СЛ-Сервис

nVidia, ATI - Мифы реболла и прогрева

nec — Tue, 04 Jun 2013 08:30:42 GMT

Попробуем внести ясность в термины "прогрев" , "реболл" , "пропайка контактов" , "прожарка" и т.д. относительно видеочипов nVidia да и других тоже. Статья не претендует на оригинальность, но попробуем доступным языком рассказать что такое BGA и почему бесполезно "пропаивать" и "прожаривать" чипы в ноутбуках, хотя это в равной степени относится и к десктопным платам

В интернете на разных форумах, а так же на ютубе полно тем и видеороликов где предлагается чинить плату ноутбука прогревом видеочипа (или другого чипа на котором есть надпись nVidia) в результате этого стали массово попадать в ремонт ноутбуки которые "умельцы" пытались чинить этими методами. Результаты как правило плачевные - в лучшем случае чип проработает недолго, пару недель - месяц и издохнет окончательно, в худшем - убита материнская плата, поскольку все эти любители погреть имеют очень смутное представление о технологии и принципах BGA а так же не имеют нужного оборудования, греют строительными фенами не соблюдая термопрофиль, или уж вообще дикими самодельными конструкциями надеясь на авось - заработает хорошо, не заработает - ну и ладно. Итог для клиента печальный, возможно плата восстановлению не подлежит, а попади она в грамотный сервис она была бы починена.

Что такое BGA :

Во всей современной технике используется технология BGA - (взято с Википедии )

BGA (англ. Ball grid array — массив шариков) — тип корпуса поверхностно-монтируемых интегральных микросхем

Здесь микросхемы памяти, установленные на планку, имеют выводы типа BGA

Разрез печатной платы с корпусом типа BGA. Сверху видно кремниевый кристалл.

BGA произошёл от PGA. BGA выводы представляют собой шарики из припоя, нанесённые на контактные площадки с обратной стороны микросхемы. Микросхему располагают на печатной плате, согласно маркировке первого контакта на микросхеме и на плате. Далее, микросхему нагревают с помощью паяльной станции или инфракрасного источника, так что шарики начинают плавиться. Поверхностное натяжение заставляет расплавленный припой зафиксировать микросхему ровно над тем местом, где она должна находиться на плате. Сочетание определённого припоя, температуры пайки, флюса и паяльной маски не позволяет шарикам полностью деформироваться.

Основным недостатком BGA является то, что выводы не являются гибкими. Например, при тепловом расширении или вибрации некоторые выводы могут сломаться. Поэтому BGA не является популярным в военной технике или авиастроении.

Отчасти эту проблему решает залитие микросхемы специальным полимерным веществом — компаундом. Он скрепляет всю поверхность микросхемы с платой. Одновременно компаунд препятствует проникновению влаги под корпус BGA-микросхемы, что особенно актуально для некоторой бытовой электроники (например, сотовых телефонов). Также осуществляется и частичное залитие корпуса, по углам микросхемы, для усиления механической прочности. От себя добавлю что не малую долю в разрушении пайки BGA дает безсвинцовый припой который по сравнению с традиционным свинцовым не пластичен при застывании.

Вот эта особенность BGA + безсвинцовый припой и есть причниа всех бед. Видеочип в процессе работы может нагреватся до 90 градусов, а при нагревании вы все знаете что материал расшираяюется, тоже самое происходит с шариками BGA . Постоянно расширяясь (при работе) - сжимаясь (после выключения) шарики начинают трескатся, площадь контакта с площадкой уменьшается, контакт стнавится все хуже и в конце концов окончательно пропадает.

Строение видеочипа nVidia

схематичное :

А вот реальные фотографии взятые с сайта http://www.nanometer.ru/

Слева фотографии до полировки, справа – после. Верхний ряд фотографий – увеличение 50x, нижний – 100x

После полировки (фотографии справа) уже на увеличении 50x видны медные контакты, соединяющие отдельные структуры чипа. До полировки, они, конечно же, тоже проглядывают сквозь пыль и крошку, образовавшуюся после резки, но разглядеть отдельные контакты вряд ли удастся.

Электронная микроскопия

Оптическая микроскопия даёт 100-200 крат увеличения, однако это не идёт ни в какое сравнение с 100 000 или даже 1 000 000 крат увеличения, которое может выдать электронный микроскоп (теоретически для ПЭМ разрешение составляет десятые и даже сотые доли ангстрема, однако в силу некоторых реалий жизни такое разрешение не достигается). К тому же, чип изготовлен по техпроцессу 90 нм, и увидеть с помощью оптики отдельные элементы интегральной схемы довольно проблематично, опять-таки мешает дифракционный предел. А вот электроны вкупе с определёнными типами детектирования (например, SE2 – вторичные электроны) позволяют визуализировать разницу в химическом составе материала и, таким образом, заглянуть в самое кремниевое сердце нашего пациента, а именно узреть сток/исток, но об этом чуть ниже.

Печатная плата

Итак, приступим. Первое, что мы видим – печатная плата, на которой смонтирован сам кремниевый кристалл. К материнской плате ноутбука он крепится с помощью BGA пайки. BGA – Ball Grid Array – массив оловянных шариков диаметром около 500 мкм, размещённых определённым образом, которые выполняют ту же роль, что и ножки у процессора, т.е. обеспечивают связь электронных компонентов материнской платы и микрочипа. Конечно, никто вручную не расставляет эти шарики на плате из текстолита, это делает специальная машина, которая перекатывает шарики по «маске» с дырочками, соответствующего размера.

BGA пайка

Сама плата выполнена из текстолита и имеет 8 слоёв из меди, которые связаны определённым образом друг с другом. На такую подложку монтируется кристалл с помощью некоторого аналога BGA, давайте назовём его «mini»-BGA. Это те же шарики из олова, которые соединяют маленький кусочек кремния с печатной платой, только диаметр этих шариков гораздо меньше, меньше 100 мкм, что сопоставимо с толщиной человеческого волоса.

Сравнение BGA и mini-BGA пайки (на каждой микрофотографии снизу обычный BGA, сверху – "mini”BGA)

Для повышения прочности печатной платы, её армируют стекловолокном. Эти волокна хорошо видны на микрофотографиях, полученных с помощью сканирующего электронного микроскопа.

Текстолит – настоящий композитный материал, состоящий из матрицы и армирующего волокна

Пространство между кристаллом и печатной платой заполнено множеством «шариков», которые, по всей видимости, служат для теплоотвода и препятствуют смещению кристалла со своего «правильного» положения.

Множество шарообразных частиц заполняют пространство между чипом и печатной платой

А теперь выводы - Как уже говорилось выше, основная проблема BGA это разрушение шариков и уменьшение "пятна" контакта с подложкой. Но - в 99% случаев это происходит там где кристалл припаян к подложке ! поскольку греется именно сам кристалл и шарики там во много раз мельче. "Отваливается" именно кристалл от подложки а не сам чип от платы ! (справедливости ради - очень редко встречается отрыв чипа именно от платы, но это очень редкий случай)

Так почему же помогает прогрев и реболл ? - а он не помогает. От нагрева шарики под кристаллом расшираяются, пробивают пленку окисла и контакт восстанавливается на время. На какое время - это лотерея. Может 1 день, а может и месяц - два. Но итог всегда будет один - чип умрет опять. Чтобы восстановить чип нужно реболлить кристал, а это учитывая размеры шаров скажем так - не реально.

100 % вариант ремонта - это замена чипа на новый.

Мы рассмотрели чип nVidia , но большинство выше сказанного относится ко многим чипам, в том числе и АТИ . С АТИ еще интереснее - современные чипы АТИ очень плохо относятся к прогреву фенами, было уже много случаев когда некоторые "сервисы" грели чипы АТИ в надежде что плата оживет, но они убили живые чипы , а проблема изначальна была в другом.

PS - Современные чипы nVidia и ATI уже не оживают от прогрева . Но любителей прогреть это не останавливает, греют все чипы подряд, до пузырей, убивая плату окончательно, и при этом говоря клиентам умные слова - "пропайка" , "ребоулинг" , но Вы прочитали эту статью, и надеюсь сделали верный вывод !

PPS - Комментарии и указания на неточности приветствуются.

Ремонт экрана ноутбука

nec — Thu, 29 Nov 2012 09:37:17 GMT

Знакомая картина? Так показывает разбитый экран ноутбука.

Если попали в такую ситуацию, привозите ноутбук в СЦ СЛ-Сервис.

Установим новый экран вместо разбитого.

А также, если изображение потускнело, на матрице битые пиксели, царапины, потертости или маленькое разрешение, то модернизируем старый экран, так, что изображение станет более ярким, четким, красочным.

Ремонт ноутбука – взгляд изнутри

nec — Wed, 23 May 2012 06:46:31 GMT

Мы производим ремонт ноутбуков Apple, Compaq, Toshiba, Fujitsu, Sony, Dell, HP, IBM, Rover Book, IRU, Gateway, ASUS, Panasonic, Mitac, Acer, Samsung, LG а также любых других производителей. Делаем все...

Перепайка, замена северных и южных мостов
Перепайка, замена видеочипов
Реболлинг BGA, пайка SMD компонентов материнской платы
Ремонт цепей питания различных узлов и компонентов
Восстановление повреждённых токоведущих дорожек
Перепайка, замена сокетов, слотов расширения и др.
Замена разъёмов питания, USB, PS/2, COM, LPT, D-SUB, LAN и прочих
Замена или ремонт матриц
Восстановление различных шлейфов
Замена или ремонт инверторов и ламп подсветки
Замена или ремонт клавиатуры, винчестера и встроенных средств
Восстановление или ремонт аккумуляторных батарей
Ремонт внешних и внутренних блоков питания
Настройка и установка любых программных средств
Перепрошивка, замена микросхем BIOS
Прочие ремонтные работы

В зависимости от производителя и модели, одни и те же виды работ могут сильно различаться по трудоёмкости операций, поэтому цена на ремонт ноутбука , в случае его поломки, зависит от многих факторов и определяется индивидуально в каждом конкретном случае.

Ремонт ноутбука – взгляд изнутри

В этом небольшом, но умном устройстве собраны почти все достижения мира высоких технологий. Действительно, ноутбук должен иметь малые габариты и вес, возможность автономного питания, устойчивость при работе к сотрясениям и вибрациям, обладать множеством коммуникационных средств, в том числе беспроводных. При этом от него требуют немалой вычислительной мощи, качественной работы с графикой, наличия обширных мультимедийных средств.

Несмотря на бОльшую, по сравнению с настольным компьютером надежность, этот критерий (надежность) очень сильно зависит от условий эксплуатации ноутбука. Посудите сами – его трясут, роняют, обливают, проделывают прочие малоприятные с точки зрения бережного обращения манипуляции. И этот работяга должен все выдерживать и продолжать работать. Но всякому терпению приходит конец, и в результате это чудо инженерной мысли ломается. Давайте попробуем разобраться, какие неисправности при ремонте ноутбука , наиболее злободневны в настоящее время.

На первом месте, без ложной скромности, мы поставим «экранку». Это треснутые и потекшие матрицы, отсутствие изображения, тусклый экран, полосы, отсутствие цветов и так далее.

Неисправности по «экранке», как правило, сводятся к следующему:

трещина матрицы (тут уже ничего не поделаешь) – ремонт невозможен, только замена матрицы решит проблему (рис. 1).
тусклое изображение или его отсутствие – выход из строя лампы подсветки либо инвертора. Возможен как ремонт, так и замена этих элементов.
отсутствие изображения на вертикальных или горизонтальных участках – вероятно поврежден дешифратор матрицы или ее шлейф. Восстановимо.

Рис.1 Треснутая матрица ноутбука.

Вторым по популярности источником бед является материнская плата. Это неудивительно. В отличие от своей старшей сестры, расположенной в настольном компьютере, материнская плата ноутбука – это устройство с высокой степенью интеграции, типа «все в одном» и, поскольку производители, ограниченные массогабаритными требованиями (что в свою очередь приводит к проблемам с теплоотводом), вынуждены интегрировать сюда все что можно и нельзя, начиная от модема и заканчивая мощной видеокартой, последствия этой интеграции никак не способствуют повышению надежности. Как следствие ремонт ноутбука, обусловленный поломкой материнской платы, встречается довольно часто.

Хорошим подспорьем при ремонте ноутбуков является mini POST-карта (рис.2). Это устройство в виде маленькой платы с цифровыми индикаторами, которое может многое рассказать при ремонте материнской платы.

Рис.2 Mini POST-карта для ремонта ноутбучных материнских плат.

POST – специальная процедура BIOS под названием «Самотест по включению питания» – POST (Power On Self Test), которая автоматически выполняется при каждом включении питания («холодный старт») ноутбука до начала загрузки операционной системы. Эта же процедура выполняется и при нажатии комбинации клавиш Ctrl-Alt-Del («горячий старт»). Основной целью процедуры POST является проверка правильности функционирования и необходимая для дальнейшей работы ноутбука начальная инициализация основных устройств и подсистем (таких как процессор, память, другие устройства материнской платы, видеоконтроллер, контроллеры клавиатуры, гибкого и жесткого дисков и т.д.) перед загрузкой операционной системы.

Перед началом каждой операции процедура POST генерирует специальный код размером один байт (от 00 до FFh), называемый POST-кодом, и записывает его значение в специальный диагностический порт в адресном пространстве устройств ввода/вывода.

Если при проверке или инициализации устройства происходит обнаружение фатальной ошибки, дальнейшее выполнение процедуры POST прекращается, а POST-код, предварительно выведенный в диагностический порт, однозначно определяет операцию, на которой произошёл останов процедуры POST, а следовательно, и неисправное устройство. В случае, если ошибка не является фатальной, выдается звуковой сигнал, и процедура POST выполняется дальше. Таким образом, грамотно используя при ремонте ноутбука POST карту и зная коды ошибок, можно локализовать неисправность и не гадать «на кофейной гуще», "копая" всю плату.

Если не считать пролитых жидкостей, озлобленных ударов по клавиатуре (а материнская плата расположена именно под ней) и прочих техногенных факторов перед которыми бессильна любая техника, а также тривиально прогоревших элементов питания и обвязки, наиболее часто встречающимися серьезными неисправностями являются повреждения южного (как правило, после подключения какого-либо USB-устройства), либо северного мостов. В случае действительного повреждения моста выбор невелик – замена. Но нередко сам мост при той же симптоматике остается целым, хотя ведет себя как поврежденный. Это происходит из-за, так называемого, «непропая». На инженерном жаргоне так называют некачественное паяное соединение. Наиболее часто этот дефект встречается в шариковых контактах микросхем BGA, к которым относятся и мосты. Проявляется, как правило, после продолжительной и интенсивной эксплуатации ноутбука в нагруженных режимах. На наш взгляд, это связано с многократным циклическим нагревом и охлаждением этих элементов, что приводит к распространениию микротрещин в местах пайки. Восстановление шариковых контактов возможно либо путем нагрева по заданному температурному профилю (менее предпочтительный вариант), либо ребболингом (заменой шариков новыми) (рис. 3).

Рис.3 Южный мост после ребболинга.

Другим распространенным дефектом, является наличие артефактов на экране в виде квадратиков, полос, зернистости, как правило, связаных с повреждением видеочипа или видеопамяти. Если дело оказывается в «непропае», то все восстановимо (см. выше). Если нет, то возможны варианты. Видеокарта реализована отдельной платой – замена чипа или всей платы. Ремонт рентабелен. Если видеочип интегрирован в саму материнскую плату, то здесь все несколько сложнее, поскольку замена видеочипа может оказаться недостаточным условием удачного ремонта. Дело вот в чем. Для обеспечения электрического контакта шариков BGA с подложкой чипа и телом платы, на последних в процессе изготовления располагают контактные площадки, так называемые «пятаки», к которым собственно и припаиваются шарики припоя, и которые обеспечивают прохождение тока. Повреждения этих площадок (рис.4) в виде трещин, разрывов, отслоений от тела платы или подложки чипа, как правило, очень трудно восстановимы и в большинстве случаев невозможны.

В случае повреждения «пятака» на плате, это грозит заменой всей материнской платы. И самое печальное, что этот дефект встречается довольно часто.

Рис.4 Поврежденные контактные площадки на материнской плате.

Далее идут, принимающие от нас все удары, клавиатуры. Хлопот с ними достаточно. Замена кнопок либо их фиксаторов, восстановление токопроводящих площадок, шлейфов, устранение следов окисления после воздействия жидкостей, промывка в специальных растворах в ультразвуковых ваннах и т.д. и т.п. (рис.5). Но самое хлопотное – это сборка и разборка клавиатуры. Работа эта не терпит суеты и требует большой аккуратности, терпения и усидчивости.

Рис. 5 Последствия попадания жидкости на клавиатуру – окисленная контактная пластина.

Кто там у нас еще? Ах да, всякого рода приводы, флоппики и т.д. Здесь все прозаично. Раньше на ремонте этих устройств можно было неплохо заработать, но, учитывая нынешние цены на них, за ремонт этих устройств берутся немногие. Поскольку рентабельность такого ремонта под вопросом, то, как говорится, «проще купить новый». Поэтому данные устройства, в случае поломки, за исключением простейших операций восстановления работоспособности типа очистки, в большинстве случаев, просто меняют.

Продолжим. Всякие разъемы, порты, коннекторы тоже не назовешь последними в списке неисправностей. Здесь лидируют выкорчеванные разъемы USB, разъемы подключения внешнего блока питания и PS/2. Поврежденные COM, LPT порты, VGA коннекторы встречаются довольно редко. Есть правда одно НО.

Для того, чтобы поменять эти разъемы при ремонте ноутбука, его приходится почти полностью разбирать, поэтому цена такой замены финансово весьма ощутима.

Механика. Сюда мы отнесем треснутые, выщербленные корпуса и корпусные детали, выдранные «с мясом» петли, поврежденные замки, заглушки, отсутствующие элементы крепежа и прочие последствия небрежного или неаккуратного отношения. Работы, сами по себе не относятся к категориям сложных, но вот по срокам исполнения здесь придется запастись терпением, поскольку эти детали, за редким исключением, в наличии, как правило, присутствуют редко и достать их весьма непросто.

Напоследок рассмотрим проблемы со внутренними источниками питания, то бишь с аккумуляторными батареями и все, что с ними связано. Если ресурс работы батареи пришел к концу по естественным причинам, то, скорее всего, потребуется просто замена внутренних элементов с возможной перепрошивкой контроллера. Это операция вдохнет в батарею вторую жизнь. Если время работы батареи быстро сокращается, батарея заряжается не до конца, либо зарядка отсутствует полностью, то возможно это связано с неисправностью контроллера зарядки, расположенным в аккумуляторной батарее или на материнской плате.

Аспекты ремонта ноутбуков. Что, как и где ?

nec — Tue, 22 May 2012 14:16:00 GMT

Сломался ноутбук. Что делать ?

Правильно, нужно искать сервис или мастера кто недорого и быстро отремонтирует ноутбук, а вот тут начинается самое интересное. Как правило быстро и недорого понятия не совместимые, за некоторыми исключениями например замена матрицы или клавиатуры, клавиатуру заменить в большинстве случаев это дело 10 минут, матрицу минут 20-30 при условии, что эти детали есть в наличии в сервисном центре. Наличие деталей тоже показатель работы сервисного центра , как правило, ходовые запчасти и матрицы должны быть в наличии, с другой стороны моделей и модификаций ноутбуков великое множество, и детали, как правило, не взаимозаменяемы даже в пределах одного подвида ноутбуков, и это значительно усложняет жизнь сервисному центру. Даже для того чтобы держать на складе минимальный набор матриц и клавиатур требуются не малые вложения, которые могут лежать мертвым грузом очень долго.

Так где все таки ремонтировать ноутбук ?

Выбор сервисного центра

Вопрос серьезный и ответственный, как узнать какой сервис лучше? Это большая проблема. Можно например в яндексе забить фразу "ремонт ноутбуков" - выдаст огромное количество ссылок. Сейчас даже самый ленивый сервис повесил у себя табличку "мы ремонтируем ноутбуки", те кто занимались мобильниками, компьютерами и даже копирами. А еще развелось очень много так называемых посредников, у них красивая вывеска, дорогой сайт, но как правило в сервисе нет ничего кроме отверток и паяльника, посредники могут провести первичную диагностику, почистить систему охлаждения, переустановить Виндовс и т.д. А о том чтоб заменить чип BGA речи не идет, поскольку для того нужно оборудование ценой от 3000 $ + грамотный специалист. Оборудование при наличии денег купить не проблема, но вот найти специалиста это реальная проблема. Как правило они все при деле. А научить специалиста диагностике и ремонту ноутбуков это длительный и дорогой процесс. В итоге эти посредники возят ноутбуки которые они не могут починить в сторонний сервис. Этот вариант не самый плохой. Гораздо хуже если вы попадете в сервис который ВСЁ пытается чинить сам не имеея оборудования и навыков. Или гордо заявляют что имеют самое современное оборудование а на деле может быть что то типа такого :

Причем это не самый худший вариант что я видел.
С распространением скоростного интернета - его весь завалили роликами как чинят ноутбуки на коленке, применяя разные бытовые печки, плитки и т.д. Безжалостно жарят видеочипы (все подряд) естественно не соблюдая никаких термопрофилей, итог как правило плачевный - в лучшем случае после прогрева плата оживает на срок от недели до месяца, в худшем её просто добивают такой прожаркой.

И примеров таких масса. Начитавшись форумов и насмотревшись роликов эти господа решили, что это легкие деньги. К сожалению это далеко не так. Итог - убитые платы без возможности восстановления. Коих у меня накопилось очень много.

Так как выяснить что за сервис перед вами ? К сожалению это почти не возможно, можно конечно попробовать спросить что за оборудование стоит в СЦ и попросить взглянуть - но этот вариант очень маловероятен, вряд ли вас допусят в рабочую зону.

Нам например скрывать нечего .

ИТОГ - Выбор СЦ не простое занятие, поспрашивайте знакомых где кто чинил ноутбук, и не попадайтесь на удочку красивой рекламы !

Диагностика ноутбука. Платная или бесплатная.

Нам часто звонят и спрашивают, сколько стоит диагностика ноутбука ? Тоже очень интересный вопрос. Чтоб точно провести диагностику и сказать 100% диагноз ноутбук нужно починить ! Иначе это не диагностика а гадание на кофейной гуще. Исключения составляют случаи, когда результат как говорится на лице - разбита матрица, сломана клавиатура, артефакты на изображении. И то тут возможны исключения. Остановимся подробнее:

Разбита матрица - тут в 95% случаев все просто, меняем матрицу и все, ноутбук заработал. Но бывает и по-другому - матрица разбилась не просто так, было механическое воздействие, удар. А в ноутбуке много деталей чувствительных к удару, например жесткий диск. У меня были случаи когда после замены матрицы приходилось менять жесткий диск. И так далее.

Сломана (не работает) клавиатура. Как правило чаще всего клавиатуры заливают разными жидкостями, и эта жидкость попадает и внутрь ноутбука со всеми вытекающими последствиями. И кроме замены клавиатуры приходится разбирать и чистить весь ноутбук.

Артефакты на изображении - тоже вроде бы все понятно, сломалась видеокарта, но и тут бывают исключения, например мне попадались матрицы которые показывали изображение с артефактами похожими как при сгоревшей видеокарте.

А бывают случаи когда только вскрыв ноутбук, все становится понятно - фото. Умер южный мост. Что интересно, ноутбук работал, не работали порты USB.

Очень часто нам приносят ноутбуки с техническим заключением в которых написано "неисправна материнская плата", причем ноутбук судя по всему даже не вскрывали ! А деньги за диагностику исправно взяли. Естественно - весь ноутбук собран на одной материнской плате, диагноз верен, но это просто халтура, и брать деньги за такую "диагностику" не правильно.

Квалифицированному мастеру достаточно услышать полную модель ноутбука и с большой долей вероятности он уже знает что с ним не так, и сколько будет стоить ремонт. Потому при звонке в сервис просьба называть конкретную модель ноутбука, а не "ноутбук Асус" например, и постараться точнее описать проблему. С большой долей вероятности эта проблема известна и изучена мастером, исключение составляют залитые и уроненные ноутбуки.

Залитые и уроненные ноутбуки - это уже отдельная статья, залитый ноутбук нужно сначала разобрать, очистить от остатков жидкости и уже потом приступать к реанимации. К сожалению какой бы хороший не был мастер залитые ноутбуки не всегда получается восстановить, прогорают и разъедает переходные отверстия в плате, так называемые пистоны, а поскольку плата многослойная, то восстановить такие повреждения бывает невозможно. В таких случаях берется небольшая плата за попытку ремонта. Тоже самое касается и уроненных ноутбуков.

А в целом брать деньги за неудавшийся ремонт, если мастер не смог починить ноутбук - не правильно. За редким исключением, когда, например, клиент передумал и отказался от ремонта, или проблема локализована, но нет возможности заказать запчасть.