Прогрев видеочипа на ноутбуке

Статьи

Прогрев видеочипа на ноутбуке

Попробуем внести ясность в термины “прогрев” , “реболл” , “пропайка контактов” , “прожарка” и т.д. относительно видеочипов nVidia, ATI  да и других тоже.

Статья не претендует на оригинальность, но попробуем доступным языком рассказать что такое BGA и почему бесполезно, а иногда и очень вредно “пропаивать”, “прожаривать”, “прогревать” чипы в ноутбуках, хотя это в равной степени относится и к десктопным платам

В интернете на разных специализированных и не очень форумах, а так же на разных ютубах полно тем и видеороликов где предлагается чинить плату ноутбука прогревом видео чипа, северного моста , южного моста (да вообще греют все что видят) в результате этого стали массово попадать в ремонт ноутбуки которые народные “умельцы” пытались чинить этими варварскими методами. Результаты как правило очень плачевные – в лучшем случае чип проработает недолго, пару недель – месяц и издохнет окончательно, в худшем – будет добита материнская плата, поскольку все эти любители погреть имеют очень смутное представление о технологии и принципах BGA а так же не имеют нужного паяльного оборудования, греют строительными фенами не соблюдая термопрофилей, или уж вообще дикими самодельными конструкциями надеясь на авось – заработает хорошо, не заработает – ну так и было. Итог для клиента весьма печальный, возможно плата восстановлению не подлежит, а попади она в грамотный сервис она была бы успешно отремонтирована.

Вот для примера, как пытались погреть северный мост ATI 216-0752001, не знаю чем грели, явно что то типа строительного фена, профили температуры ? нет, не знаем. От такого издевательства чип согнуло и оторовало от платы левый край :

Итак, что такое BGA :  

Во всей современной технике используется технология пайки 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 оловянно-свинцового или безсвинцового припоя, нанесённые на контактные площадки с обратной стороны чипа (микросхемы). Микросхему располагают на печатной плате, согласно маркировке первого контакта на микросхеме и на плате.

Далее, микросхему нагревают с помощью воздушной паяльной станции или инфракрасного источника, по определенному термопрофилю до температуры при которой  шарики начинают плавиться. Поверхностное натяжение на расплавленном шарике заставляет расплавленный припой зафиксировать микросхему ровно над тем местом, где она должна находиться на печатной 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. Так же этому сильно поспособствовали экологические требования о запрете свинцового припоя. Безсвинцовый припой намного более хрупкий чем свинцовый. 

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 причина всех бед.

чип или севреный мост, а так же новое поколение процессоров которые используют BGA, в процессе работы может нагреваться до 90 градусов, а при нагревании вы все знаете что материал расширяется, тоже самое происходит с шариками BGA .

Постоянно расширяясь (при работе) – сжимаясь (после выключения) шарики начинают трескаться, площадь контакта с площадкой уменьшается, контакт становится все хуже и в конце концов окончательно пропадает.

Строение типового чипа BGA : 

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 припаян 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 чипа.

Конечно, никто вручную не расставляет эти шарики на плате из текстолита, (хотя иногда требуется перекатать чип, и для этого существуют трафареты) 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 расширяются, пробивают пленку окисла и контакт восстанавливается на некторое 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 кристалл, а учитывая размеры шаров это 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 ATI . С чипами ATI еще интереснее – современные чипы ATI очень плохо относятся к прогреву фенами, было уже много случаев когда некоторые “сервисы” грели чипы ATI в надежде что плата оживет, но они убили живые чипы , а проблема изначальна была в другом. 

В качестве заключения :

Реболлинг все таки применяется в ремонте ноутбуков, например ошибочно поставили не тот чип, не выбрасывать же его, или часто бывает с ударенными или уроненными ноутбуками где чип оторвало от платы.

Так же часто нужен реболл когда под чип попала жидкость и разрушила шарики. Чип обычно выживает. Вот примеры на фотографиях ниже, залитый ноутбук, шарики под чипом окислились и потеряли контакт.

Реболл спас ситуацию :

И напоследок пара фотографий как пожарили видеочипы в одном сервисе, на первом фото грели так что на чипе появились волдыри, на втором зажарили и видео, и северный мост, залив плату каким то супер дешевым флюсом :

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

Источник: https://www.nbzip.ru/blog/remont-noutbukov/mify-rebolla-i-progreva-chipov.html

Прогрев видеокарты

Прогрев видеочипа на ноутбуке

В данной статье хочу повествовать вам историю о новой жизни для видеоадаптера.

ВНИМАНИЕ! Эта операция очень опасна, специалисты не рекомендуют проводить такой ремонт самостоятельно.

Особенно это касается ноутбучных чипов, потому что довольно часто после такой “прожарки” нужно менять половину деталей в ноутбуке, это и дороже и сложнее для мастера, ремонтирующего его, относитесь к ним уважительнее. Если где то Вам предлагают “прогреть чип”, советуем 100 раз подумать.

Перед тем, как что-то делать, очень внимательно прочитайте всю статью, не упустив момента про снятие системы охлаждения. Лучше обращайтесь к профессионалам, имеющим ИК паяльную станцию.

Итак, позвольте представить вашему вниманию  первую из видеокарт – ASUS 7900GS 256Mb.

Прежний владелец повествовал мне, что на данной видеокарте умирает видеопамять и, соответственно карта артефачит. В чем это будто бы выражается, вы можете видеть на следующем изображении.

Я скептически отношусь к подобным предположениям прежних владельцев «железа», так как не все хорошо в этом разбираются и зачастую принимают на веру высказывания какого-либо «мастера».

Гораздо более полезной информацией может послужить описание действия пользователя приведшего к данному состоянию «железки» или описание процесса умирания комплектующего без вмешательства пользователя.

Но в моем случае никакой полезной информации получено не было.

Итак, мы имеем видеокарту, выдающую на изображении артефакты даже в DOS-е. Какими могут быть причины?  Очень часто причиной этого является нарушение BGA пайки памяти и/или GPU.

Приступаем к работе

Примечание: все действия автора, описанные в данной статье, ни в коем случае не являются указанием к применению. Все что вы делаете – Вы делаете на свой страх и риск.

Автор и правообладатель данного материала не несут ответственности за возможный выход из строя ваших комплектующих.

Данный материал для тех, кто не хочет обращаться в сервисный центр и хочет попробовать ремонт своими силами.

На самом деле диагностика отвала (нарушение BGA пайки) процессора и памяти не так уж информативна и тем более опасна на мой взгляд. Некоторые мастера рекомендуют осторожно надавливать на кулер GPU и смотреть на экран, чтобы выявить сей дефект.

Однако я считаю, что такой процедурой можно запросто сколоть кристалл и, в таком случае, диагностика компьютера превратиться в умышленное добивание карты. Поэтому пункт диагностики я опускаю и приступаю непосредственно к работе по его устранению.

Итак, условно, причина, по которой наша карта «полосит» на экране это именно нарушение пайки. Данный дефект устраняется прогревом GPU и/или памяти.

Самой вероятной причиной нарушения BGA пайки является перегрев из-за изначально хиленькой системы охлаждения (производитель сэкономил при производстве), либо из-за «валенок» в радиаторе (когда набившиеся волокна из пыли препятствуют протеканию воздуха через ребра радиатора) кулера, либо оба пункта вместе. Забитый пылью радиатор ноутбука.

В нашем случае имеем достаточно производительный кулер на высоких оборотах, но очень шумный в таком режиме. Производитель установил обороты вентилятора на уровне 35% от максимальных 100% в 3D режиме.

Для проведения данной процедуры нам понадобится нижний подогрев, роль которого будет выполнять обычная газовая плита, на которую установлена верхняя крышка от блока питания с вырезом под 12 см вентилятор в качестве подставки для карты. Прогрев сверху будем проводить промышленным/строительным феном.

Нижний подогрев нам нужен для более-менее равномерного нагрева печатной платы, чтобы ее не повело.

Но в любом случае нижний подогрев обязателен ввиду того, что на нашей карте используется тугоплавкий припой не содержащий свинца (свинцовый припой плавиться в разы быстрее и при меньших температурах), который довольно сложно расплавить одним феном, не перегрев при этом сам текстолит и компоненты.

Ведь для этого может понадобиться до 500 градусов Цельсия, которые могут вовсе «убить», например, GPU. Также хочу заметить, что использование фенов неизвестного происхождения, а также «китайских» бытовых фенов не рекомендуется, ввиду неточности и плавания выставляемой температуры.

А нам желательно, хотя бы приблизительно, соблюсти некоторый термопрофиль, то есть постепенный подъем температуры. Дешевые фены, как правило, не обладают широким диапазоном рабочей температуры и воздушного потока и чаще всего ограничиваются некоторыми двумя значениями обоих параметров.

Слегка наклонив плату, обильно заливаем спиртоканифольный флюс под подложку чипа. Это удобно делать, например, шприцем с иглой, как показано на следующем изображении.

Это нужно делать таким образом, чтобы флюс показался со всех сторон чипа и его углов в частности. Естественно чрезмерно много флюса нам не нужно, ведь нам потом еще очищать от него карту, но и жалеть его не стоит.

После того, как данная процедура была проведена, устанавливаем карту на наш «ремонтный стенд». Позиционируем карту так, чтобы конфорка находилась как можно более точно под чипом. Если рядом с ГПУ находятся электролитические конденсаторы – их рекомендуется выпаять, чтобы они не пришли в негодность от чрезмерной для них температуры.

На данной карте электролитов не оказалось, а с полимерными конденсаторами ничего не случиться. В любом случае они находятся на достаточном удалении от процессора на нашей карте. Как вы можете видеть, на карте присутствует кулер – не хотелось лишний раз его снимать, чтобы ненароком не повредить кристалл. Когда дописывал статью – карта уже была отремонтирована.

Тем не менее, общая мысль, я думаю, понятна.

Включаем конфорку на самый малый уровень подачи газа, так, чтобы пламя было еле видно. И ждем минуты две для прогрева текстолита под чипом. В это время спиртоканифольный раствор начнет закипать. Ждем еще чуть-чуть, чтобы прекратилось активное кипение. Теперь можно подключать основной инструмент.

Выставляем начальную температуру 250 градусов и начинаем водить феном вокруг кристалла процессора на расстоянии примерно трех сантиметров. Крайне не рекомендуется дуть именно на кристалл, чтобы не привести к его перегреву и в дальнейшем к «смерти». По прошествии минут трех, можно увеличить температуру.

Я не особенно плавно это делаю – градусов на 50. Просто чуть дальше отвожу фен от чипа на несколько секунд, а потом плавно приближаю к изначальному положению. Во время работы ни в коем случае не пытайтесь перемещать/дергать/трясти карту.

Это чревато отвалившимися элементами поверхностного монтажа, не говоря уже о том, что вы можете получить ожог.

Таким образом, я добрался до 350 градусов, но так и не смог заставить чип поплыть на шарах. Если бы это удалось – это внушало бы большую уверенность в проделанной работе. Но большую температуру я в принципе не хотел давать из-за ранее описанных причин.

Однако, как показывает моя практика, это вовсе не обязательно (но желательно), чтобы карта заработала. Примером может служить моя нынешняя 8800GTS на чипе G80, которую я также не смог до конца прогреть, но, тем не менее, она работает уже около года, причем в максимальном разгоне.

Однако для этого пришлось подправить профиль турбины в BIOS-е карты, чтобы она раскручивалась до 100% при достижении температуры чипа 75 градусов.

Весь процесс прогрева занимает примерно около 15 минут. Затем выключаем плиту и даем карте остыть, хотя бы до температуры, когда ее можно будет взять в руки. Далее желательно отчистить остатки флюса каким-либо растворителем. Я использую ацетон. Остается дело за малым – нанести термопасту, и установить систему охлаждения на свое место.

Наконец, самый трепетный момент – первый старт после ремонта.

Устанавливаем видеокарту в компьютер, подключаем дополнительное питание, монитор, нажимаем кнопку включения, издается короткий ПИП из системного динамика об успешной инициализации всех устройств и… Экран «чистый»!!! Никакого постороннего мусора и полос не наблюдается! Однако ликовать еще рано, ведь бывают случаи, когда артефакты проявляются в операционной системе, в частности после установки видео драйвера. Еще несколько секунд давящего напряжения, пока издевательски бегает индикатор загрузки ОС…Экран светлеет, и мы вновь можем наблюдать абсолютно нормальную картинку. Устанавливаем видео драйвер, перезагружаемся – изображение отличное! Прелестно!

Можно считать ремонт успешным, правда, впереди еще ночь тестирования на стабильность в среде 3DMark! Забегая вперед, хочу сказать, что карта прекрасно перенесла «ночь без сна», но до этого я вручную выставил в 3D обороты кулера на 100%. Шумно, но зато прохладно, а это на мой взгляд важнее, тем более что карта уже была при смерти.

Ремонт компьютеров в Саратове

Источник: https://saratov-computer.ru/remont/35-remont/244-progrev-videoakrti

Восстановление работоспособности ноутбука с помощью прогрева чипов

Прогрев видеочипа на ноутбуке
Восстановление работоспособности ноутбука с помощью прогрева чипов

Проблемы с работой чипсетов проявляются в отказе ноутбука включаться, дефектами изображения или полном его отсутствии, реже ошибками после установки драйверов видеочипа, а также нарушении работоспособности различных портов (USB, SATA и т.д.). В большинстве своём, такой проблеме подвержены ноутбуки на чипсетах AMD и NVidia (потому, своим знакомым настоятельно рекомендую избегать подобных приобретений и брать для работы Intel).

Сегодня хочу затронуть тему прогрева чипов на ноутбуках и высказать своё мнение по данному вопросу. Страсти вокруг этого вопроса давно кипят на тематических площадках в интернете и у “тру” сервисников реально рвёт пуканы, когда речь заходит о прогреве.

Лично меня забавляют подобные работники сервисных центров и просто частные мастера, доказывающие что прогрев – это только диагностика и необходимо обязательно менять чипы, реболлить новые шары, иначе это всё временно… а сами, в итоге, дают скромную гарантию, в лучшем случае, 3 месяца.

К примеру, не так давно, за перепайку нового чипа (почему-то приговорили видеокарту, хотя дело было в северном мосте) одному моему знакомому подобный “мастер” попытался выкатить ценник в 15000 (!) рублей и это за довольно старый HP PAVILION g6-1109er.

Данный случай, конечно, не показатель – человек в какой-то своей альтернативной реальности находится – надо понимать что сам ноутбук столько не стоит, однако и расценок менее 5-6 килорублей, за подобную операцию можно не искать. Хотя, тут тоже как посмотреть. По большому счету, вы платите за те знания и навыки, которыми сами не обладаете и тут каждый в праве сам устанавливать цену.

Я же попытаюсь рассказать как можно существенно сэкономить на ремонте, как уже делал это ранее в статье о самостоятельном ремонте LCD мониторов Samsung.

Не буду спорить, что заменять чип, наверное, правильнее, но чисто экономически эта услуга не актуальна на старых или дешевых ноутбуках у которых закончилась гарантия.

Как показывает практика, нормальный прогрев чипсетов паяльной станцией помогает вернуть к жизни ноутбуки даже на пару лет при соответствующем уходе. Зачастую, проблема связана именно с плохой заводской пропайкой чипов к плате.

Со временем, из-за перегревов в процессе работы, это усугубляется, ведь мало кто периодически чистит ноутбук от пыли и меняет термопасту… как правило, она не меняется с момента покупки.

В чем же смысл прогрева? При нагреве чипа до 220-250 градусов контакты чипа с подложкой и подложки с материнской платой пропаиваются, таким образом устраняется нарушение контакта чипа с платой. Это позволяет временно восстановить работоспособность чипа. “Временно” в даном случае очень сильно зависит от конкретного случая – это могут быть как дни и недели, так и месяцы и годы.

Вернуть работоспособность ноутбуку можно и самостоятельно. Я расскажу как это сделать на примере HP PAVILION g6-1109er. Проблема – не выводится изображение не на экран ноутбука, не на внешний монитор. Сразу оговорюсь, что все дальнейшие действия вы проводите на свой страх и риск.

Самое правильное – использовать паяльную станцию, так как можно точно контролировать температуру и воздушный поток. Моя паяльная станция выглядит так (только термофен):

Восстановление работоспособности ноутбука с помощью прогрева чипов

Если паяльную станцию найти не удалось (постарайтесь поискать еще раз), в крайнем случае можно воспользоваться строительным феном. Основная сложность тут – контроль температуры.

Встречаются экстремалы, проводящие эксперименты в духовке. На то они и экстремалы… знаете, как пишут “не повторяйте это дома” – вот и не повторяйте. Может нарушиться работоспособность компонент платы, они могут банально от нее отпаяться и отвалиться, дальнейший ремонт не имеет смысла.

Восстановление работоспособности ноутбука с помощью прогрева чипов

Собственно, сам процесс прогрева довольно простой, при условии что вы не относитесь к категории эпических рукожопов, в противном случае лучше даже не начинать и сразу идти в сервис. И так, на извлеченной из ноутбука плате находим нужный чипсет (в моем случае северный мост). Кладем плату на ровную горизонтальную поверхность, естественно сняв радиаторы системы охлаждения и убрав остатки термопасты.

Прогревать чипсет феном паяльной станции следует при температуре 220-250 градусов в течение 30-90 секунд с расстояния 1-1,5 см. Иногда достаточно прогреть только поверхность подложки чипа, не затрагия сам кристалл по центру.

После такого прогрева пациент (HP PAVILION g6-1109er) ожил и заработал.

Источник: https://zen.yandex.ru/media/mdex/vosstanovlenie-rabotosposobnosti-noutbuka-s-pomosciu-progreva-chipov-5bf25898b2afe600aa4e248b

Поделиться:
Нет комментариев

    Добавить комментарий

    Ваш e-mail не будет опубликован. Все поля обязательны для заполнения.

    ×
    Рекомендуем посмотреть