Перейти к содержимому






* * * * * 4 голосов

BGA-компановка чипа, и почему "отвал чипа" - отговорка.

Написано Lexis77, 07 March 2013 · 45687 Просмотров

BGA реболлинг прогрев артефакты
BGA-компановка чипа, и почему "отвал чипа" - отговорка. В общем, как и обещал, попробую донести до вас, как устроен чип, почему помогает прогрев, почему он временный, и почему некоторые считают, что чип отваливается от платы, и готовы себя за попу укусить, доказывая "на практике", что они правы.......
Начнем с того, что это не "болезнь" чипов nVidia, а исключительно физические и химические процессы, коим подвержены практически ЛЮБЫЕ элементы на планете, а не только электроника.
Но остановимся мы исключительно на тематике, поднятой в этом форуме.

1. Вот внешний вид обычного видео чипа.... да и большинства современных BGA чипов.
Изображение

Посмотрим на него в разрезе.
(не стреляйте в пианиста, рисовал как умею)

Изображение

Большая картинка - http://content.foto....7/668/s-671.jpg


Что мы видим на ней?
1. Обычный текстолит, который ничем не отличается от того текстолита, на котором собрана материнка вашего компа или ноутбука. Разве что, толщиной волокон и количеством слоев, ну и еще парой тонкостей технологического процесса, который нас сейчас не интересует.
2. Кремниевый кристалл, который крепится на этот текстолит, такими-же шариками, с некоторым отличием - шарики на столько мелкие, что увидеть это можно только в микроскоп (не, конечно же, при хорошем зрении или близорукости это и так видно, но понять тот факт, что это именно контактные площадки с шариками, а не непонятная мелкодисперсная сетка - хренвам!)
О внешнего воздействия и прочих факторов, он отделен компаундом, читайте - сверхтвердая термостойкая эпоксидка.
Шары, которые крепят кристалл к подложке (текстолиту) чипа, в отличие от тех свинцовых или бессвинцовых шаров, что плавятся между чипом и материнкой, имеют крайне высокую температуру плавления и плотность, а соответственно они хрупкие, типа как хром.
3. Плотность и тугоплавкость, это хорошо, но не вечно. А учитывая тот факт, что там ни разу не вакуум, а обычная, хоть и ограниченная среда, то и сплавы подвержены обычным физическим процессам. Причем эти процессы происходят весьма ускоренно из-за постоянного скачка температур (нагрев чипа до рабочих температур и остывание до комнатных), плюс ток, который, фактически, служит катализатором процесса.
Из-за этого происходит разрушение и окисление в местах разрушения. А соответственно - исчезновения контакта.

Самая большая нагрузка, происходит на канале обмена данными, т.е. ядро - память. Хоть это и не фатально для обеспечения работоспособности, но тем не менее, при неисправности мы можем визуально лицезреть эти ошибки - в виде артефактов на экране, либо нескольких экранах.
Почему прогрев помогает?
Если вы не вчера слезли с пальмы, и имеете элементарные знания в плане физики, то с легкостью поверите в мое следующее утверждение......
Металлы, при нагреве расширяются!!!!
А раз мы в замкнутом пространстве расширяем металл, то соответственно мы создаем давление и рушим слабое окисление, восстанавливая тем самым контакт! Но это не панацея, а соответственно, мы не можем поддерживать этот процесс вечно.

На этих картинках, очень-очень примерно и сумбурно, показан процесс и последствия.
Изображение

Конечно не сам шарик рушится, а точки наименьшего соприкосновения, при х100 увеличении, может и сам шарик треснуть пополам. Лично не один раз такое наблюдал. Но как правило от удара... но об этом позже.
Изображение
И далее....
Изображение

Данный процесс является необратимым, т.к. окисление достигает такого уровня, что то расширение припоя от нагрева уже неспособно разрушить корку окисла. В теории, у нас есть "левши", но трудозатраты не сопоставимы с результатом, т.к. на восстановление полной работоспособности одного чипа, понадобится оборудование, минимум на 30 килоабамов. И много-много-много-много времени.
А теперь перейдем к практической части сего опуса. B)
Многие уже начитались в интеренах о том, что это чип отвалился от платы, надо пропаять, надо помолиться и т.д. Есть даже уникумы, которые зажаривают карты в духовках и показывают потом, как все хорошо работает. На самом деле - это не обман и действительно, в большинстве случаев такой вариант прокатит, но есть одно НО! Не хочешь срать - не мучай жопу. Не понимаешь процесса - не доказывай! Почему прогрев помогает, я уже описал, а теперь я попробую рассказать, как можно почесать себе правое ухо правой рукой, не сломав при этом ноги и без всей коллекции "Камасутры"
На самом деле, чтоб "прогреть" чипак, достаточно:
1. взять у мамы/сестры/жены обычный фен, надеть на него конус и направленным потоком хорошенько прогреть кристалл, этого достаточно для восстановления контакта.
2. Если есть паяльный фен, то примерно 300°С х 20-30сек
3. Снять радиатор и стартануть комп на 1 мнуту или до срабатывания защиты от перегрева, если это произойдет раньше.

Заметьте - никаких духовок, флюсов и прочего не надо. И все эти способы являются диагностическими и ВРЕМЕННО позволяют восстановить работоспособность. Т.е. на час-месяц... иногда, на ранних стадиях проявления деффекта, доходило до полугода. Но это все ерунда.
Как продлить работоспособность "гретой" карты? Очень просто - не выключать комп!!! Самая большая нагрузка идет в период вкл/выкл, да и нагрев/охлаждение не способствует продлению жизни.
ЗЫ Отвал чипа от платы возможен, как таковой, но для этого нужно деформировать/ударить ее. Были случаи с интеловскими чипами 965-45, 10-11 года, на которых был заводской брак - там изначально, с НОВОГО чипа, можно было стряхнуть нанесенные шары из-за того, что их катали на окисленные площадки. Возможно были нарушения хранения или что-то у них сломалось... хрен знает, но такой факт был.
Ну и предвкушая самые популярные вопросы:
Нет, прогреть шары под кристаллом до оплавления нельзя - подложка вздуется и/или кристалл лопнет.
Нет, сдавить пальцами не получится, площадь, кол-во шаров и сопромат не позволят.
Нет, пересадить кристалл тоже не получится - об этом писал выше, + такие шары... точнее шарушечки не найти.

В общем... задавайте вопросы, рассуждайте, опровергайте. Я готов к диалогу.
 
Хотите узнать больше о технических нюансах того или иного оборудования? Пишите, что Вас интересует.
Предлагаю профессиональный ремонт ноутбуков за BTC.
Принимаю благодарности в любом объеме - 1BxtPpcWWWheAjnxuz49JtS5SSYauBm5Ax

  • 18



Респект за статейку,доступно и понятно,я примерно так и представлял себе ситуацию,читал ранее не одну статью на эту тему.

    • 0
+ за материал!
Вопрос. Почему ГП на видеокартах NVIDIA 8000+, и чипсеты NVIDIA (S939) отваливаются чаще всех?
    • 0

+ за материал!
Вопрос. Почему ГП на видеокартах NVIDIA 8000+, и чипсеты NVIDIA (S939) отваливаются чаще всех?

Это не совсем так. Вся эпопея начилась с 5-ой серии (5200, 5600, 5700) и севера чипсета 61**, MCP**, как и видло 7*** и 8*** серия, монтировались по той же старой технологии, но увеличение TDP с изменением площади и отработки тепловыделения, никак не срослись с новыми протоколами PbF и случилась вот такая непредвиденная ситуация, что наткнуло на разработку новых инженерных решений, которое вылилось в сериях 7***T и 8*** с датакодом **11. Зато Ати, в свою очередь, наоборот забила на все! И до сих пор радует своими чипами коммерческие СЦ.

    • 1

Спасибо! Весьма познавательно

    • 0

Вот почему помогает прогрев. А то я только знал что там шарики и все.

Прогрел свою так и не знаю работает-ли Geforce 5500.

Теперь я знаю какую отговорку говорить если просят выключить ПК.

Спасибо.

    • 0

Всегда пожалуйста! :)

    • 1

Да, весьма познавательная статья. Хотя я ничего нового не узнал, но спасибо, написано очень грамотно и легко читается. Респект!

Единственное замечание - ваша цитата "...зато Ати, в свою очередь, наоборот забила на все!" немного не верна - не знаю, на что AMD/ATI забили, но процент  "отвала чипа" на картах nVidia по прежнему не радует ("почему-то" начиная с серии 8800GT), в отличие от.....да хотя бы HD4850, который не менее горячий, но проблем доставляет намного меньше...

И да, все-таки из статьи не понял, почему "отвал чипа" - отговорка.

Тем не менее, спасибо за проделанный труд, уверен многим будет весьма познавательно..

    • 0

Начнем с того, что это не "болезнь" чипов nVidia

 

Это исключительно особенность производителя вк, технологии и качества пайки чипа, а так же качества исполнения посадочного.

 

Лови+

    • 0

 да, все-таки из статьи не понял, почему "отвал чипа" - отговорка.

Видимо вы не поняли основную идею темы. Весь инет кишит уверениями, что отваливается сам чип от материнки, а вовсе не кристалл от подложки.

Причем доказывают это "прожаркой" чипа до оплавления шаров. Я с легкостью доказываю, что восстановить временную работоспособность можно иным способом, который убедительно доказывает, что чип от платы вовсе не отвалился, т.к. до оплавления шаров, там еще градусов 150-200 не хватает. :)

 

ЗЫ Спасибо за оценку статьи.

    • 1

Спасибо за статейку.

Узнал ещё одну интересную версию причин.

 

Остался без ответа один вопрос, так что же делать с глючной платой чтоб её спасти? Выбросить? Вспоминается анекдот:

- Доктор, может всё же Вы сможете меня вылечить?

- Нет решено в морг -- значит в морг!!! Мы профессионалы -- нечего заниматься кустарщиной.

    • 0

Спасибо за статейку.

Узнал ещё одну интересную версию причин.

 

Остался без ответа один вопрос, так что же делать с глючной платой чтоб её спасти?

В статье четко прописано - менять чип или вообще не выключать комп. Хотя второй вариант лишь продлит время работы, но никак не исправит проблему.

И вообще, все описанное выше, используется для детектирования проблемы, а не для ее решения. :)

    • 1

Во, специяльно чтоб отписаться сюда, пришлось зарегиться... итак мои "но":

1. Самый очевидный для меня вопрос - помните были такие мосты на материнках 939 и АМ2 назывались нфорс'ы? Так вот как же тогда по вашей теории объяснить тот факт, что первейшая диагностика такой материнки заключалась в НАДАВЛИВАНИИ на мост во время старта, а? И я вас уверяю, что огромное количество материнок во время надавливания таки работает, но стоит нажим убрать и опять нули на постере! Тоже отвал чипа?! нееет

2. Так же у тех же мамок очень частая проблема "все работает, кроме слота PCI-e\SATA\PATA\сеть\звук и т.д."... после прожарки с расплавлением шаров под подложкой, как говорится "с качанием на шарах" все восстанавливается. Вывод очевиден - деградация контакта в БГА пайке ПОД мостом.

3. Ремонтники, все без исключения очень "любят" материнки 775 времен прескотовских пентиумов-4. Почему? Да все просто - 80-90% всех поломок, это "отвал" процессорного разъема (сокета) от платы... что тоже подтверждает - где есть нагрев + механическое напряжение от системы охлаждения + БГА - там есть проблемы разрушения последнего.

4. Кто Вам сказал "Самая большая нагрузка, происходит на канале обмена данными, т.е. ядро - память". Это позвольте поинтересоваться с какой стороны самая большая нагрузка? Токовая? Механическая? Химическая? Какая?.. непонятно (если меня спросить - то никакая из перечисленных мной).

5. Вы забываете или умалчиваете про то, что кроме разрушения шаров есчо бывает откровенно хреновая пайка (производственный деффехт), окисление, удары и т.п. в случае которых также помогает пропайка до расплавления шароф.

5. Большая часть ремонтированных мной видюх ("жаренных") работает вполне себе неплохо, некоторые уже и на 3 годок пошли :-) Ну есть и те которые дохнут конечно, но в течении ооочень короткого времени (1-2 недели).

ПыСы извиняюсь за многа букафф

    • 0

Объективности ради стоит сказать, что и отвал чипа не такое уж редкое явление как хотелось бы. И да, диагностику нагревом кристалла никто не отменял, работает. Но столь резко высказываться за то что "отваливается только кристалл от подложки, а не чип от платы" я бы не стал -)) Всяко бывает...

И еще - 100% не скажу, но все же есть еще один факт - чип приклеен к подложке по всей поверхности, а не только по периметру (по крайней мере те которые  я ломал и если мне не изменяет память) что существенно меняет всю картину процессов как мне кажется... но может и не все чипы так устроены, может видяшные по другому (ГПУшки не ломал ни разу), не скажу, но мне это видится маловероятным

    • 0

Спасибо за внимание к теме... пгнали! :)

1. Самый очевидный для меня вопрос - помните были такие мосты на материнках 939 и АМ2 назывались нфорс'ы? Так вот как же тогда по вашей теории объяснить тот факт, что первейшая диагностика такой материнки заключалась в НАДАВЛИВАНИИ на мост во время старта, а? И я вас уверяю, что огромное количество материнок во время надавливания таки работает, но стоит нажим убрать и опять нули на постере! Тоже отвал чипа?! нееет

Конечно помню! Я еще ЦэАэМы помню :) Начнем с того, что все перечисленное, было во времена свинца + огромная площадь чипа + малое кол-во шаров. Все в совокупности при незначительной постоянной деформации ОЧЕНЬ часто приводило именно к физическому отвалу. С умилением вспоминаю те времена, когда неисправность можно было провести пальцем.

2. Так же у тех же мамок очень частая проблема "все работает, кроме слота PCI-e\SATA\PATA\сеть\звук и т.д."... после прожарки с расплавлением шаров под подложкой, как говорится "с качанием на шарах" все восстанавливается. Вывод очевиден - деградация контакта в БГА пайке ПОД мостом.

Разумеется. Но с той же вероятностью можно поднять чип и без спец.преспособлений визуализировать проблему, т.к. КП пятаков чипа и платы были на столько огромными, что судя по даташитам, допуски шаров достигали АЖ +50%. Сейчас такое не прокатит!

3. Ремонтники, все без исключения очень "любят" материнки 775 времен прескотовских пентиумов-4. Почему? Да все просто - 80-90% всех поломок, это "отвал" процессорного разъема (сокета) от платы... что тоже подтверждает - где есть нагрев + механическое напряжение от системы охлаждения + БГА - там есть проблемы разрушения последнего.

Это естесственно, но "частая" проблема вовсе не "единственная"! На этих динозаврах с тем же успехом отваливались и QFN'ы, которые так же диагностировались пальцем ;) А их температура вовсе не такая высокая, а площадь кратно отличается от мостов и сокетов!

4. Кто Вам сказал "Самая большая нагрузка, происходит на канале обмена данными, т.е. ядро - память". Это позвольте поинтересоваться с какой стороны самая большая нагрузка? Токовая? Механическая? Химическая? Какая?.. непонятно (если меня спросить - то никакая из перечисленных мной).

Никакая из перечисленных. Скорее "интенсивная". Все перечисленное относится к GPU. Хотя Вы правы, нашли опечатку, память тут ни при чем. Спасибо. Другими словами, статистика говорит о том, что у GPU на буках чаще вышибает LVDS, в то время как прямой VGA работает исправно и наоборот. У NB, если он без графики - RAM (один слот работает, другой нет), у SB - USB, (P/S)ATA и т.п.

5. Вы забываете или умалчиваете про то, что кроме разрушения шаров есчо бывает откровенно хреновая пайка (производственный деффехт), окисление, удары и т.п. в случае которых также помогает пропайка до расплавления шароф.

Категорически не соглашусь!!! Как я и писал ранее, окисление, в плане производственного деффекта, может быть только на пятаках чипа! Ибо расплавленный припой, сам по себе, уже исключается, а если окисление на текстолите, этому подвержены не только BGA, но и все элементы на плате - танталы, керамика, резюки, дроссели и т.д.

5. Большая часть ремонтированных мной видюх ("жаренных") работает вполне себе неплохо, некоторые уже и на 3 годок пошли :-) Ну есть и те которые дохнут конечно, но в течении ооочень короткого времени (1-2 недели).
ПыСы извиняюсь за многа букафф

Видимо режим 24/7, либо повезло, либо просто не обращаются на повторный ремонт... что более вероятно. (померла так померла)

Вопросы интересные и правильные, но Вы, видимо, не поняли суть моей "статейки". В ней речь идет об уверениях "очумелых рук", что чипак отвалился.. "Ща фсё пражарю и будет ОК!" Но данное заверение, актуально для допотопных устройств, о которых и шли все Ваши вопросы, а новые тенденции к былым традициям никак не подходят!
Лично через мои руки, прошло больше 5-ти значного числа количества платформ, а кол-во чипов можно смело умножать на 2. И именно по этой причине, я позволяю себе говорить о статистике и более "токих материях" :)

    • 2

И да, диагностику нагревом кристалла никто не отменял, работает. Но столь резко высказываться за то что "отваливается только кристалл от подложки, а не чип от платы" я бы не стал -)) Всяко бывает...

В современном техпроцессе, как и писал ранее, шанс страмится к нулю! Надо ногой долбануть, чтоб такое случилось.

И еще - 100% не скажу, но все же есть еще один факт - чип приклеен к подложке по всей поверхности, а не только по периметру (по крайней мере те которые  я ломал и если мне не изменяет память) что существенно меняет всю картину процессов как мне кажется... но может и не все чипы так устроены, может видяшные по другому (ГПУшки не ломал ни разу), не скажу, но мне это видится маловероятным

Поломайте побольше. Компаунд только по периметру! Все что внутрь попало - тупо затекло... :)
Если нет возможности, приезжайте в гости, насыплю кило разных чипов для проверки :)
    • 1

По проверил сего дня на работе - один так удачненько разломался и таки да, Вы правы, там пустота и хм.... шарики, если их конечно можно так назвать -))

В итоге мое мнение изменилось - теперь я думаю что 50 на 50, отвалы чипов и кристаллов -))) Может дальнейшее, более "близкое" знакомство с современными девайсами еще раз меня переубедит, но пока так. Спасибо за статью - как минимум тема для размышлений.

    • 1

Спасибо за статью! очень познавательно! 

    • 1

Специально прочитал статью 2 раза. Соглашусь но не полностью.
1. Автор пишет Были случаи с интеловскими чипами 965-45, 10-11 года.
в 10-11 годах такие чипы не выпускали и не производили. Вы что-то путаете.
2. Автор также пишет: 3. Снять радиатор и стартануть комп на 1 мнуту или до срабатывания защиты от перегрева, если это произойдет раньше.
Автор- ты что куришь? где-ты такие методы ремонта видел? Я уже однажды прислушался к такому совету умника вроде вас- в итоге была 7600 гт которая выдавала просто полосы.
после этой процедуры она начала выдавать цветовую бурю, через которую даже экран биоса не разглядеть.
это совет из категории: как поступать не надо.
3.
Не все чипы страдают именно от того- что кристал отваливается от подложки.
вернее на моей памяти был только одна модель чипа которая страдала подобным- это nforce 4 и nforce 4 ultra
.

Все остальные чипы в основе своей страдали именно от того- что сама подложка теряла контакт с печатной платой. Например популярный чип от нвидиа Г92 который впаивался в 2008м году больше чем в 50% видеокарт- страдал этим весьма часто. И если прогревать плату на сухую без флюса- то плата проживёт не долго, т.к окись даст о себе знать.
но если же прогревать с флюсом для бга пайки- то окись получится смыть и чип будет дальше работать.
Одна из таких карт до сих пор успешно работает больше 2х лет после прожарки с флюсом.

И ещё- отвалом страдают не только видеоядра- но и чипы памяти тоже. Я за свою жизнь прогрел минимум 3 штуки радика 3870- которые были  с отвалом памяти. После прогрева с флюсом- самих чипов памяти- артефакты исчезли.
4. Без свинцовый припой на видеокартах используют с 1 января 2006 года- в этот день вступили новые требования о токсичности железа для пользователей.
большинство материнок на сокете 939 с чипсетом нфорс 4 были выпущенны до этой даты.
значит- тип припоя тут не при чем

 

    • -1

 

 

Специально прочитал статью 2 раза.

Да, у меня такое тоже случается. И 3 и 4  и 5 раз - не помогает :)

 

 

1. Автор пишет Были случаи с интеловскими чипами 965-45, 10-11 года.
в 10-11 годах такие чипы не выпускали и не производили. Вы что-то путаете.

Имелась ввиду поставка этих чипов. Новых в ленте. Интел не использует датакоды, только копирайт и чипкод, так что ориентироваться можно только на поставку. С этой проблемой сотлкнулся не один я, а многие-многие мои коллеги, причем в одно время. Так что подобные совпадения - считаю закономерностью, которая наводит на некоторые размышления.

 

 

Автор- ты что куришь?

Marlboro Light.

 

 

где-ты такие методы ремонта видел?

Раз уж переходим на личности, то отвечу... У мерзких, криворуких долбоебов, которыми насыщен рынок услуг на 120% !!!

 

Сразу от меня вопрос - где я говорил, что это метод ремонта? Можно процитировать?

 

 

Я уже однажды прислушался к такому совету умника вроде вас

Боюсь показаться невежливым, но я не "умник", я практик. "Умники" сидят в палатках на рынках и втирают фекалии в мозг обыденных существ, собирая с них подать, засирая им мозги небылицами и пропагандируют лозунги вроде Ваших - все мудаки, один Я молодЕц.

 

 

это совет из категории: как поступать не надо.

Сам дал совет - сам предостерег. :) Молодец.

 

 

Не все чипы страдают именно от того- что кристал отваливается от подложки.
вернее на моей памяти был только одна модель чипа которая страдала подобным- это nforce 4 и nforce 4 ultra
.

Все остальные чипы в основе своей страдали именно от того- что сама подложка теряла контакт с печатной платой. Например популярный чип от нвидиа Г92 который впаивался в 2008м году больше чем в 50% видеокарт- страдал этим весьма часто. И если прогревать плату на сухую без флюса- то плата проживёт не долго, т.к окись даст о себе знать.
но если же прогревать с флюсом для бга пайки- то окись получится смыть и чип будет дальше работать.

Вы всего 2 раза прочли статью? Теперь все понятно.

Рекомендую через месяц еще раз прочесть, а через 2 - четвертый!

 

 

И ещё- отвалом страдают не только видеоядра- но и чипы памяти тоже. Я за свою жизнь прогрел минимум 3 штуки радика 3870

Я рад за Вашу обильную и масштабную практику, но не составит-ли Вам труда, еще раз прочесть заголовок?

 

 

 После прогрева с флюсом

Хочу еще раз заметить, что "прогревателей", лично Я, считаю далбаебами и машенниками!

 

 

 Без свинцовый

Пишется слитно и через "С"

 

 

с чипсетом нфорс 4

Вы давно на календарь смотрели? На момент написания моего "опуса", уже 6-ая серия нфорса и 8-ая жифорса канули в лету!

 

Если Вы не поняли смысл данного поста или Ваше эго из 70-х негодует - то это Ваши проблемы.

Если у Вас есть предложения или конструктивная критика, то я всегда открыт для общения и/или обсуждения тех или иных вопросов.

 

Lexis77.

    • 1

Makezzila вам вопрос "счего нужно начинать ремонт рэа?"

 

lexis77 согласен свашей точкочкой зрения, только очень страный факт недавно заметил после того как начал мыть всех пациентов перед лечением(просто под краном с кисточкой и мылом, порой с профаном2000 потом сушка на обычной баттареи отопления), и какаято странная статистика получилась из  последних 10 мат плат которые мне отдали ребята которые  пытались их поднять, 7 завелись 5 из них полностью работают одну изних поставил в домашний комп 2 оставшиеся не сохроняют cmos(решение уже нашёл только надо сделать), перед этой процедурой я сперва тэстил их так у всех были одни и теже симптомы пост понулям и все напруги в норме и ребята у которых я их забрал, после воскришения мне тоже самое сказали о этой 10. Приэтом материнки разных серий 4 -775soc, 1-1156soc, 1- am3 (asrock 870iCafe), 1 - 939 (nforce4). Точно также были заведены несколько видюх radeon 5770 XFX, radeon 6870, nvidia 9800 gtx приэтом первые две вешали рабочую мать в нули, последняя была с артефактами по памяти вроди как и точно была перегретая, приэтом все кто воскрес стабильно работаю. Вот такой странный эксперемент хотелось бы услышать ваше мнение.

P.S. это неруководство к действию подчеркиваю Эксперемент.

    • 0

Сентябрь 2017

В П В С Ч П С
     12
3456789
10111213141516
1718 19 20212223
24252627282930

Поиск по блогу

Категории