Реболинг

Реболинг что это?

Сегодня мы решили поговорить и внести ясность в такие понятия, как «прогрев», «реболл», «пропайка контактов» и другие. Разговор пойдет о применение всего этого «добра» на примере видеочипов nVidia. Мы попробуем простыми, так сказать, человеческими словами, объяснить, что представляет собой BGA, а также поговорим о том, почему неэффективно применять при ремонте чипов в ноутбуках такие методы, как «пропайка», «прожарка».

Сразу отметим, что в сети интернет, а также на известном видео сервисе Ютуб можно найти огромное количество материалов на заданную тему, где «мастера» предлагают чинить материнскую плату ноутбука, применяя метод прогрева видеочипа (любого другого чипа с надписью nVidia). Результатом активного применения данного метода стали массовые обращения владельцев «подопытных» ноутбуков с прогретым чипом в сервисные центры.

Обычно результат всегда один. И он плачевный, как ни прискорбно. В самом лучшем варианте чип после такого «прогрева» проработает пару недель, а может даже его работа затянется на месяц. А в худшем случае – материнской плате придет «конец». Дело в том, что все так называемые «прогревщики» имеют достаточно смутное представление о технологии и основных принципах BGA. Также не редко не имеют необходимого оборудования, часто греют платы обычными строительными фенами, без соблюдения термопрофиля, а иногда используют самодельные конструкции, которые не только «дико» выглядят, но и дают «ужасающие» результаты. Клиент получает свой ноутбук с платой, которая восстановлению уж точно не подлежит. А отдай клиент свою технику в хороший сервис всех этих «неприятностей» можно было бы избежать. Итак, давайте более подробно рассмотрим, что же такое технология BGA и как правильно ее применять.

BGA (Ball grid array) – дословно переводится как массив шариков. Это тип корпуса поверхностно-монтируемых интегральных микросхем. BGA – это шарики из припоя, которые наносятся на контактные площадки с обратной стороны микросхемы. Сама микросхема располагается на печатной плате, с соблюдением маркировки первого контакта на микросхеме непосредственно и на плате. Затем микросхему нагревают, используя для этого паяльную станцию или инфракрасный источник. Шарики плавятся, а за счет поверхностного натяжения расправленный припой фиксирует микросхему над тем местом, где она должна располагаться на плате. Когда все параметры учтены: выбран правильный припой, температура пайки, флюс и паяльная маска, шарики не деформируются полностью.

К недостаткам данного метода часто относят негибкость выводов. К примеру, при вибрационных воздействиях или тепловом расширении выводы могут быть повреждены. В связи с этим BGA не применяется в авиастроении или военной технике.

Есть способ решения данной проблемы. Микросхема заливается специальным полимерным веществом (компаундом). С его помощью поверхность микросхемы скрепляется с платой. Еще одним выигрышным качеством полимера является то, что он не дает влаге проникать внутрь корпуса микросхемы, что очень важно, особенно если речь идет о сотовых телефонах, например. Есть и другой вариант, он предполагает частичное залитие корпуса, заливаются только углы микросхемы. Это действие позволяет усилить ее механическую прочность. Также следует отметить, что разрушению пайки BGA во многом способствует безсвинцовый припой, который теряет пластичность при застывании.

В итоге, данная особенность BGA в купе с безсвинцовым припоем является главной причиной всех напастей. Например, во время работы видеочип нагревается до 90 градусов, а затем остывает. Тут действует стандартное свойство материала – расширение при нагревании и сжатие при охлаждении. Шарики BGA расширяются, а затем сжимаются, что становится причиной возникновения трещин, контакт с площадкой становится все меньше и меньше, а в конечном итоге исчезает совсем.


Печатная плата устройства

Итак, двигаемся дальше. Первое, что предстает перед глазами – печатная плата, на ней смонтирован кремниевый кристалл. К материнской плате ноутбука он крепится за счет пайки BGA. В данном случае это массив оловянных шариков диаметром примерно 500 мкм, которые размещены заданным образом. Роль им отведена та же самая, что и у ножек процессора. Иными словами, они обеспечивают связь электронных компонентов на материнской плате и микрочипа. С помощью специальной машины эти шарики расставляются на плате из текстолита. Плата имеет восемь слоев из меди, которые связаны между собой. На эту подложку монтируется кристалл с использованием способа подобного BGA. Пусть будет – мини- BGA. Он представляет собой те же самые шарики из олова, за счет которым маленький кусочек кремния соединяется с печатной платой. Отличием является диаметр этих шариков – он меньше 100 мкм. Для наглядности представьте себе человеческий волос. Чтобы повысить прочность печатной платы, ее дополнительно армируют стекловолокном. Их можно четко увидеть на микро-фото, которые получены с помощью электронного микроскопа. Пространство между кристаллом чипа и печатной платой заполняют шарики, которые, вероятно, служат в качестве теплоотвода, препятствуя смещению кристалла с его правильного местоположения.


Выводы

Ранее было отмечено, что главной проблемой BGA является разрушение шариков и снижение площади контакта с подложкой. Однако, нужно отметить, что в 99% случаев данная ситуация возникает в месте припайки кристалла к подложке. Так как греется сам кристалл, а шарики там во много раз мельче. То есть – отваливается сам кристалл чипа от подложки, а не чип от платы.


Почему прогрев и реболл не дают результата?

Дело в том, что в результате нагрева шарики под кристаллом расширяются, пробивая пленку окисла, контакт восстанавливается на время. А вот на какое время – это уже вопрос. Тут, как повезет. Однако итог всегда один и тот же – чип выйдет из строя. Для его восстановления нужно реболллить кристалл, а это затея нереальная.

Замена чипа – 100 % результат

Речь в данной статье шла об эффективности реболла и прогрева на примере чипа nVidia, но это будет вполне применимо ко многим чипам, и к АТИ в том числе. Стоит отметить, что современные чипы АТИ плохо реагируют на прогрев. Чип просто «умрет». А проблема так и не решится. И неудивительно, ведь она совсем в другом.

Итак, давайте подведем итог. Он таков, что современные чипы nVidia и АТИ не всегда «оживают» от прогрева. Однако поклонников прогрева это не останавливает. Они греют, и греют, и снова греют, итог – мертвый чип. Зато клиенты слышат умные слова по типу «пропайка» и «реболлинг».

Для связи с мастерами сервисного центра RemPark можно:

  • оставить заявку, после чего наш менеджер свяжется с Вами
  • вызвать курьера
  • позвонить по телефонам: +38 (057) 780-40-45, +38 (096) 155-6-555
  • обратиться по адресу сервисного центра: 61003, Харьков, ул. Кооперативная, 28
  • написать на электронную почту: Rempark1@gmail.com