клея можно догадаться, что скол ранее снимался/менялся).
Переключите нижний нагрев в режим ОБОГРЕВ, подождите немного до 110С и включите верхний нагрев в режим ОБОГРЕВ.
Мы сидим и наблюдаем за ползучими цифрами.
Станция маломощная, любой сквозняк уносит драгоценное тепло.
При 200С внимательно заглядываем под чип - при плавлении припоя (около 210С) чип заметно опускается под собственным весом и силой поверхностного натяжения расплавленного припоя, притягивающей чип к плате.
Слегка надавливаем на фишку, чтобы убедиться, что она «плавает» на расплавленных шариках и ее ничего не держит. 
В этот момент вакуумным пинцетом возьмите чип за кристалл и извлеките его.
Здесь есть большая опасность, что микросхема может не нагреться с обеих сторон и припой там не расплавится.
Или случайный сквозняк охладил часть чипа.
Или чип может быть залит клеем снизу по углам, который не плавится/не размягчается при нагревании (видно на Тошибе).
В этом случае может случиться беда – вместе с микросхемой оторвутся контактные площадки на материнской плате.
Хорошо, если они будут пустыми – неиспользованными.
Или их можно восстановить.
Поэтому важно следить за тем, чтобы фишка «плавала» на шариках.
Когда очевидно, что припой уже расплавился (температура выше 210С), а чип не опускается и не двигается, то приходится слегка подцепить склеенные уголки, надеясь, что вместе с клеем ничего не оторвется.
Сняв фишку, сразу отключаем верхний нагрев, а нижний переключаем на ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫЙ НАГРЕВ, либо выключаем, в зависимости от дальнейших планов.
Осматриваем поверхность и убеждаемся в целости всех контактных площадок.
Здесь нужно повторить ту же процедуру, что и при реболлинге микросхемы — нужно удалить остатки припоя и получить идеально чистую ровную поверхность, но теперь это делается с помощью контактных площадок платы.
Чаще всего старые шарики практически полностью остаются на старой фишке, но иногда, наоборот, большая часть шариков остается на доске (рис.
27).
Иногда выходит из строя видеопамять (а в ноутбуках ASUS вся оперативная память запаяна - такая тенденция все чаще наблюдается у производителей электроники), ее тоже можно заменить, но сначала нужно найти неисправную микросхему.
(Гомеровский смех) 
Для этого также удаляем остатки припоя с оплеткой.
На контактные площадки под чипом наносим «жидкий» флюс.
Используйте каплю припоя, чтобы собрать большую часть старого бессвинцового припоя.
Используйте оплетку, чтобы счистить остатки припоя.
Все аналогично рис.
14-17. 
Установка нового чипсета
Пальцами контролируем качество поверхности, т. е.
отсутствие шероховатостей.
Затем промойте поверхность щеткой и спиртом.
Покрываем поверхность «вязким» флюсом.
Нанесите пальцем очень тонкий слой на поверхность.
Важнейшим свойством высокотемпературного флюса является то, что он не должен кипеть.
В противном случае чип будет двигаться при нагреве.
Размещаем микросхему на материнской плате по ключу, центрируя ее по линиям.
А затем, как и при демонтаже, прогреть нижним нагревом до 110С.
И нагрев вместе с верхним нагревом до температуры плавления припоя.
В данном случае это более низкая температура – около 180С.
Как только чип сядет на расплавленный припой, слегка надавите, чтобы убедиться, что чип плавает на полностью расплавленных шариках.
Также помогает пайка в некоторых проблемных местах.
Например, под каким-то шариком было много флюса.
Выключите верхний и нижний нагрев.
И оставляем остывать.
Ускорять охлаждение обдувом не стоит во избежание упомянутых выше деформаций некоторых плат. 
Далее сборка ноутбука и тестовый запуск.
После такого ремонта чип прослужит долго.
По крайней мере, как предыдущий.
А вот прослужит ли ноутбук столько времени – другой вопрос.
Об этом вторая часть статьи.
Почему нужно менять чип? И почему ломаются ноутбуки? Мы движемся от следствия к причине.
На этом фото я рассортировал чипы, замененные за полгода, на две башни.
Нвидиа и АМД.
Чипсетов Intel было три, поэтому я их не фотографировал.
Вот статистика в таблице (спасибо за создание таблицы хм ):
| Чип | Кол-во, шт. | Производитель |
|---|---|---|
| Г84-600-А2 | 11 | NVIDIA |
| Г86-730-А2 | 2 | NVIDIA |
| Г86-770-А2 | 7 | NVIDIA |
| Г96-650-С1 | 1 | NVIDIA |
| MCP79MX-B2 | 1 | NVIDIA |
| Г86-771-А2 | 2 | NVIDIA |
| Г86-750-А2 | 1 | NVIDIA |
| GF-GO7600-N-A2 | 2 | NVIDIA |
| Г84-625-А2 | 1 | NVIDIA |
| GF-GO7300-B-N-A3 | 1 | NVIDIA |
| 216ПАБГА13Ф | 1 | АТИ |
| 216MJ8KA15FG | 1 | АТИ |
| 216MGAKC13FG | 1 | АТИ |
| MCP67MV-A2 | 9 | NVIDIA |
| NF-G6150-N-A2 | 2 | NVIDIA |
| Г96-630-С1 | 1 | NVIDIA |
| NF-G6100-N-A2 | 2 | NVIDIA |
| Г86-603-А2 | 7 | NVIDIA |
| Г86-630-А2 | 6 | NVIDIA |
| Г86-635-А2 | 1 | NVIDIA |
| 215-0674034 | 9 | АМД |
| 216-0728018 | 4 | АМД |
| 218S6ECLA13FG | 1 | АМД |
| 216-0674026 | 3 | АМД |
| 216-0674024 | 1 | АМД |
| 216-0752001 | 8 | АМД |
| 216-0674022 | 3 | АМД |
| 216MQA6AVA12FG | 1 | АМД |
| NF-G6100-A2 | 1 | NVIDIA |
| 216-0774009 | 1 | АМД |
| GF-GO7400-N-A3 | 1 | NVIDIA |
| Г86-631-А2 | 1 | NVIDIA |
| G73-N-B1-X | 1 | NVIDIA |
| 216-0683013 | 1 | АМД |
| 218S4RBSA12G | 2 | АМД |
| НХ82801 | 2 | ИНТЕЛ |
| QG82945GSE | 1 | ИНТЕЛ |
Ноутбук (или видеокарта, за некоторыми исключениями), содержащий чипсет NVIDIA, подлежит неприменению с момента покупки.
Дефект обычно проявляется в виде черного экрана, т.е.
нет изображения после включения, иногда слышна загрузка Windows. Цветные полосы или прямоугольники иногда встречаются редко.
Или другой дефект, связанный с графикой.
Иногда нет подсветки матрицы, либо нет изображения на LCD матрице и наличии HDMI или VGA и наоборот, а замена матрицы или кабеля не решила проблему.
Диагностировать легко – кристалл видеочипсета NVIDIA нагревается «воздухом» с температурой 260 в течение 30 секунд. Если изображение не появляется, то температура повышается, например, до 280, или увеличивается время нагрева.
Чипсет ВРЕМЕННО восстанавливает работоспособность .
Это всего лишь диагностика, а не ремонт. Решить проблему можно только описанным выше ремонтом с заменой чипсета на новый.
Это «временное» может длиться несколько дней, несколько недель или даже несколько месяцев.
Кстати, некоторые читатели, возможно, помнят ремонт видеокарт методом «запекания в духовке» — это одно и то же.
Кстати, планшеты с Тегрой тоже оживают после прогрева чипа.
(Спасибо также Тиберий для ссылки Открытие чипа Nvidia 8600M GT ,рекомендую посмотреть фото.
) Мошенничество Этот метод используют плохие люди.
Поэтому вы не сможете купить подержанные ноутбуки без оставшейся магазинной/заводской гарантии.
Только хорошие друзья или знакомые, и не факт, что они не стали жертвой «ремонта» по нагреву, или ноутбук сняли с заводской гарантии, например, из-за залива, поломки портов и т.п.
Чаще всего, такие ноутбуки с подогревом продаются на радиорынках и форумах.
Они дают гарантию один месяц.
Если это продлится не так долго, вы всегда можете согреть его снова.
Поэтому если вы наугад купите старый ноутбук, то не дороже, чем за 50 долларов.
Тогда имеет смысл либо отремонтировать его, либо можно продать светодиод и HDD и компенсировать затраты.
Второй метод плохого «ремонта» — «реболинг».
О реболлинге говорят на радиорынках и форумах.
Говорят, что чип потерял контакт с материнской платой, его нужно перепаять (за ~60$) - "переприкрутить", "переприкрутить" старый чип и все будет ОК.
Легенда довольно распространена, особенно среди мастеров по ремонту мобильных телефонов, где большинство ремонтов телефонов производятся путем нагревания всего.
После некоторых обогревателей «авось подойдёт», прыщей и всего остального, ремонтировать смысла нет. На фото ниже пример такого ремонта — проработало три месяца.
Фирменная подпись – спиртовая канифоль.
Легенда гласит, что его нужно залить под чипсет, нагреть воздухом и когда шарики расплавятся, подвинуть чипсет для восстановления контакта.
«Канифоли много не бывает», — решил мастер и не ограничился видеочипом NVIDIA, но и закапилил чипсет INTEL, который практически никогда не выходит из строя.
И их точно не диагностируют по прогреванию.
После такого «ремонта» нормальный мастер или сервисный центр за ремонт не возьмется.
Или заменят чипсет без гарантии.
Неизвестно, что нагревалось и как долго прослужат нагретые компоненты.
Ремонтировать после «ремонта» — дело неблагодарное и пустая трата времени.
Почему ноутбуки выходят из строя А теперь немного о том, почему ломаются ноутбуки.
Очевидно, это одна из трех причин: 1. Производитель чипсета ; Очевидно, что микросхемы NVIDIA менее «термостойки» по сравнению со своими конкурентами; повышенные рабочие температуры имеют прямое отношение к их сроку службы.
Наверное, многие помнят массовое появление на рынке бесшумных видеокарт несколько лет назад, например, видеокарты NVidia 8500-8600 с огромными радиаторами без вентиляторов.
Вскоре эти видеокарты начали массово выходить из строя.
И вряд ли эти видеокарты дожили до наших дней.
В то же время до наших дней дожили топовые 8800 от таких гуру, как Gainward, с монстрообразными радиаторами на тепловых трубках.
У друга до сих пор живёт - под нагрузкой температура видеокарты не поднимается выше 40С (зависит от температуры в помещении).
У моего знакомого до сих пор есть Gigabyte Geforce 9600, безвентиляторный, с большим радиатором с термотрубками, но «всю жизнь» он обдувался большим корпусным вентилятором.
Но, тем не менее, есть подозрение, что NVIDIA может выпустить более надежные чипсеты.
В MacBook установлены чипсеты уникальных серий, которые больше нигде не встречаются.
В тех очень редких случаях, когда чипсет в MacBook выходит из строя, подобрать близкий аналог сложно — не все видеочипсеты выдают картинку или нормально работают, например, в 3D-режиме.
Поэтому я предполагаю, что NVIDIA делает хорошие чипсеты, когда захочет. Но она хочет, чтобы ей платили за качество.
Кстати, чипсеты AMD из турели на рис.
32 можно встретить на настольных материнских платах, где они еще могут работать, под собственными радиаторами.
2. Производитель ноутбуков ; Как видно выше, при соблюдении определенных условий чипсеты могут работать довольно долго.
Но производителю ноутбуков становится все сложнее соблюдать эти условия.
Модный дизайн, ультратонкий и тому подобное, не оставляет места для маневра.
Внешняя привлекательность важнее внутреннего содержания.
В подавляющем большинстве случаев покупатель выберет более красивый ноутбук, не вникая в его дизайн.
В гонке за ультратонкими элегантными конструкциями ноутбуки лишились металлических деталей — ребер жесткости, что придавало им дополнительную прочность.
Например, теперь зачастую механическая нагрузка, прикладываемая к крышке ноутбука при открытии и закрытии, приходится на металлический каркас ЖК-матрицы (встречается на ASUS), что теперь придает жесткость конструкции крышки.
Если петли тугие, матрица начинает сильно деформироваться в центре (тугие петли удерживают матрицу по бокам, а владелец открывает и закрывает ее в центре сверху) и на матрице появляется дефект - вертикальные полосы в центре сначала иногда, потом постоянно.
Еще одно решение сделать крышку ноутбука тонкой – сделать ЖК-матрицу, собрав ее в корпусе крышки (Topcase).
Те.
крышка не разборная, менять там нечего; если матрица повреждена, нужно менять крышку целиком (300$ вместо замены штатной матрицы за 100$).
Пример — Асер С3. Даже когда Теги: #nvidia #Компьютерное железо #Электроника для начинающих #нанотехнологии #ремонт #кремний #AMD #ноутбуки #микроэлектроника #чипсеты #Чип #кристалл #очистка #PCB #UBM #blade
-
Cms-Программы
19 Oct, 24 -
Просмотр Видео Mkv На Mac Os X Lion
19 Oct, 24 -
Аргентина
19 Oct, 24 -
Brunner Elektronik – От Cad До Кабины
19 Oct, 24 -
Написание Собственного Lisp На Javascript
19 Oct, 24 -
Интересные Наблюдения
19 Oct, 24
