Реболлинг видеокарты

Однажды, мне принесли неисправную видеокарту rx480 8gb, она выдавала артефакты на экране и владелец уже отчаялся ее починить, потому что ни в одной мастерской где он побывал за нее не брались, т.к. не могли дать гарантию ее долгой службы и возможность починки казалась весьма сомнительной. Благо, этот человек наткнулся на мои контакты в интернете, после чего я отправился на вызов. Приехав по адресу, мы обсудили тонкости ремонта и подобные случаи поломок, он одобрил все нюансы и я начал ремонт видеокарты.
1) Подготовка
Вернувшись в свою мастерскую, где я постоянно занимаюсь ремонтом различной электронной аппаратуры, я принялся за подготовку своего рабочего места. Мастерская для любого рабочего - храм, каждый старается оборудовать ее всем необходимым, правильное рабочее место напрямую влияет на конечный результат. Огромную роль играет техника безопасности. Я использую антистатический стол и коврик, ведь электростатический заряд является серьезной опасностью для полупроводниковых приборов и компонентов. Развитие микроэлектроники достигло невероятной плотности активных элементов в кристалле. К примеру, популярные процессоры Intel Pentium имеют не менее двухсот миллионов транзисторов. С такой интеграцией, компоненты и устройства весьма уязвимы к электростатическим разрядам. Часто, отечественные производители и сервисные службы пренебрежительно относятся к защите от ESD. С большой вероятностью, пробой током приведет к скорой поломке вашего устройства, оно не испортится мгновенно, но срок его службы чрезвычайно сократится. Такое происходит из-за повреждения тончайшего проводника в микросхеме. Поэтому я всегда был заинтересован в предотвращении подобных инцидентов.
Также особое внимание я уделил своему паяльному оборудованию. В начале своего пути я использовал простые паяльники китайской сборки, которые несут прямую угрозу технике, связанную со статическим от сети 220 В, выходе из строя. Теперь я использую специальную паечную станцию wsd80. Она обошлась недешево, но было не жалко отдать такие деньги за качественную работу.
 В моей мастерской присутствует всё необходимое оборудование: осциллограф hANTEK DSO5102P, инфракрасный стол (станция) для нагрева плат практически любого размера и термовоздушная станция Baku 858d.
2) Осмотр
Первым делом, я приступил к осмотру видеокарты с целью выявления внешних механических повреждений: сколов транзисторов, резисторов и конденсаторов. Эти повреждения зачастую появляются из-за несоблюдения правил транспортировки. Никаких внешних повреждений я не обнаружил, поэтому занялся более детальным изучением видеокарты.
3) Разбор и детальный осмотр
Сняв систему охлаждения в поисках повреждений, я обнаружил лишь пыль, что тоже не очень хорошо, т.к. она является проводником и может вызвать короткое замыкание. Удалив загрязнение, я поместил плату под микроскоп и после тщательного осмотра элементов, снова не обнаружил дефектов.
4) Стенд для проверки
для подключения и диагностики видеокарт я использую обычную материнскую плату и блок питания мощностью 800 вт. Подключив видеокарту, я увидел, что выход изображения на экран есть, но опять же с артефактами. Типичная неисправность, связанная с необслуживанием карты владельцем.
5) Прогрев карты
Поскольку наиболее распространенная причина появления артефактов, это неисправность видеочипа, либо его отвал, для начала я решил прогреть чип. После двухминутного прогрева специальным феном на 250 градусах, дал карте немного остыть и вторично подключил к материнской плате и снова увидел все те же артефакты. Стало ясно, что пришло время идти самым сложным и кропотливым путем - реболлинг.
6) Начало реболлинга
Сняв все наклейки и пластиковые заклепки с платы, я поместил в каждое отверстие термостойкие стойки, чтобы иметь необходимое расстояние между платой и поверхностью инфракрасного стола. Я включил оборудование и поставил автоматическую функцию разогрева детали, затем включил термовоздушную паяльную станцию. Достаточно нагрев чип, я поддел его пинцетом и аккуратно снял, при этом не обнаружил никаких дефектов, таких как отвал контакта или его окисление.
Снизив температуру нижнего нагрева, начал снимать остатки старого припоя, в чем мне помог мой любимый паяльник weller, качественная японская оплетка goodwike и флюс для пайки flus 6-412-а. После того, как площадка была полностью очищена от заусениц и припоя, я выключил нижний прогрев и удалил остатки флюса. Площадка контактов для посадки чипа готова.
7) Приготовление
Установив чип в тиски BAKU, поместил немного высококачественного флюса на него и нагревал феном до 200 градусов, равномерно распределяя флюс по поверхности. Затем начал снимать припой паяльником , наплавив каплю свинцового припоя на жало, я смешал серебряный и свинцовый припой и убедился что каждый пятак пропитался этой смесью, а затем удалил ее полностью и счистил остатки флюса.
8) Реболлинг видеокарты
Реболлинг — это замена шариков припоя, расположенных под электронными BGA-компонентами, необходим в случаях, когда происходит отвал в местах соединения чипа и платы, вследствие чего компонент больше не работает.
Мне понадобятся:
- флюс
- кисть
- станок (зажим для микросхемы и трафарета)
- трафарет
- термостанция
Для начала, поместим каплю флюса на чип и равномерно распределим по поверхности тонким слоем, затем накладывается трафарет на сторону пятаков, где есть флюс. Каждое отверстие трафарета должно точно совпадать с контактом микросхемы. Устанавливаем это на станок. Далее, взяв шарики необходимого диаметра (в данном случае 0,6 мм), помещаем ровно по одному в каждую лунку на трафарете. Удалив излишки, разогреваем фен до 240 С и прогреваем шарики до тех пор, пока они все не расплавятся, затем снимаем все со станка и аккуратно удаляем трафарет. Убедившись, что все шарики припаялись, помещаем чип на фторопластовую заготовку в виде кубика. Уже на заготовке, прогреваем чип второй раз и заливаем флюсом, это нужно для полного плавления шариков припоя на пятаках.
9) Установка
На разогретую плату видеокарты устанавливаем микросхему ровно по обозначенным контурам, чтобы избежать смещения. После, разогреваем чип феном, пока из него не потечет флюс, это будет знаком того, что чип сел на плату не оставляя флюсу места. Далее даем всей сборке остыть до комнатной температуры.
10) Повторная проверка
Снова запускаем видеокарту и проверяем на артефакты. Установка, подключение, запуск - и снова битое изображение. Не отчаиваемся и продолжаем ремонт видеокарты в ином направлении.
11) Реболлинг памяти
Память любого устройства, будь то телефон, ноутбук или видеокарта чрезвычайно чувствительна к перепадам температур, поэтому делать все нужно с максимальной осторожностью.
Нам понадобятся все те же материалы.
Разогреваем плату на стойках до 200 градусов и осторожно снимаем 8 микросхем памяти, которые расположены вокруг видеочипа. Сняв всю память, начинаем удалять излишки припоя все тем же методом. Память видеокарты менее теплоемкая и ее корпус тоньше, следовательно, температура разогрева значительно ниже. Восстановление шариков выводов я сделал с помощью специального трафарета для памяти ddr5 с отверстиями диаметром 0,45 мм, используя тот же станок.
12) Установка памяти
Пока плата была разогрета, я снизил температуру до 100 градусов и снимал остатки припоя и флюса на площадках для микросхем. Дав остыть и повторно промыв все растворителем, я разогрел плату до 150 градусов и нанес флюс на все площадки памяти на видеокарте, затем поочередно начал устанавливать память на плату при помощи термофена с температурой воздуха 220 градусов. Процесс пайки микросхем памяти практически не отличается от пайки видеочипа, разве что размерами и температурой. Реболлинг видеокарты закончен.
13) Повторная проверка
После того, как реболлинг видеокарты проведен, снова устанавливаем ее, подключаем, запускаем и вот оно! Четкое изображение без дефектов или артефактов.
Поменяв термопрокладки для памяти микросхем и нанеся новую термопасту, я подключил все это к рабочему компьютеру и нагрузил видеокарту с помощью 3d mark, чтобы проверить ее работоспособность и устойчивость. После двух часов работы, можно сделать вывод, что она снова в отличном состоянии. Ремонт видеокарты увенчался успехом.
На следующий день я вернул видеокарту владельцу, а также предоставил отчет о проделанной работе в виде фото и видеоматериалов, после чего рассказал об устраненной неисправности.
В итоге мы оба остались довольны результатом проделанной мной работы.