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.
Замена северного моста в ноутбуке acer aspire 5551,5552
В этом материале мы подробно и с картинками опишем процесс замены северного моста в ноутбуке Acer Aspire 5551, 5552 серии, а так же покажем как работает POST карта Compal. Довольно распространенный ноутбук в России . Менять мы будем северный мост под названием ATI 216-0752001, так сказать классика жанра. Для этого нам потребуется сам пациент Acer Aspire 5551 , новый северный мост 216-0752001 , паяльная станция, немного разной химии , отвертки пинцеты и конечно понимание того что мы будем со всем этим делать. Острожно ! Много картинок !
Вот собственно сам пациент :
Процесс разборки сборки ноутбука в данной статье мы описывать не будем, он разбирается аналогично ноутбуку в статье чистка ноутбука Acer Aspire.
Достали из корпуса материнскую плату ноутбука, сняли вентилятор ноутбука , и увидели знакомую картину :
Вот и причина всех бед. Помните, периодически ноутбук нужно чистить !
В данном ноутбуке установлена материнская плата Compal LA-5911P :
Эта плата ввиду своей массовости очень хорошо изучена мастерами, хит неисправности на ней это конечно северный мост 216-0752001 , но были случаи отрыва процессорного сокета, и умирание видеочипа. Сокет мы сейчас проверим, специальным тестером :
Диоды все горят, отлично. Сокет исправен. Следующий шаг — пост карта Compal, ставим ее в слот miniPCI (там обычно живет модуль WiFi ) включаем и наблюдаем :
А наблюдаем мы 88 , это означает что никаких кодов плата не отдает. То есть жизни практически нет. Видно что CLK ( клокер) работает . RST снят , питание подается. Копаем дальше.
Вот в этом месте некоторые мастера читая это ухмыльнутся «Да что там тестеры и посткарты ? нужно прогреть уже северный мост и появится картинка! Зачем столько телодвижений ?»
Можно, можно сразу дунуть горячим воздухом на северный мост и включить плату. А если дело не в нем ? а например неисправен процессор ? И потом гадать а исправен ли был мост до того как на него подули ?
Из личной практики если посткарта показывает 88 , то это 99% приводит к замене северного моста. Прогреваем феном ( не строительным ! ) в течении 5 секунд мост, и включаем плату :
Ура ! ноутбук ожил ! на посткарте побежали диагностические коды. Будем менять северный мост :
Первым делом отпаиваем батарейку CMOS, эта батарейка отвечает за часы в ноутбуке когда он выключен. Если ее не отпаять то при нагреве платы на паяльной станции возможен громкий бум :
Затем устанавливаем плату на стойки и запускаем нижний инфракрасный подогрев нашей адской машинки под названием ТермоПро ИК-650 , контроль температуры платы осуществляет специальный датчик который устанавливается на плату рядом с местом пайки, именно такой подход отличает профессиональное оборудование от самоделок или китайских поделок. Данная станция очень точно поддерживает выбранную температуру материнской платы !
Пока плата разогревается нужно удалить компаунд который держит чип, черные точки по углам чипа :
Плата разогрелась до нужной температуры, запускаем верхний воздушный подогрев и следим за температурой в точке пайки. Плавление безсвинцового припоя начинается примерно на 220 градусах С. Ждем :
Убедились по датчику что нужная температура достигнута и ловким отработанным движением снимаем чип с платы. Кто то пользуеется присоской, у нас она тоже есть, но пинцетом ничуть не хуже :
Зачишаем плату от остатков шариков на которых был припаян старый мост, и готовим новый мост к пайке :
Наносим на плату флюс для пайки , и позиционируем чип по меткам на плате. Треугольник на чипе должен совпадать с треугольником на плате :
Запускаем нижний подогрев, ждем предварительного разогрева платы, и после этого опять включаем верхнй воздушный подогрев. Ждем достижения температуры плавления шариков BGA. После этого отключаем станцию и ждем остывания платы. 
Пока плата остывает, можно почистить систему охлаждения ноутбука, и заменить терморезинку , родная уже высохла и начинает трескаться :
Ели вы читали предыдущие статьи то знаете что эту терморезинку ни в коем случае нельзя заменять разными суррогатами или термопастой ! . Итак наша плата остыла, поставим процессор, память, подключим нашу посткарту Compal, и проверим что же у нас из всего этого получилось? А получилось вот что : на посткарте весело меняются циферки, плата ожила. Последний код 00 — это вывод изображения на матрицу ноутбука. Вот небольшое видео :
И самый последний штрих, подключаем плату к матрице ноутбука и наблюдаем картинку:
Осталось собрать ноутбук, желательно чтобы при этом на столе не осталось лишних деталек и винтиков.
В качестве заключения : как вы видите, процесс замены моста в принципе не представляет особых проблем при наличии профессионального оборудования, новых чипов и навыков. К сожалению с этими пунктами большая проблема, даже наличие профессионального оборудования не означает 100% результат при ремонте, многие думают что мы купили ТермоПро за 180 т. рублей и оно будет за нас все делать, нет это далеко не так. Нужен опыт и понимание физических процессов при пайке BGA. Так же довольно серьезная проблема купить реально новый чип а не перемарк или снятый с платы. Китайцы это очень любят проворачивать на Алиэкспресс и Ебае. Подробнее об этом можно почитать в статьях :
Плохо сделано в Китае часть 1
Плохо сделано в Китае часть 2
Плохо сделано в Китае часть 3
За годы работы мы наработали проверенных поставщиков в Китае.
Посткарты, тестеры сокетов процессора , а так же чипы и микросхемы для ремонта ноутбука можно приобрести в нашем магазине.
§
Строение видеочипа nvidia
схематичное :
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.
