Пайка BGA-чипов на материнских платах. Своё оборудование

[Гость ruberoidd]

Приветствую всех форумчан. Имеется материнская плата с неисправным северным мостом (чипсетом). Название материнки P5N73-AM под процессор на 775 сокете и память DDR2. Оговорюсь сразу, не хотелось бы тут наблюдать советы о том, как плачет утиль по этой мат.плате, потому как она еще и не совсем старая, да и к тому же имеются нормальный процессор и оперативка к ней. Просто захотелось ее починить. Лишний комп еще никогда не мешал. Да и чипсет есть возможность купить. И просто захотелось узнать, что ж это такое BGA монтаж!

Как мне стало известно, для проведения таких ремонтных работ необходимо иметь некоторое спецоборудование, а именно нижний подогрев ремонтируемой платы и верхний подогрев. Нижний нужен для того, что б разогревать всю ремонтируемую плату до определенной температуры, что б плату не вело и не корёжило от локального нагрева, при выпайке\запайке детали. Ну а верхний нагрев нужен, что б догреть демонтируюмую\монтируюмую деталь до расплавления припоя под ней. Так же известно, что на фирменных паяльных станциях задаются профили нагрева всего этого, температуры и время включения нижнего и верхнего подогревов. Само собой тут необходимы флюсы, как при выпайке, так и при запайке чипа. Флюсы нужны специальные - фирменные, желательно несмываемые, т.е. те, которые потом можно не вымывать из под чипа, потому как сделать это сложно. А если посадить чип на "хреновый" флюс, то есть вероятность получить неработающее устройство из-за того, что флюс не диэлектрик, а немногопроводник :-) . Про современные припои тоже можно не говорить. Почти вся техника делается на бессвинцовых припоях, а это вносит свои корективы в пайку. Температура плавления выше, чем у обыкновенных припоев. Хрупкость тоже повышенная. А надежность пайки, имхо, гораздо ниже, чем у свинцовосодержащих припоев.

Начитался я тут разных форумов на этот счет и решил делать свою такую паялку, на коленке так сказать. Автоматики никакой у меня не будет, т.к. я не дружу с микроконтроллерами, а будет всё вручную. Сделаю раздельные регулировки температур нижнего и верхнего подогревов. Температуру буду контролировать термопарой и тестером. Это конечно не очень точно, но другого нету. Буду набивать руку на выпайке чипов с полуразграбленных мною же материнок. Там, глядишь, и поправки на температуру плавления бессвинцовки в мозгу образуются.

Нагреватели у меня будут из линейных (трубчатых) галогенных ламп. Нижний пододгрев будет состоять из 9 ламп 1,5 кВт каждая. Три группы ламп в параллель, в каждой группе три лампы последовательно. Так нужно для того, что б в глаза не бил этот подогрев своим светом. А верхний нагрев будет состоять из 4 ламп, но мощностью 250 Вт каждая, включенные как две группы в параллель, по две последовательно в каждой группе. Конструкция придумана не мной, народ в интернете делает, вроде работает.

Тут я хотел бы услышать ваше мнение, реально ли произвести замену чипа почти на коленке? При этом не убив его перегревами.

На что мне еще надо обратить внимание в этом деле?

Где взять документацию на чипсеты? Интересуют максимально допустимые температуры . Нигде не нашёл в интернете.

Использовал ли кто китайские флюсы для этого дела? Для снятия чипа, понятно, любой подойдет. А для посадки пойдет ли?

С нового чипа ножки-шарики из бессвинца снять и "накатить" новые из свинцовосодержащего припоя? Или мучить чип нагревом и сажать на родные шары?

[Yamazaki]

Думаю, заменить чип возможно. Чем аккуратнее будете следовать рекомендациям, тем выше вероятность, что всё получится. Вопрос в другом: сопоставьте затраты на изготовление этой замечательной приблуды с затратами на покупку Б/У совместимой материнки. Что-то мне подсказывает, что получится примерно одинаково, но второй вариант почти гарантирует положительный результат.

[Гость ruberoidd]

С покупкой новой мат.платы все понятно. Купить то можно, не спорю, Но тут есть еще и интерес освоить эту BGA-науку, Тем более очень часто у меня оседают именно метеринки с неисправными детелями, почему б и не чинить их? Вот раньше об этом не думал, сколько ноутов и маетринок раздербанил на детали.. А теперь вот что то вдохновился на ремонт.

[Гость jank5]

Сдох старенький Acer, болячка известная и массовая - отвалился мост, решил прогреть. Без лишнего приборостроения - на чип медный стаканчик из убитого КТ805, через термопасту, в стаканчике кусок пруткового припоя. Грел китайской газовой горелкой вроде зажигалки. Кусок припоя для более плавного и равномерного прогрева чипа, он же - индикатор температуры: начало плавления - чип нагрет до 180 градусов. Припой расплавился, убавил газ, погрел пару минут.

Ноут жив. Но Сергей прав - в массовом радиогубительстве BGA не применяются, и убивать ресурсы ради нескольких старых материнок вряд ли стоит.

Изменено 14 Ноября, 2014 в 22:25 пользователем jank5

[Yamazaki]

В самом деле, когда нас останавливали аргументы типа "дешевле купить готовое"? Руки-то чешутся всё равно) Имхо, в таком случае всё-таки желательно сделать какую-то автоматику подогрева. пусть не микроконтроллерный, но хотя-бы простой термостат с терморезистором. Работать будет намного удобнее.

[Гость ruberoidd]

Виталий, прогревом я занимался, есть фен у меня для этого. Конкретно эта материнка у меня проработала две недели после прогрева. Грел еще одну вместе с ней, работает пока , поидее тоже должна отказать. Это все временные меры. Грел до этого ноут, работает два месяца пока, но жду, должно отвалиться. Потому как это не ремонт, а всего лишь временное продление агонии перед смертью :-) , имхо. Да и при нормальном прогреве плату корёжит из-за разности температур, для этого хочу нижний подогрев. Ну а там где нижний, там и до верхнего не далеко. Феном все же такие большие чипы не прогреешь.

Сергей, за автоматику я только за! Пока еще и устройства то нету, собираю информацию и ингридиенты пока.

А BGA, имхо, надо осваивать, скоро без умений в этой области и кипятильник сгоревший не починишь. Всё к тому идет...

[Гость jank5]

Потому как это не ремонт, а всего лишь временное продление агонии

Раз на раз...

при нормальном прогреве плату корёжит из-за разности температур

Фен лупит по всей территории. И даже попытки термоизолировать отдельный участок большого успеха не имеют. Я уж не говорю о запекании в духовке. Именно поэтому я выбрал чашку с припоем и миниатюрную горелку - локальный нагрев, мать / кондеры / остальные чипы в процессе не участвуют.

А BGA, имхо, надо осваивать

Промышленные изделия не повторишь, а для бытовухи SOIC и TSOP достаточно. Всё, что сложнее молотка и напильника - лишнее :smile: Изменено 15 Ноября, 2014 в 11:10 пользователем jank5

[Lexter]

... просто захотелось узнать, что ж это такое BGA монтаж!...

Подкину вам пару мыслей для обдумывания в правильном направлении.

Вот вы пишете, что часто приходится ремонтировать нынешнюю технику методом прогревания. А это значит, что даже на промышленном оборудовании запайка чипов в BGA корпусах получается хреноватенько - много шариков остаётся просто лежать на контактных площадках непропаянными. Вопрос контроля пайки там очень даже стоИт (и стОит) . Паять без контроля могут позволить себе только крупносерийные цеха, где в стоимость заложен процент брака. Вам же, например, будет обидно, если купленный на свои кровные чип сгорит от непропая одного шарика? Как будете контролировать? Купите списанную рентгеновскую установку в поликлинике?

Пишете, что купите чип. Да, его сам не сделаешь. Но ещё много чего сам не сделаешь - те же лампы, те же трафареты для восстановления шариков, те же флюсы, паяльные пасты... Для работы с BGA купить придётся практически всё. А оптом (читай - в сборе) дешевле. Всё это в сборе называется ремонтной паяльной станцией.

 

Да, времена пошли нынче для самоделкиных тяжёлые...

[Гость ruberoidd]

Николай, вопрос про непропай конечно же важен. Особенно он остро стоИт при пайке новых чипов, а они идут с завода с бессвинцовыми шарами и тут есть две опасности: тот самый непропай и перегрев самого кристалла. Потому то многие и перекатывают заводские шары на свои, из свинцовосодержащего припоя.

Для этого нужны трафареты. Покупать их у меня планы есть. Китаесы вон предлагают наборами по 500 шт разных трафаретов по очень гуманной цене. Шарики и флюсы само собой будут покупаться тоже.

Никакой рентгеновской установки не планируется и пайка будет производиться "на глазок". Как только чип начал плавать на шарах, значит готово. Я так понимаю.

[Lexter]

...Потому то многие и перекатывают заводские шары на свои, из свинцовосодержащего припоя....

Ну, раз стало ясно, что вы собираетесь более-менее профессионально заниматься ремонтом, то осмелюсь дать ещё пару советов:

Менять шарики на новых чипах - перегревать чипы дважды - при замене шариков, потом при пайке. Проще облудить свинцовым припоем тонким слоем площадки под чип. И с нагревательными столами не заморачиваться, а купить термовоздушную станцию с насадками и тестер с термопарой. Ничего универсальнее пока не придумали.

Столы калибруют под конкретную партию печатных плат и чипов. Если на нём паять штучно и разные - с обратной стороны могут обсыпаться детальки, пока режим подберёте.

[Гость mono]

Главное при замене либо прогреве чипа BGA, это термопрофиль, другими словами кривая температуры по времени, нагрел быстрее чем надо, может покривить и чип и плату, нагреваешь медленнее, можно перегреть. Но не так страшен чёрт как его малюют, правда для пайки BGA сейчас использую самодельную ИК-станцию, в которой 9 термопрофилей с возможностью их редактирования, но изначально переставлял чипы на коленке, снизу грел блином от электроплитки, сверху воздух точечно на чип, кстати профи-станции сегодня так и работают, ик-нагрев только снизу на всю плату, сверху воздух только на чип. Раньше менял шары безсвинцовки на пос, но сейчас уже не заморачиваюсь с этим. Чипы сами по себе держат температуру не плохо, мне иногда приходится реболить проц под который у меня нет трафарета, приходится греть проц 4 раза чтобы поставить несколько сотен шаров перекладывая куски трафарета, ни разу не перегрел чип, главное не переборщить с температурой. Ну и ещё, новые чипы должны быть сухими, я сушу в любом случае, пару раз был брак именно по причине сырого чипа.

[TANk]

сейчас использую самодельную ИК-станцию, в которой 9 термопрофилей с возможностью их редактирования

А вот об этом можно и подробнее. Интересно будет многим. Устройство этой самодельной станции с фотографиями. Какой софт используется. Какие датчики, где и как их расположить. Можно в этой теме, а лучше статью.