Что такое реболлинг BGA ?
Не буду вдаваться в самые азы, думаю посетители этого сайта слышали такое понятие. Кратко-реболлинг, это точечное нанесение припоя, на контактные площадки, с помощью оловянных шариков(припой) калиброванного размера с применением трафарета.
Причём здесь автомобильная электроника ?
Очевидно, что чипы в BGA корпусах, давно применяются в компьютерах, ноутбуках, бытовой технике, мобильных устройствах.
Производители ЭБУ тоже не отстают, и стали применять такие чипы в ЭБУ. Данное решение удешевляет разводку, упрощает монтаж при производстве, экономит место на печатной плате. Однако есть и минусы-жесткое крепление чипа(шарики в отличие от ножек имеют минимальную степень свободы), приводит к разрушению контактов при резком перепаде температур и вибрации.
В отличие от компьютерной техники, где от перегрева, как правило деградирует сам кристалл, что уже не исправить(привет прогревастам, и любителям поджарить видюху в духовке :)), в ЭБУ, как правило сыпиться пайка.
Контроллеры и процессоры в ЭБУ в десятки раз более холодные, чем в компьютерной технике, поэтому практически никогда не подвергаются электротермической деградации. Зато пайка летит часто.
Реболинг BGA на практике
Рабочих ЭБУ c BGA пригодных для эксперементов, под рукой не оказалось. Почему нужен рабочий ? Да просто-нужно проверить, чего мы туту нареболлили 🙂
Зато под рукой оказался некогда флагман GTX 580, c битым чипом памяти и отвалом кристалла(типичный набор). Карта работает ! Конечно есть артефакты.
Чем примечательна эта ситуация ? Чип памяти SAMSUNG K4G10325FE-HC04 — GDR 5 на 1000 MHz, по габаритам и числу контактных площадок, очень похож на контроллеры, применяемые в ЭБУ. Какрта работает, следовательно можно проверить результат.
Приступим к замене чипа
Необходимый чип, был выпилен заранее, с другой видеокарты. Контактные площадки очищены медной оплёткой. Чип установлен в специальный трафарет, и закреплён в держателе.
Используются шарики диаметром 0.45 мм. Так же для работы потребуется микропинцет и игла(поправлять шарики).
Наносится флюс, позиционеруется трафарет, насыпается небольшое колличество шариков, те что не попали в лунки, правятся пинцетом.
В случае с автомобильными чипами-готовых трафаретов почти никогда нет, приходится использовать универсальные, и выставлять шары пинцетом(трудоёмко-поэтому дорого).
Дальше необходимо расплавить шары феном-температура подбирается в зависимости от насадки и мощности. Здесь нужен опыт, который необходимо наработать практикой(лучше не на клиентах :))
Если всё правильно сделано, то после снятия трафарета и отмывки чипа — получим такую картину
Одинаковые полусферы на всех контактных площадках. Половину сделали !
Демонтаж чипа BGA
Теперь нужно удалить старый чип. Скажу сразу, на теплоёмких платах, лучше использовать нижний подогрев или ИК станцию. Либо требуется нехилый скилл владения паяльной станцией 🙂
Если пергреть-конец плате, недогреть-можно оторвать контактные плащадки, с той же самой платы…
На фото ниже удачно выполненная операция. Контактные площадки уже очищены медной оплёткой.
Пайка нового BGA чипа
Отмываем плату спиртом и наносим флюс для пайки BGA. Затем позиционируем новый чип. Перед началом пайки, плату следует прогреть(если начать сразу-плату поведёт, чип не ляжет). Греем, так как теперь у нас припой со свинцом, то пака пройдёт проще чем демонтаж. Посадку чипа, видно визуально, затем его необходимо покачать иглой(очень аккуратно) — всё, теперь даём остыть.
Виды припоев
Хочу заметить, что сейчас производители стали применять припои с высокой температурой плавления(без свинца). Мотивируют тем, что заботятся об экологиии 🙂 По факту, данные припои обладают высокой тмпературой плавления, худшими параметрами при пайке, склонностью к образованию трещин(устройство может сломаться,просто пролежав на полке несколько лет).
При выполнении ремонтных работ, я всегда применяю свинцовые припои, например ПОС-61.
Результаты замены BGA чипа памяти SAMSUNG на GTX 580
Вот итог замены, BGA чип на месте
Карта жива, артефакты в 2D пропали !
Аналогичным образом, можно заменить неисправный BGA чип в любом ЭБУ, либо восстановить пайку.
Данный процесс является сложным и трудоёмким, выполнять его стоит либо для наработки навыков, либо при хорошей экономической целесообразности. Однако прошли те времена, когда авто электрику было достаточно 100 ватного паяльника и куска канифоли.
Всё о ремонте ЭБУ в «Техно блоге» !
Так же много полезной информации в группе Мастерская авто электрика, заходите !