W przypadku awarii płyty głównej w komputerze stacjonarnym możliwość naprawy tak naprawdę była w zasięgu każdego użytkownika, wystarczyło odkręcić kilka śrubek i wymontować płytę główną z obudowy. Najczęściej uszkodzoną płytę wymieniało się na nową, ponieważ koszt zakupu podzespołów do typowego “blaszaka” był niższy od profesjonalnej naprawy podzespołu w serwisie. W przypadku laptopów dostęp do płyty głównej nie jest taki prosty jak w komputerze stacjonarnym. By ją wydobyć, należy wykręcić łącznie kilkadziesiąt śrubek oraz w odpowiedniej kolejności zdemontować elementy obudowy raz inne podzespoły bazowe.

Cena nowych płyt głównych do laptopów czasami osiąga nawet 90% wartości sprzętu w momencie zakupu, dlatego ze względów ekonomicznych lepiej jest taką płytę naprawić.

Naprawy płyt głównych możemy podzielić na 4 podstawowe kategorie:

  1. Wymiana układu BGA
  2. Czyszczenie po zalaniu
  3. Naprawa układu zasilania
  4. Pozostałe usterki

Wymiana układu BGA

Skrót BGA oznacza Ball Grid Array i wziął się od sposobu montażu, który polega na połączeniu układu scalonego z płytą główną za pomocą setek maleńkich kulek cynowych, które pod wpływem temperatury topią się i tworzą połączenia pomiędzy układem a płytą główną. Na płytach głównych laptopów tę technologią montowane są układy graficzne, mostki północe, mostki południowe oraz układy hybrydowe takie jak PCH. W celu obniżenia kosztów producenci coraz częściej decydują się na montaż sposobem BGA również procesorów oraz pamięci RAM.

Awaria układu BGA to najczęstsza usterka płyt głównych występująca po okresie gwarancyjnym. Powodem awarii jest uszkodzenie połączenia, które może nastąpić między rdzeniem układu a płytką PCB układu BGA i/lub pomiędzy płytką PCB układu a płytą główną.

W drugim przypadku skuteczną formą trwałej naprawy może być reballing, czyli odlutowanie układu z płyty głównej, nałożenie nowych kulek i ponowny montaż na płycie. Niestety obecnie ten typ uszkodzenia jest promilem wśród występujących awarii BGA. Najczęściej uszkodzeniu ulega połączenie rdzenia z płytką PCB. W takim przypadku nie da się go naprawić i konieczna jest wymiana układu BGA na nowy. Jeżeli w takim przypadku serwis również proponuje reballing jako formę naprawy, oznacza to albo głęboką niewiedzę serwisu lub próbę naciągnięcia klienta na koszta, które nie zagwarantują trwałej naprawy.

Etap 1 – Diagnoza

Diagnoza płyty głównej

Diagnoza płyty głównej

Technik analizując zgłoszone usterki oraz okoliczności ich powstania, które podał użytkownik w momencie zlecenia naprawy, typuje elementy lub podzespoły, które mogą powodować takie objawy. Opiera się on na doświadczeniu, architekturze i zasadzie działania laptopa. Gdy podejrzenia technika padną na procesor lub pamięć RAM, podmiana tych elementów w celu sprawdzenia sprawności najczęściej nie jest większym problemem. Jednak gdy winnym usterki zdaje się być układ BGA, to podmiana nie wchodzi w grę na poziomie diagnosty.

Diagnozy uszkodzonego BGA można dokonać na trzy sposoby:

  • przy wykorzystaniu lutownicy na gorące powietrze. Poprzez tzw. Hot air ogrzewa się rdzeń układu stosując ściśle określoną temperaturę, by nie uszkodzić laminatu. Zabieg ten powoduje rozszerzenie się mikrokulek cynowych pod rdzeniem i chwilową naprawę połączenia. Chcielibyśmy w tym momencie podkreślić, że ta metoda jest wyłącznie formą potwierdzenia diagnozy i nie można tego traktować jako naprawy. Po wychłodzeniu układu usterka powraca, czasami jej powrót może nastąpić nawet po kilku dniach, dlatego tak ważne jest, by mieć zaufanie do serwisu, w którym naprawia się laptopa;
  • przy pomocy inspekcji rentgenowskiej. Polega ona na wymontowaniu płyty głównej i włożeniu do komory w urządzeniu X-ray. W trakcie prześwietlenia pracownik laboratorium weryfikuje poprawność połączenia każdej kulki w układzie;
Inspekcja rentgenowska

Inspekcja rentgenowska

  • opierając się na doświadczeniu. Działając wiele lat w branży oraz obsługując ponad 2000 zleceń napraw miesięcznie jesteśmy w stanie zauważyć tak zwane “fale” awarii tego samego układu BGA w różnych markach i modelach laptopów, ale o zbliżonym czasie produkcji. Żywotność lub też awaryjność tego samego modelu układu BGA jest podobna we wszystkich laptopach. Jeżeli w kwartale wykonamy kilkaset wymian konkretnego modelu mostka północnego w różnych modelach laptopów wiemy na przyszłość, że nawet w jeszcze pozornie działającym laptopie posiadającym dany układ jego dni sprawności są policzone. Dzięki temu możemy odradzić klientom napraw niektórych modeli laptopów, ponieważ w nich najczęściej uszkodzeniu ulegają oba układy BGA jeden po drugim, a inwestowanie w kolejne naprawy jest po prostu nieopłacalne. Oczywiście diagnozując tą metodą technik zawsze potwierdza swoje przypuszczenia wykonując jedną z dwóch wcześniej wykonanych czynności diagnostycznych.

Etap 2 – demontaż układu BGA

System naprawczy BGA oraz rentgen

System naprawczy BGA oraz rentgen

Gdy wiadomo już, który układ BGA jest uszkodzony, pracownik laboratorium przystępuje do jego demontażu z płyty głównej. Płyta główna zostaje zamontowana w systemie naprawczym Summit 750 firmy VJ Electronix, a pracownik laboratorium umieszcza termopary, czyli czujniki mierzące temperaturę, w odpowiednich miejscach na płycie głównej. W oprogramowaniu urządzenia Summit 750 wybiera on odpowiedni profil lutowniczy, który został wcześniej odpowiednio przygotowany i skonfigurowany. Po wypozycjonowaniu dyszy z dokładnością do 50 μm rozpoczyna się proces demontażu układu. Czynność ta wykonywana jest całkowicie automatycznie.

Demontaż układu BGA

Demontaż układu BGA

Etap 3 – Czyszczenie

Czyszczenie płyty głównej po demontażu układu BGA

Czyszczenie płyty głównej po demontażu układu BGA

Miejsce po starym układzie należy dokładnie oczyścić ze starego spoiwa lutowniczego oraz pozostałości topnika.

Etap 4 – przygotowanie nowego układu BGA

Przygotowanie układu BGA do montażu

Przygotowanie układu BGA do montażu

Nowe układy dostarczane do laboratorium okulkowane są cyną bezołowiową. W zależności od decyzji pracownika laboratorium układ montuje się z fabrycznymi kulkami lub usuwa je i montuje kulki z bardziej wytrzymałym spoiwem ołowiowym.

Kulkowanie układu

Kulkowanie układu

Etap 5 – montaż układu BGA

Montaż układu BGA

Montaż układu BGA

Do montażu układów również stosowany jest system naprawczy Summit 750. Pracownik laboratorium wybiera odpowiedni profil lutowniczy przystosowany do montażu układu i pozycjonuje nowy układ względem płyty głównej. Proces montażu jest wykonywany automatycznie.

Etap 6 – studzenie płyty i czyszczenie

Studzenie płyty głównej

Studzenie płyty głównej

Po montażu układu płyta główna musi w odpowiednich warunkach utracić ciepło, w przeciwnym razie naprężenia spowodowane szybką stratą ciepła mogą doprowadzić do pękania laminatu i utracenia połączenia ścieżek na PCB. Proces ten odbywa się automatycznie w urządzeniu Summit. Gdy płyta zostanie poprawnie wychłodzona, maszyna zasygnalizuje to komunikatem dźwiękowym. Następnie pracownik laboratorium usuwa wszystkie ślady topnika z okolic układu BGA. Po naprawie płyta główna nie nosi żadnych śladów ingerencji z wyjątkiem nowego układu z nowszą datą produkcji niż pozostałe.

Etap 7 – montaż laptopa

Montaż laptopów

Montaż laptopów

Po naprawie płyty głównej laptop skierowany jest do montażu, gdzie dodatkowo zawsze wykonywana jest wymiana past termoprzewodzących oraz termopadów. Jeżeli zachodzi taka potrzeba, układ ślizgowy wentylatora jest czyszczony i smarowany, by zapewnić jak najlepsze chłodzenie podczas pracy.

Etap 8 – testowanie pod obciążeniem oraz sprawdzenie funkcjonalności

Kontrola jakości po naprawie

Kontrola jakości po naprawie

Zanim naprawiony laptop trafi w ręce właściciela, przechodzi łącznie 52 testy kontroli jakości, które mają wychwycić ewentualne błędy w naprawie lub dodatkowe problemy ze sprawnością. Procedura testowania laptopa jest zaprogramowaną funkcją naszego systemu zgłoszeń RMA, który wskazuje, który z kolejnych elementów należy sprawdzić. Testy są ręcznie wykonywane przez technika z działu kontroli jakości (w skrócie QC, quality control). Wynik testu zapisuje się w postaci raportu z datą, godziną oraz nazwiskiem technika. Raz zakończonego testu nie można edytować i zmienić jego wyniku.