Фен та нижній підігрів. Зняття/установка BGA без реболлінгу

У статті хочу показати процес зняття чіпів у BGA корпусі та встановлення на нову плату не перекочуючи кульки. Опишу деякі нюанси, які дозволяють здійснювати цю операцію більш-менш безболісно.

Невелика передісторія. Було зроблено партію пристроїв для замовника. Частина їх покладено складу. Через деякий час була розроблена друга версія, яка виявилася більш затребуваною у кінцевого користувача (трохи змінилася конфігурація, габарити, інтерфейси та вартість). Час виробництва невеликої партії співпав із колапсом на ринку компонентів. Долар з >150. Ціни на деякі позиції стали просто пекло, відвалився дистриб'ютор компонентів з mouser і ми на деякий час залишилися просто без компонентів (не рахуючи свого складу, який починав танути на очах).

Партію пристроїв ніхто не скасовував і треба було щось вигадати. Нові плати містили майже всі компоненти старої версії, яку брати вже ніхто не хотів. Основна проблема була, звичайно ж, з активом та частиною роз'ємів. Купувати компоненти за ціною х4 сенсу не було ніякого, тому що підсумковою вартістю можна розлякати всіх клієнтів, а продавати за старою собі в мінус.

Зробили партію нових плат (близько 200шт.), запаявши з виробництва лише пасив. Мікросхеми та роз'єми довелося перекидати зі старих пристроїв. Хочу описати процес перенесення саме BGA мікросхем: пам'яті DDR3 та процесора iMX6ULL. Зараз ці компоненти вже цілком купуються, але тоді іншого виходу просто не було.

Процесор iMX6ULL містить 289 кульок з кроком 0.8мм та габаритами 14х14мм (BGA289).Також вдавалося перепаяти без реболла iMX6Q BGA624, але це вже складніше, якщо знімати просто пінцетом, а не вакуумним захопленням.

Перший етап – це зняття мікросхеми із плати-донора. Тут є кілька особливостей. По-перше, знімати потрібно обов'язково з флюсом, тому що інакше на процесорі залишаться кульки різного діаметра (вони витягуватимуться під час підняття чіпа). По-друге, флюс потрібно наносити із трьох сторін мікросхеми. Якщо нанести на всі боки, то під корпусом утворюється повітряний міхур, де не буде флюсу. По-третє, обов'язково використати нижній підігрів. Без нього відсоток «шлюбу» набагато вищий.

Мені потрібно зняти DDR та CPU. DDR3 у корпусі BGA96 флюсом (зі шприца) мажу тільки по двох довгих сторонах. Процесор із трьох сторін. Під час прогрівання флюс поступово заповнює весь простір під мікросхемами. Вдавлювати флюс під мікросхему не потрібно, велика кількість почне кипіти і буде крах.

Далі йде прогрівання. Спочатку я вмикаю нижній ІЧ підігрів на 400 град. Потім грію зверху феном 350-400 град. За більшої температури є можливість пошкодити мікросхеми. Наприклад, при паянні температурою 420 град. на iMX6ULL перестають працювати всі USB інтерфейси. При меншій температурі (<350град) не виходить досягти хорошого зняття. Після того, як чіп починає «плавати» (трохи зміщуватись при натисканні на торець пінцетом (головне не зрушити занадто сильно, інакше перестрибне на ряд кульок)), його необхідно зняти пінцетом з широкими кінцями. Чим рівномірніше Ви його підніматимете, тим краще збережуться кульки.

На платі-донорі буде приблизно така картина (Рис.2.). Частина припою
обов'язково залишиться на платі, тобто діаметр боллів на мікросхемі стане
трохи менше, але це не проблема, якщо пасив на нову плату був запаяний на виробництві.
На пади процесора теж була нанесена паяльна паста і там утворилися горбки
із припою. Якщо чіп встановлюватиметься на чисту плату, то він стане
трохи нижче.

Нижче є приклад вже нової плати з виробництва. Все допаяно, залишилося поставити лише процесор та пам'ять. На фото здається, що кількість припою зовсім невелика, але це не так. Тут просто зроблено негативне розтин маски під мікросхемою U1, тому діаметр боллів виглядає менше.

Пам'ять знімається майже завжди добре (9 із 10), а ось процесор 50/50. Розглянемо випадок, коли знявся не дуже. Виглядає це приблизно так, як на фото нижче.

Права кулька вийшла більше, ліва менше (ніж має бути). Найчастіше проблема саме цього кута, тому що не завжди виходить підняти пінцет вертикально вгору. Я знімаю паяльником припій із двох контактних майданчиків і ставлю нові кульки.

Тут також є невеликий нюанс. Якщо просто покласти кульку на контактний майданчик, то при нагріванні феном він попливе і злипнеться із сусіднім. Його також доведеться знімати і так нескінченно. Захопити кульку пінцетом неможливо, тому що під впливом температури вона сплющиться. Необхідно просто доторкнутися до боллу пінцетом (можна попередньо трохи макнути у флюс) і він прилипне.

Далі розігрів мікросхему, торкаємося пінцетом з кулькою до паду (пінцет буде розігрітий і виконає додаткову теплопровідну роль).

Вуаль! Кульки на місці!

Наступний крок – це нанесення флюсу на нову плату та правильне встановлення мікросхем. При нанесенні великої кількості флюсу мікросхеми неминуче "плаватимуть" і при нагріванні "з'їдуть".Якщо флюсу буде мало, то він випарується, поки припій ще не розплавиться. Тут лише практика. Тепер головне правильно встановити чипи. Якщо намагатися поставити їх одразу «як потрібно», тобто «кульку на кульку», то при нагріванні флюсу мікросхема обов'язково «з'їде», і за законом підлості – по діагоналі. Необхідно, щоб кульки мікросхеми стояли на самому текстоліті та стикалися з кульками на платі. У цьому випадку під час нагрівання вони об'єднаються в один болл. На фото нижче показано як я ставлю такі мікросхеми та як відбувається їхнє зміщення під час розігріву припою.

Тепер все так само, спочатку нижній підігрів, потім зверху фен. Якщо все зроблено правильно, то мікросхеми поїдуть у зазначених стрілками напрямках. Коли чіпи стали на свої місця, вони, як і у випадку з випоюванням, повинні легко рухатися за допомогою пінцету.

Після відмивання плати дивимося на результат, що вийшов.

Дивимося, як виглядають кульки збоку на DDR.

Начебто все чудово. Перевіряємо плату на КЗ за харчуванням та вмикаємо. Бачимо довгоочікуваний завантажувач.

Цей спосіб підходить для мікросхем відносно великий крок між боллами. З eMMC, наприклад, у корпусі BGA153 все куди сумніше. Її набагато складніше як зняти, так і поставити, адже крок всього 0.5мм, а кульки набагато менше.

І насамкінець, основні тези.

• При знятті чіпа BGA (процесори, DDR4/5 і т.д.) наносити флюс тільки з трьох сторін. Для DDR2/3 – по дві довгі сторони.
• Після зняття мікросхеми переконатися, що всі кульки на місці мають однаковий діаметр. Якщо ні – відновлюємо.
• Не знімати припій (якщо він нанесений) із посадкового місця BGA.
• Поступово тонким шаром нанести флюс на посадкове місце під мікросхему.
• Мікросхему поставити на холодну плату зі зміщенням діагоналі, щоб кульки мікросхеми стикалися з падами на платі.
• Спочатку прогріти плату нижнім підігрівом, потім прогріти зверху феном.
• Після встановлення переконайтеся, що всі кульки розплавлені і мікросхема вільно рухається. Чи не перестаратися.
• Перед зняттям плати зі станції нижнього підігріву переконатись, що вона досить охолола.
• Здійснити очищення плати від флюсу. Дякуємо за увагу та успіхів!

Прогрів відеокарти феном: інструкція та результати

Відеокарти зазвичай не відрізняються неймовірною надійністю. І найпоширеніша поломка - так званий "відвал GPU". Це вихід із ладу графічного чіпа. По суті, сам чіп може бути цілим. Просто немає контакту чипа з платою. Деякі радять прогріти відеокарту, щоб знову з'явився контакт. Але слід зазначити, що такий спосіб не дуже довговічний. Проте прогрівання відеокарти феном – один із найпопулярніших способів ремонту. Ми розповімо все про нього та надамо детальну інструкцію про те, як і що робити.

У чому суть прогріву?

Справа в тому, що при "відвалі GPU" порушується контакт кульок припою під чіпом із самою платою та контактами на ній. Прогрів є перепаювання цих самих кульок (реболлінг) під дією високих температур. Кульки знову стають рідкими, після охолодження тверднуть і виходить стабільний контакт чіпа з платою. Існують також деякі особливості. наприклад, прогрівання відеокарти феном потрібно проводити за певною технологією. Інакше можна підсмажити саме графічне ядро, що уб'є відеокарту. Багато користувачів стверджують, що їм вдалося прогріти відеокарту і повернути їй працездатність. То чому б і нам не спробувати?

А стовідсоткова гарантія є?

Варто, однак, врахувати, що це міра тимчасова. І спрогнозувати, скільки пропрацює відновлена ​​таким чином відеокарта, неможливо. У деяких вона працювала лише місяць. Інші стверджують, що прожили із таким адаптером ще півроку. Це завжди лотерея. Та й саме прогрівання відеокарти феном не дасть стовідсоткової гарантії того, що всі наші старання увінчаються успіхом і графічний адаптер запрацює. Проте спробувати варто. Гірше вже точно не буде. Може стати лише краще. Але спочатку потрібно підготувати інструменти та саму відеокарту.

Необхідні інструменти

Які інструменти нам знадобляться для прогрівання відеокарти в домашніх умовах? Як правило, це ті речі, які можна знайти практично у будь-якому будинку. А якщо навіть їх і немає, то купити не складе ніяких труднощів. Нічого екстраординарного та рідкісного шукати не доведеться. Ось що нам знадобиться:

Ось такий набір інструментів та підручних матеріалів рекомендується мати перед тим, як розпочинати прогрівання чіпа відеокарти. Причому перед початком процедури потрібно буде переконатись, що всі інструменти знаходяться під рукою. Бігати за ними під час прогрівання не можна. Бо сам процес переривати не можна. Потрібно уважно стежити за часом та станом чіпа.

Підготовка відеокарти

Це один із найважливіших етапів. Від нього залежить дуже багато. Під час підготовки відеокарти до прогріву поспіх неприпустимий. Інакше можна пошкодити плату чи чіп. І це може призвести до виходу графічного адаптера. Необхідно також знайти добрий фен для волосся. Не варто використовувати дешеві китайські продукти. Вони можуть зіпсувати відеокарту та чіп. Однак ми відволіклися. Підготовляємо графічний адаптер до прогріву:

Тепер відеокарта повністю готова до прогріву. Але треба діяти максимально обережно навіть на етапі підготовки. Так як можна пошкодити деякі компоненти картки. А це небажано. Тим більше, що прогрів відеокарти в домашніх умовах і без того загрожує ускладненнями. Проте підготовку закінчено. Тепер можна приступати до процесу.

Прогріваємо чіп графічного адаптера

Ось тут починається найскладніше. У Мережі тонни інформації про те, що "смажити" відеокарту потрібно близько 10-15 хвилин. Це не так. За цей час вона просто згорить. Запам'ятайте, краще недогріти. Бо перегрів загрожує дуже серйозними наслідками. Найкраще починати з 40-60 секунд. Цього цілком вистачить при температурі 200 градусів за Цельсієм. Отже, приступимо до прогріву відеокарти феном. Інструкція ось така:

Після цього потрібно вимкнути фен і залишити відеокарту на деякий час у спокої. Потрібно, щоб вона охолола до кімнатної температури. Тепер ви знаєте, як прогріти відеокарту в домашніх умовах. Всі маніпуляції потрібно проводити дуже акуратно. Не варто довго гріти карту або намагатися поколупати її в процесі нагрівання. Нічого хорошого із цього не вийде.

Прогрівання чіпа за допомогою праски

Це альтернативний варіант. Його можна використовувати у тому випадку, якщо під рукою немає гарного фена. Сам процес трохи відрізняється від попереднього. Тому потрібно надати докладну інструкцію для того, щоб користувач знав, як здійснити прогрів відеокарти праскою. Варто зазначити, що етап підготовки такий самий. Необхідно застосувати фольгу та флюс. І лише потім можна приступати до прогріву. Інструкція щодо здійснення цього процесу ось така:

Після цього залишиться лише почекати, поки відеокарта повністю охолоне до кімнатної температури. Тільки після цього можна буде розпочинати наступний етап. Але не варто розраховувати на ефективність такого ремонту. Прогріті відеокарти працюють із ймовірністю 50-60%. Якщо вам пощастить, то вона почне працювати. А тепер перейдемо до завершального етапу нашої епопеї.

Підготовка відеокарти до роботи

Тепер потрібно правильно підготувати графічний адаптер для роботи. Але перед цим потрібно переконатися, що чип повністю охолонув. Тільки після цього можна переходити до завершального етапу. Перевірити ступінь охолодження можна навпомацки. Якщо чіп хоч трохи теплий, потрібно почекати ще. А якщо він холодний, то зробити потрібно ось що:

Ось і все. Відеокарта повністю готова до тестування. Варто ще трохи почекати, щоб термопаста встигла схопитися. Зазвичай цей процес займає від 10 до 20 хвилин. Після цього графічний адаптер можна встановлювати на комп'ютер. Якщо все зроблено правильно, то картка цілком може заробити.

Запуск та тестування

Тепер поговоримо про те, як правильно запускати відеокарту та тестувати його. Здається, тут немає нічого складного. Але насправді є кілька нюансів, про які користувачеві буде корисно дізнатися. Отже, порядок таких дій.

Якщо за результатами тесту все нормально, можна вважати, що нам вдалося реанімувати майже мертву відеокарту. А ось скільки вона пропрацює – інше питання. Тут важко робити якісь прогнози. якщо пощастить, то вона працюватиме рік чи півтора.

Висновок

Отже, тепер ви знаєте практично все про прогрівання відеокарти феном або праскою. Але обов'язково робіть все у точній відповідності до інструкції. Інакше відеокарту можна просто вбити.