Замена микросхемы на ноутбуке

Обновлено: 07.07.2024

Материнская плата ноутбука не включается. На примере ASUS A6F рассмотрим общий принцип ремонта и поиска неисправностей, которые препятствуют запуску материнской платы и поможет нам в этом POWER On Sequence (такая страничка имеется во многих схемах ноутбуков).

По диаграмме можно отследить всю процедуру запуска материнской платы, начиная с момента включения питания и вплоть до готовности процессора выполнять инструкции BIOS и определить, на каком из этапов у нас происходит ошибка. В той же pdf-ке к материнской плате, можно найти более детальную схему распределения напряжений:

Первым делом следует убедиться в наличии питающего напряжения 19 вольт на входе материнской платы и, желательно, напряжения с АКБ (аккумуляторной батареи). Отсутствие входных напряжений A/D_DOCK_IN и АС_ВАТ_SYS представляется достаточно частой проблемой и проверку следует начинать с блока питания и разъёма на плате.

Если напряжение на участке (разъём — P-mosfet) отсутствует, то необходимо разорвать связь между сигналами A/D_DOCK_IN и AC_BAT_SYS. Если напряжение со стороны A/D_DOCK_IN появилось, то причина неисправности скрывается дальше и надо разбираться с участком (P-mosfet — нагрузка):

Необходимо исключить вариант короткого замыкания (КЗ) по AC_BAT_SYS (19В). Чаще всего, КЗ заканчивается не дальше, чем на силовых транзисторах в цепях, требующих высокой мощности (питание процессора и видеокарты) или на керамических конденсаторах. В ином случае, необходимо проверять все, к чему прикасается AC_BAT_SYS.

Если КЗ отсутствует, то обращаем внимание на контроллер заряда и P-MOS транзисторы, которые являются своеобразным «разводным мостом» между блоком питания и аккумулятором. Контроллер заряда выполняет функцию переключателя входных напряжений. Для понимания процесса работы, обратимся к datasheet, в котором нас интересует минимальные условия работы контроллера заряда:

Как видно по схеме, контроллер MAX8725 управляет транзисторами P3 и P2, тем самым переключая источники питания между БП и аккумулятором — P3 отвечает за блок питания, а P2 за аккумулятор. Необходимо проверить работоспособность этих транзисторов.

Разберем принцип работы контроллера. При отсутствии основного питания, контроллер автоматически закрывает транзистор P3 (управляющий сигнал PDS) тем самым перекрывая доступ блока питания к материнской плате и открывает транзистор P2 (управляющий сигнал PDL). В таком случае плата работает только от аккумулятора.

Если мы подключим блок питания, контроллер должен перекрыть питание от аккумулятора закрывая P2 и открывая P3, обеспечив питание от внешнего блока питания и зарядку аккумулятора.

При диагностике входного напряжения от сети мы не используем аккумулятор и проверяем только сигнал PDS. В нормальном режиме он должен "подтягиваться" к земле, тем самым открывая P-MOS и пропуская 19В на плату. Если контроллер неправильно управляет транзистором P3, то необходимо проверить запитан ли сам контроллер. Затем проверяем основные сигналы DCIN, ACIN, ACOK, PDS. При их отсутствии, меняем контроллер и, на всякий случай, P-MOS транзисторы.

Если проблем с входными напряжениями нет, но плата все равно не работает, переходим к следующему шагу.

1–2. Питание EC контроллера

Embedded Contoller (EC) управляет материнской платой ноутбука, а именно включением/выключением, обработкой ACPI-событий и режимом зарядки аккумулятора. Также эту микросхему ещё называют SMC (System Management Controller) или MIO (Multi Input Output).

Контакты микросхемы EC контроллера программируются под конкретную платформу, а сама программа, как правило, хранится в BIOS или на отдельной FLASH микросхеме.

Вернувшись к схеме запуска материнской платы, первым пунктом видим напряжение +3VA_EC, которое является основным питанием EC контроллера и микросхемы BIOS. Данное напряжение формирует линейный стабилизатор MIC5236YM:

Благодаря присутствию сигнала AC_BAT_SYS, микросхема должна выдать напряжение +3VAO, которое с помощью диагностических джамперов преобразуется в +3VA и +3VA_EC.

+3VA и +3VA_EC питают Embedded контроллер и BIOS, при этом запускается основная логика платы, которая отрабатывается внутри EC контроллера. Основными причинами отсутствия +3VA и +3VA_EC могут служить короткое замыкание внутри компонентов (ЕС, BIOS и т.д.), либо повреждение линейного стабилизатора или его обвязки.

3. Дежурные напряжения (+3VSUS, +5VSUS, +12VSUS)

После того как был запитан EC и он считал свою прошивку, контроллер выдает разрешающий сигнал VSUS_ON для подачи дежурных напряжений (см. пункт 3 последовательности запуска). Этот сигнал поступает на импульсную систему питания во главе которой стоит микросхема TPS51020:

Как видно на схеме, нас интересуют напряжения, отмеченные на схеме зеленым цветом +5VO, +5VSUS, +3VO, +3VSUS. Для того, что бы эти напряжения появились на плате необходимо что бы микросхема была запитана 19В (AC_BAT_SYS) и на входы 9, 10 приходили разрешающие сигналы ENBL1, и ENBL2.

Если же напряжение ENBL присутствует на плате и TPS51020 запитан, то значит TPS51020 должен формировать +5VO, +5VSUS, +3VO, +3VSUS (проверяется мультиметром на соответствующих контрольных точках).

Если напряжения +5VO, +3VO не формируются, проверяем эти линии на КЗ или заниженное сопротивление. В случае обнаружения КЗ, разрываем цепь и выясняем, каким компонентом оно вызвано.

При отсутствии или после устранения КЗ, снова проверяем напряжения и если их нет, то меняем сам контроллер вместе с транзисторами которыми он управляет.

4. Сигнал VSUS_GD

На этом этапе контроллер дежурных напряжений сообщает EC контроллеру о том, что дежурные питания в норме. Проблем тут быть не должно.

5. Сигнал RSMRST

Если сигнал выходит, но до южного моста не доходит, то проверяем южный мост и часовой кварц, в худшем случае меняем сам южный мост.

6. Кнопка включения (сигнал PWRSW_EC)

На этом этапе необходимо проверить прохождение сигнала от кнопки включения до EC контроллера. Для этого меряем напряжение на кнопке и проверяем ее функциональность, если после нажатия напряжение не падает, то проблема в кнопке. Так же можно закоротить этот сигнал с землей и проверить включение.

7. Сигнал включения (сигнал PM_PWRBTN)

Если южный мост его успешно принял, то следующим этапом является выдача ответа в виде двух сигналов PM_SUSC, PM_SUSB, которые, в свою очередь, являются разрешением южного моста EC контроллеру включать основные напряжения платы (если южный мост никак не реагирует на сигнал PM_PWRBTN, то проблема скрывается в нем).

8–9. Основные напряжения

Добрый день, аль вечер! Замена северного моста, южного моста, видеочипа, хаба в ноутбуке. Что это, почему столько стоит? Как выглядит. Все это я расскажу в этой статье.

Начнем с рассказа о том, как устроен ноутбук. Сильно углубляться не будем, попытаемся разобраться в общих принципах работы. Компоновки этих устройств.

На фото Osborne 1 — первый коммерчески успешный портативный микрокомпьютер, выпущенный в продажу 3 апреля 1981 года американской компанией Osborne Computer Corporation. На одной стороне корпуса находилась ручка для переноски, на другой клавиатура, конструктивно выполненная в виде откидной крышки, под ней находился монохромный ЭЛТ дисплей размером пять дюймов по диагонали (13 см) и два дисковода для гибких магнитных дисков 5,25 дюймов. Было предусмотрено подключение внешнего монитора и модема. В качестве операционной системы установлена CP/M. Компьютер поставлялся с текстовым редактором WordStar, табличным процессором SuperCalc, интерпретаторами языков MBASIC и CBASIC и другими программами. Компьютер имел массу 11 кг, продавался по цене 1795 долларов.

Для сравнения ниже разъем DIMM стационарного компьютера.

Видно что форматы разные, не правда ли? Но и этого производителям показалось мало, разрабатывались все новые типы разъемов и для видеокарт. Так называемые MXM, на фото ниже.

Видеокарты хоть и были сменные, но зачастую не заменялись друг с другом. По причине частых нарушений производителями спецификаций и форматов. Поэтому эта идея так же не прижилась, какой смысл делать ее съемную. Если видеокарту нельзя заменить другой. Поэтому ее стали компоновать на основной системной плате. Видеочип, чипы графической памяти и преобразователь питания находились среди компонентов основной платы. И дешево, и легко. Заменить? Да, никак не заменишь. Раньше хоть и была съемная, но толку это не давало, менять ее было просто не на что. В продаже их просто не было. Ниже на фото, пример видеочипа распаянного на системной плате ноутбука.

На сегодня, мы имеем системные платы с напаянными на нее процессором, видеочипом, оперативной памятью и даже твердотельным накопителем(жестким диском).

Хорошо, ну а что за понятия северный, южный, хаб? Это условные понятия для разделения микросхем по функционалу.

Мультиконтроллер IT8518E CXA

Расстроился я очень сильно и все отложил ноут на долгое время- полгода может прошло и а может и больше. Решил что нужно его как то отремонтировать или продать его на запчасти. По запчастям продлевать чёт не захотелось заморачиваться , и поэтому решил просто заказать новую материнскую плату. Подумал что просто материнскую плату поменяю и все у меня заработает все как нужно и буду я счастливым обладателем ноутбука.

Материнская плата обошлась мне в 3500 с копейками рублей, вот собственно и сама плата.

Внешний вид материнской платы

Вот такое произведение искусства получилось:

Посидел подумал и решил по своему его отпаять, сам процесс демонтажа представлен на видео ниже. Для отпайки я использовал проволоку которую просунул ножками контроллера, и когда часть ножек под жалом паяльника прогревалась, я с небольшим усилием отгибал их этой проволокой)) Конечно тут тоже есть риск выбрать ножку если сильно потянуть за проволоку. Может кому пригодится такой способ демонтажа)

Самая проблема была с демонтажем, припаивать было гораздо проще при помощи паяльника. К сожалению нет фото с уже припаянной микрухой. После того как припаял мульт подключил материнскую плату он конечно же не заработал) Опять разобрал потом несколько раз прошелся по ношкам паяльником. И после очередной попытки запустить ноут, он наконец то заработал. Видимо одна из ножек не была пропаяна либо ножки замкнуты какие либо. Ну паста в при таких работах вообще крутая штука) Таким довольным я не был уже давно))

BGA (Ball Grid Array) чипы – стойкая современная тенденция обеспечивать контакт и одновременно крепление БИС (большой интегральной схемы) с остальной схемой на печатной плате. Эта технология очень широко используется в компьютерной электронике. Так, например, «северные» и «южные» «мосты», комбинированные чипсеты Intel, nVidia, AMD, графические процессоры и, все чаще в современных ноутбуках, центральные процессоры, монтируются по данной технологии .

Вы наверняка догадались, что простым паяльником заменить такую микросхему не получится. Для таких задач используются специальные паяльные станции, которые могут расплавить все шарики микросхемы одновременно.

Разберем эту сложную технологию на наглядном примере. Есть ноутбук ASUS, в котором требуется замена чипсета Intel HM65, который находится на материнской плате ноутбука. Поскольку технология BGA монтажа предусматривает нагрев всей платы, с платы снимаются все детали, которые боятся нагрева и освобождаются слоты.

Примечательно, что каптоновая лента, с виду похожая на обычный скотч, не боится нагрева и снимать ее не нужно, если она не мешает процессу механически. Наоборот, ее и алюминиевую фольгу можно использовать в целях защиты особо чувствительных участков от излишнего нагрева. Итак, вот наша плата:

Обратим внимание, что наша микросхема дополнительно приклеена к материнской плате компаундом по углам:

И перед пайкой его нужно удалить. На платах, которые использует ASUS не особо стойкий компаунд и удаление его при соблюдении определенных технологий не составляет проблем. А вот в ноутбуках таких производителей как Lenovo, Fujitsu и HP можно встретить особо стойкий компаунд, которым чип еще и приклеен по всему периметру или между шарами.

Однако в нашем примере все просто, и мы видим результат:

Даже при демонтаже микросхемы важно использовать паечный флюс, т.к. в его задачи входит не только предотвращение окислений контактных площадок, но и обеспечение теплового контакта. Соответственно подбор флюса должен быть правильным, что к сожалению, совсем не дешево.

Подготовленная плата устанавливается на паяльную станцию, где она целиком достигает определенной температуры, согласно термопрофилю технологического процесса пайки. Термопрофиль – это специальный алгоритм роста, удержания и снижения температур во времени, предназначенный для исключения влияния на процесс пайки разных коэффициентов теплового расширения материалов, из которых сделаны чип и печатная плата.

Для нагрева платы используется определенный спектр излучения волн инфракрасного диапазона. На фото, кстати, нагреватели включены, но в видимом спектре волн излучений нет.

Хотелось бы обратить внимание на огромное разнообразие исполнения материнских плат ноутбуков. Разнообразная геометрическая форма, разная толщина текстолита, разное количество слоев печатной платы и разная площадь металлизации сильно затрудняют подбор и автоматическое выполнение термопрофиля пайки, поэтому, особенно для работы с ноутбуками, очень важны опыт и квалификация оператора паяльной станции.

Малейшее искривление платы во время пайки может привести к потере контакта или возникновению ненужного. А плата будет стремиться искривиться, и довольно активно: она состоит из множества материалов с разными коэффициентами теплового расширения и разной геометрией.

Поэтому паяльная станция должна предоставлять возможность правильно закрепить печатную плату и равномерно прогреть ее. А квалификация оператора должна позволять оператору соответственно правильно расположить плату на станции и предугадать распределение температуры по ее площади. Определение распределения температур особенно важно на этапе, когда в процесс включается верхний нагреватель, т.к. он прогревает уже только лишь определенную область. А вот и он:

Именно верхний нагреватель доводит эту область до температуры плавления шариков припоя (шариков-ножек микросхемы). Далее вакуумным или механическим захватом чип снимается с платы. В некоторых случаях микросхему необходимо срывать, преодолевая силу компаунда, который в некоторых моделях ноутбуков находится довольно глубоко под самой микросхемой.

В любом из случаев перед снятием нужно убедиться, что температура плавления достигнута по всей площади чипа, поскольку благодаря различной площади проводников печатной платы, которые подводятся к выводам микросхемы, часть шаров плавится раньше, а часть позже.

Оператор же должен проконтролировать этот момент отдельно, т.к. в большинстве своем паяльные станции позволяют контролировать температуру лишь в одной точке материнской платы. Этого не достаточно для оптимального выполнения технологического процесса.

Перед установкой нового чипа контактные площадки материнской платы очищаются от остатков припоя и отработанного флюса.

Затем наносится тонкий ровный слой безотмывочного флюса.Такой флюс сохраняет свою активность только лишь до достижения температуры плавления припоя, поэтому после пайки не требуется очистка платы от него.

Теперь можно устанавливать новый чип. Они, кстати, поставляются в ленте, одна ячейка которой выглядит так:

Ключевыми моментами установки микросхемы на плату являются совпадение так называемого «ключа» микросхемы

и точное позиционирование

В таком виде плата снова отправляется на паяльную станцию и повторяется процесс нагрева согласно термопрофилю. Сначала предварительный подогрев всей платы:

а затем нагрев в области микросхемы до температуры плавления припоя:

Опять же, при пайке необходимо обеспечить равномерный прогрев всей области пайки. Иначе часть шариков припоя может не расплавиться и не образовать необходимый контакт с платой. Другой крайностью этой проблемы является перегрев чипа, если прогрев не равномерный, а температура плавления контролируется по самой холодной точке зоны пайки.

Во всем разнообразии изготовления материнских плат для ноутбуков гарантией качества пайки может являться исключительно правильное оперирование паяльной станцией.

После достижения температуры плавления припоя плата плавно остывает до безопасной температуры:

После чего она готова к сборке:

Новый чип припаян и готов работать:

Чтобы микросхемы чипсетов, графические процессоры и центральные процессоры успевали отрабатывать свой ресурс и не ломались раньше, чем могли бы, следует обеспечить правильное функционирование системы охлаждения ноутбука.

Поэтому замена таких микросхем всегда выполняется вместе с профилактикой, ремонтом, модернизацией или заменой системы охлаждения.

Автор: Дмитрий Хуторной

Заберем на ремонт технику

Заберем вашу компьютерную технику, если у вас нет возможности привезти к нам в офис.

Оплата наших услуг

Мы работаем как с наличным, так и безналичным расчетом. В нашем офисе вы можете рассчитаться наличными или карточкой.

Также у нас можно рассчитаться криптовалютой Bitcoin.

Гарантия качества

Мы даем гарантию на все выполненные работы и приобретенные у нас запчасти. При необходимости предоставим нужный вам пакет документов.

Читайте также: