UKŁADY BGA - NAJBARDZIEJ AWARYJNE ELEMENTY PŁYT GŁÓWNYCH W LAPTOPACH

Zdarza się, że pewnego dnia Państwa notebook się uruchamia, kontrolki świecą, dysk pracuje i nie daje obrazu na matrycę. Niekiedy na monitorze zewnętrznym w takiej sytuacji obraz wyświetla się prawidłowo, bądź z przekłamaniami tzw. artefaktami. Bywa też, że obraz na wbudowanym wyświetlaczu jest zniekształcony, skacze, brakuje jednego koloru. Często szukając informacji w internecie, na forach dyskusyjnych, spotykacie się z powiedzeniem: "uszkodzona karta graficzna, potrzebny reballing/ wymiana układu". Najważniejsze elementy płyt głównych - układy graficzne, mostki północne, południowe i procesory w netbookach, lutowane są do płyty głównej na stałe, w technologii BGA.

CZYM JEST BGA?

BGA (Ball Grid Array) - typ obudowy układów scalonych z wyprowadzeniami sferycznymi w postaci siatki rastrowej. Układ taki lutowany jest do płyty głównej za pomocą małych kuleczek cyny, średnicy 0,5-0,6mm. Stosowany najczęściej w urządzeniach przenośnych.


ZALETY I WADY BGA

Główną zaletą technologii BGA jest ograniczenie miejsca zajmowanego przez sam układ (stosunek liczby wyprowadzeń do wielkości), lepsze własciwości elektryczne. Niestety taki sposób montażu ma też wiele wad. Począwszy od niewielkiej odporności spoiny lutowniczej na wstrząsy, naprężenia, po pęknięcia - pojawianie się zimnych lutów. Punktem zwrotnym było wprowadzenie w 2006 roku dyrektywy unijnej RoHS, celem wyeliminowania substancji o dużej szkodliwości dla ludzi tj. ołowiu ze stopu lutowniczego. Przez to spoiwo utraciło swoją najważniejszą właściwość - wytrzymałość.

CZYM JEST REBALLING?

W sieci bardzo często spotyka się informacje, że na taką przypadłość pomaga/ skuteczny jest reballing. Zacznijmy od tego czym jest reballing. Jak sama nazwa wskazuje "przekulkowanie". Jest to proces polegający na wymianie spoiwa lutowniczego, pomiędzy układem a płytą główną- wymianie kul. Sama procedura jest dosyć skomplikowana. Polega na wstępnym podgrzaniu płyty głównej, odlutowaniu układu, oczyszczeniu go, oraz płyty ze stargo spoiwa, nałożenia nowej cyny i ponownego wlutowania, przy użyciu specjalistycznego sprzętu.
Niestety, w większości przypadków taka naprawa jest nieskuteczna, a problem po jakimś czasie wraca. Dlaczego tak się dzieje?. Wszystkie układy nVidia wyprodukowane przed rokiem 2009, należą do grupy wadliwych. Tak jak lutowany jest układ do płyty głównej - w technologii BGA, tak rdzeń układu jest montowany do laminatu układu. To właśnie pod rdzeniem dochodzi do powstawania przerw - zimnych lutów.
Podczas reballingu dochodzi do ponownego uformowania się spoiwa pod rdzeniem układu, tym samym przywrócenia przewodnictwa elektrycznego. Niestety lutowie, jego struktura jest na tyle słaba, że w niedługim czasie, po kilku miesiącach problem wraca.

KIEDY REBALLING, KIEDY WYMIANA UKŁADU BGA?

Duża grupa serwisantów nieświadomie przeprowadzała reballing sądząc, że jest to skuteczna metoda naprawy. Inni świadomie nie informowali klientów o faktycznym problemie samych układów licząc, że sprzęt jeszcze jakiś czas podziała. Awaryjność układów BGA w warunkach serwisowych łatwo potwierdzić. Wystarczy diagnostycznie stacją na gorące powietrze - hotair podgrzać sam rdzeń układu i w większości przypadków pojawia się wtedy prawidłowy obraz. Pod wpływem temperatury dochodzi do zjawiska rozszerzalności temperaturowej ciał stałych. Spoiwo zwiększa swoją objętość i dochodzi do przywrócenia przewodnictwa elektrycznego. Jeżeli w warunkach serwisowych podgrzanie rdzenia daje rezultaty, to układ na 100% kwalifikuje się do wymiany. Tak samo w przypadku awaryjnej serii nVidia wyprodukowanej przed 2009 rokiem. Niestety problem awaryjności dotknął także układy AMD/ ATI, w szczególności IGP, nawet te z roczników 2009/ 2010. Nieoficjalnie mówi się, że powodem jest zastosowanie przez producenta kiepskiej jakości materiałów użytych do produkcji. Swój udział w tym procederze ma także wprowadzenie unijnej dyrektywy RoHS. Zatem w większości przypadków układy BGA kwalifikują się do wymiany. Są natomiast nieliczne przypadki, gdzie doszło faktycznie do pojawienia się zimnych lutów pod układem, wtedy praca laptopa uzależniona jest od ruchów obudowy, powstających na płycie głównej naprężeń.

O CZYM NALEŻY JESZCZE WIEDZIEĆ?

Awaryjność układów BGA, konieczność ich zakupu, stała się napędem dla szerokiego grona oszustów. Poprzez popyt, rynek został zasypany całą masą podrobionych układów. Nie mówimy tutaj o całym podrobionym układzie, bo jest to zaawansowana technologia produkcji, ale o ich aspekcie wizualnym. Cały proceder polega na zeszlifowaniu napisów z rdzenia starego układu i nabiciu nowych. Taki układ na pierwszy rzut oka wygląda na nowy, a w rzeczywistości jest starą, używaną podróbką, która nie daje rokowań na długą, bezawaryjną pracę. Warto więc mieć zaufanego dostawce, wtedy ma się pewność, że układ jest nowy i oryginalny.

wstecz 1/3 dalej