Компонентный ремонт материнской платы

Компонентный ремонт материнских плат

Компонентный ремонт — это ремонт связанный с поиском и заменой вышедших из строя дискретных элементов на платах (транзисторов, резисторов, конденсаторов, микросхем). В первую очередь инженер определяет неисправный блок, затем он проверяет работоспособность всех деталей (компонентов) и качество пайки на печатной плате этого блока. Когда при помощи различных применяемых методик оказывается найдена неисправная деталь, инженер меняет ее с помощью пайки.

крупные электронные компоненты на плате, собственной персоной

Компонентный ремонт является альтернативой всем известному блочному (или модульному). Наверняка многие, при ремонте автомобиля-иномарки, сталкивались с предложением замены двигателя или коробки передач. Здесь всё наоборот, ремонтируется непосредественно НЕИСПРАВНЫЙ МОДУЛЬ на более высоком уровне. При этом методе ремонта заменяются только неисправные радиодетали на плате. Данный способ гораздо дешевле для клиента, выполняется в сравнительно короткий срок в случае типовых, знакомых инженеру отказов и, конечно, при наличии запасных деталей. Зато требует высокой квалификации мастера и специфичного дорогостоящего паяльного оборудования (особенно в случае замены больших микросхем в корпусах BGA, об этом ниже).

К сожалению, данным методом невозможно обеспечить стопроцентную вероятность успешного ремонта, так как не всегда удается локализовать неисправный элемент, либо нет деталей на замену (так как сами изготовители ноутбуков считают платы неремонтопригодными и не поставляют отдельные микросхемы как запасные части), либо поврежден сам материал (текстолит) печатной платы, либо количество поврежденных элементов на плате несоизмеримо велико.

В лучших сервисах вероятность успешного компонентного ремонта составляет 80-90 процентов. Компонентный платный ремонт осуществляют некоторые авторизованные сервисы (чаще — производитель просто присылает новые модули) и большая часть крупных неавторизованных, для которых данный метод является основным. Как правило, аппарат, сломавшийся сам, а не подвергавшийся воздействию жидкостей, механическим повреждениям, действию высоких напряжений, а также неквалифицированному ремонту удаётся успешно отремонтировать.

Виды компонентного ремонта

  • «Первичный компонентный ремонт» — ремонт ноутбука, который ранее не подвергался диагностико-ремонтным работам на компонентном уровне клиентом, его знакомыми или же сторонними сервисными центрами).
  • «Вторичный компонентный ремонт» — ремонт ноутбука, который ранее подвергался диагностико-ремонтным работам на компонентном уровне вне зависимости от результата предыдущего ремонта.

Компонентный ремонт требует высокого профессионализма инженера, достаточного количества времени, специальных инструментов, расходных материалов и работы с подробной технической документацией.

Наиболее часто компонентный ремонт встречается при ремонте «материнских» (то есть — основных, «main») электронных плат. Соответственно, компонентный ремонт обходится дороже в части работы инженера производящего диагностику, демонтаж, поиск и монтаж новой детали. Однако в целом компонентный ремонт экономически более выгоден, т.к. не нужно платить за целый собранный новый блок.

Также к компонентному ремонту относятся, пайка соединительных разъемов на плате и замена образа микропрограммного обеспечения (прошивка)

Пайка — технологическая операция, применяемая для получения неразъёмного соединения деталей из различных материалов путём введения между этими деталями расплавленного материала (припоя), имеющего более низкую температуру плавления, чем материал (материалы) соединяемых деталей. Прочность соединения во многом зависит от зазора между соединяемыми деталями (от 0,03 до 2 мм), чистоты поверхности и равномерности нагрева элементов. Для удаления оксидной плёнки и защиты от влияния атмосферной среды применяют различные спецсоставы — флюсы.

Прошивкой называется содержимое энергонезависимой памяти компьютера или любого цифрового вычислительного устройства — микрокалькулятора, сотового телефона, GPS навигатора и т. д., в котором содержится его микропрограмма. Прошивка памяти осуществляется при изготовлении устройства различными способами — например, установкой «прошитой» микросхемы памяти. Большинство устройств допускают перепрошивку — замену содержимого памяти. Способы перепрошивки могут быть самыми различными — от физической замены микросхемы памяти до передачи данных по беспроводным каналам.

Микросхемы в корпусах BGA (FCBGA)

Отдельной строкой в разновидностях компонентного ремонта хотелось бы выделить работу с большими микросхемами в так называемом исполнении корпусов BGA (характерно для материнских плат ноутбуков, системных блоков, телефонов, КПК, прочей современной техники). BGA расшифровывается как «Ball Grid Array», англ. «сетчатый массив шариков», альтернатива PGA — сетчатый игольчатый массив («с ножками») и LGA — сетчатый массив подложки, которые могут легко сниматься (как большинство современных центральных процессоров) методом отсоединения зажимов.

Шарики, размещённые определённым образом, выполняют ту же роль, что и ножки у процессора, обеспечивают связь электронных компонентов материнской платы и BGA-чипа. Конечно, на заводе эти шарики расставляет специальная машина, которая перекатывает шарики по «маске» с дырочками соответствующего размера. В мастерской-же, этот процесс происходит вручную при помощи специальных трафаретов и станков для них, применяемых как раз для точного расположения шариков припоя на контактах. Микросхемы в корпусах BGA припаиваются на плату очень специфичным способом: под управлением тщательно рассчитанного температурного профиля, станция поочередно воздействует на разные зоны платы, тем самым, шарики припоя, расплавляясь, соединяют контактные площадки микросхемы и печатной платы. Такая пайка производится с помощью дорогостоящих паяльных станций, а в работе используются специальные материалы: припой различного размера, паяльные пасты, флюсы.

Основные проблема выхода из строя BGA-чипов:

схематичное строение микросхмы в корпусе BGA (сверху иногда бывает установлена крышка, как на современных настольных процессорах Intel и AMD)

  1. Длительный ПЕРЕГРЕВ. Разрушение шариков припоя в месте контакта кремниевого кристалла с корпусом-подложкой, в следствие длительного перегрева. Поскольку греется именно сам кристалл и шарики там во много раз мельче. «отваливается» именно кристалл от подложки (а не сам чип от платы, как это принято думать в различных «прогревочных» мастерских).
  2. Короткое замыкание, «пробой» питающих или логических элементов или иные повреждения цепей питания на плате. Иными словами: на чип каким-либо образом поступило напряжение не расчитанное для его работы.
  3. Целенаправленное, физическое сжигание чипа паяльным или строительным феном при проведении неквалифицированной диагностики неопытным мастером, в надежде, что оборудование «оживёт».

Повреждения чипов в п.2 и п.3 часто встречаются в ремонтах вида «отдавали знакомому мастеру посмотреть».

А от п.1 можно «застраховаться» своевременной профилактикой ноутбука.

Иногда, в случаях сильного механического воздействия на аппарат, сама микросхема остается вполне работоспособной, но при деформации или ударе платы нарушился контакт в месте пайки, в этом случае помогает снятие и повторная установка компонента BGA (так называемый «реболлинг»). Здесь необходимо отметить, что устранение нарушения контактов пайки таких корпусов будет надежным только при полноценном реболлинге: снятии микросхемы, накатке новых шариков припоя и припайке на плату строго в соответствии с температурной программой паяльной станции.

отбитый чип пытались прогреть, в надежде, что аппарат «оживёт»

Практикуемый же многими сервисами так называемый «прогрев»: закачка флюса под микросхему (по желанию) и прогрев ее паяльным феном может дать только кратковременный эффект и через пару месяцев, а может быть и дней, дефект проявится снова. Таким образом, заплаченные за такой «ремонт» деньги будут выброшены на ветер.

100% единственный вариант ремонта — это замена чипа на новый.

читатель, помни: в нашем сервисном центре «прогрев» считается только диагностикой!

Так почему же иногда, старым микросхемам (выпущенные от 4 до 9 лет назад) помогает «прогрев» и «реболл»? А он вовсе и не помогает. От нагрева шарики под кремниевым кристаллом расширяются, пробивают пленку окисла и контакт восстанавливается на время. На какое время — это лотерея. Может 1 день, а может и месяц или даже два. Но итог всегда будет один — чип сломается снова. Чтобы восстановить чип — нужно «реболлить» кристал, а это, учитывая микроскопические размеры шаров (тоньше волоса), ПРОСТО НЕРЕАЛЬНО.

Компонентный ремонт

Компонентный ремонт — это ремонт с заменой на платах вышедших из строя дискретных элементов (транзисторов, конденсаторов, микросхем и т.д.) В первую очередь инженер определяет неисправный блок, затем он проверяет работоспособность всех деталей (компонентов) и пайку на печатной плате этого блока. Когда найдена неисправная деталь, инженер меняет ее с помощью пайки.

Компонентный ремонт является альтернативой крупноузловому (или блочному). При этом методе ремонта заменяются только неисправные радиодетали на плате. Данный способ гораздо дешевле для клиента, значительно быстрее в случае типовых отказов, знакомых ремонтнику и при наличии деталей на замену, но требует высокой квалификации мастера и специфичного дорогостоящего паяльного оборудования (особенно в случае замены больших микросхем в корпусах BGA).

К сожалению, данным методом невозможно обеспечить стопроцентную вероятность успешного ремонта, так как либо не удается локализовать неисправный элемент, либо нет деталей на замену (так как сами изготовители ноутбуков считают платы неремонтопригодными и не поставляют отдельные микросхемы как запасные части), либо повреждена сама печатная плата, либо количество поврежденных элементов на плате велико.

В лучших сервисах вероятность успешного компонентного ремонта порядка 80-90 процентов. Компонентный платный ремонт осуществляют некоторые авторизованные сервисы и большая часть неавторизованных, для которых данный метод основной. Как правило, аппарат, сломавшийся сам, а не подвергавшийся воздействию жидкостей, механическим повреждениям, действию высоких напряжений, а также неквалифицированному ремонту удаётся успешно отремонтировать.

Виды компонентного ремонта

«Первичный компонентный ремонт» — ремонт ноутбука, который ранее не подвергался диагностико-ремонтным работам на компонентном уровне (пользователем, его знакомыми или же сторонними сервисными центрами).

«Вторичный компонентный ремонт» — ремонт ноутбука, который ранее подвергался диагностико-ремонтным работам на компонентном уровне вне зависимости от результата предыдущего ремонта.

Компонентный ремонт требует высокого профессионализма инженера, времени, специальных инструментов, расходных материалов и работы с подробной технической документацией.

Наиболее часто компонентный ремонт встречается при ремонте электронных плат. Соответственно, компонентный ремонт дороже в части работы инженера, производящего диагностику, демонтаж, поиск и монтаж новой детали. Однако в целом компонентный ремонт экономически более выгоден, т.к. не нужно платить за целый собранный новый блок.

Также к компонентному ремонту относятся:

  • пайка деталей на плате,
  • замена микропрограммного обеспечения (перепрошивка),
  • настройка и регулировка механизмов,
  • электронная настройка.

Пайка — технологическая операция, применяемая для получения неразъёмного соединения деталей из различных материалов путём введения между этими деталями расплавленного материала (припоя), имеющего более низкую температуру плавления, чем материал (материалы) соединяемых деталей. Прочность соединения во многом зависит от зазора между соединяемыми деталями (от 0,03 до 2 мм), чистоты поверхности и равномерности нагрева элементов. Для удаления оксидной плёнки и защиты от влияния атмосферы применяют флюсы. Прошивкой называется содержимое энергонезависимой памяти компьютера или любого цифрового вычислительного устройства — микрокалькулятора, сотового телефона, GPS навигатора и т. д., в котором содержится его микропрограмма. Прошивка памяти осуществляется при изготовлении устройства различными способами — например, установкой «прошитой» микросхемы памяти. Большинство устройств допускают перепрошивку — замену содержимого памяти. Способы перепрошивки могут быть самыми различными — от физической замены микросхемы памяти до передачи данных по беспроводным каналам.

Отдельной строкой в разновидностях компонентного ремонта хотелось бы выделить работу с большими микросхемами в так называемом исполнении корпусов BGA (характерно для материнских плат ноутбуков, системных блоков, телефонов, КПК, принтерной техники). BGA компоненты припаиваются на плату очень специфичным способом, с помощью шариков припоя, которые при пайке, расплавляясь, соединяют контактные площадки микросхемы и печатной платы. Такая пайка производится с помощью дорогостоящих паяльных станций и так называемых трафаретов (применяемых для точного расположения шариков припоя на контактах микросхемы), соответственно, используются специальные материалы (припой, пасты, флюсы).

Иногда сама микросхема вполне работоспособна, но при перегреве или ударе нарушился контакт в месте пайки, в этом случае помогает просто снятие и повторная установка компонента BGA (так называемый реболлинг). Здесь необходимо отметить, что устранение нарушения контактов пайки таких корпусов будет надежным только при полноценном реболлинге: снятии микросхемы, накатке новых шариков припоя и припайке на плату строго в соответствии с температурной программой паяльной станции. Практикуемый же многими сервисами так называемый прогрев (т.е. закачка флюса под микросхему и прогрев ее паяльным феном) может дать только кратковременный эффект и через пару месяцев, а может быть и дней, дефект проявится снова. Таким образом, заплаченные за такой «ремонт» деньги будут выброшены на ветер.