通过(BGA)重植锡球修复损坏的笔记本电脑显卡(8400GS)(转)

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1、通过重植锡球修复损坏的笔记本电脑显卡2009-11-27上海第二工业大学黄春晖《微型计算机》2009年11月上作为笔记本电脑内部的发热大户，独立显卡在散热效果不佳的情况下出现故障甚至损坏的情况并不罕见，此时除了拿到厂商的售后部门或者第三方维修站进行修理之外，你还可以选择另外一种方式：自己动手。从笔记本电脑散热系统的设计就不难看出（只有处理器和显卡采用了热管散热方式），处理器和显卡是笔记本电脑内部最需要加强散热的配件。但部分机型出于设计方面的原因，在散热特别是独立显卡的散热方面有所欠缺，从而导致显卡芯片出现问题，其中有芯片直

2、接损坏的情况，也有不少显卡是由于BGA封装核心的底部锡球脱焊而造成花屏或者黑屏现象。一般来说，碰到这样的涉及到芯片级维修的操作，只能交由专业的售后部门或者维修店进行。但很多显卡问题都是在过保后才出现，如果按常规思路去各个厂商售后部门进行维修，一般情况下都是更换主板，需要花费1000元～2000元不等，价格不菲。如果去第三方维修店，可以选择比较便宜的维修方式，例如做芯片的BGA维修，一般需要花费300元～500元。虽然这种方式便宜很多，但是维修店往往只提供一个月的保修期限，并且可靠度依据维修人员的技术水平而定，过一两个月后再

3、出现同样的问题并不是没有可能。那么，还有没有其它的解决方案呢？答案是肯定的，那就是自己动手维修显卡。现在的笔记本电脑主板，自检功能比以前强大得多，短路了一般都会阻止通电，而且显卡芯片的封装更好了，所以不必过于担心操作失误造成短路或者受热击穿。同时由于要符合RoHS规范，2006年后大多数笔记本电脑的主板都用的是高熔点的无铅焊锡，所以，我们可以取巧用低熔点的有铅焊锡，就更容易在不损坏主板的情况下焊接成功。因此只要有一定的动手能力，搞清楚显卡故障的原因，再配合一套合用的工具，就可以完成芯片级维修。虽然没有专业芯片级维修站那里方

4、便快捷、安全可靠，但是如果严格依据科学原理并结合实际情况总结出合适的方法，用廉价的工具达到专业芯片级维修站维修的效果也绝非痴人说梦。动手前的理论准备我们首先要弄清楚什么是BGA。BGA（BallGridArray）即球状引脚栅格阵列封装技术，可以说是目前笔记本电脑上CPU、主板南/北桥芯片等高密度、高性能、多引脚封装的最佳选择。由于在封装的底部，引脚都成球状并排列成一个类似于格子的图案，由此命名为BGA。BGA封装具有以下特点：1.I/O引脚数虽然增多，但引脚之间的距离远大于QFP封装方式，提高了成品率；2.虽然BGA的功

5、耗增加，但由于采用的是可控塌陷芯片法焊接，从而可以改善电热性能；3.信号传输延迟小，适应频率大大提高；4.组装可用共面焊接，可靠性大大提高。常见的BGA返修出现的问题：1.焊接温度不正确，过低会虚焊，过高会连焊、短路甚至烧坏IC、芯片等重要原件；2.焊接温度的曲线不正确，容易发生虚焊，锡球变脆等导致长期可靠性不高的结果；3.热风焊接的话，有可能会损坏主板周围的元件，导致故障面扩大；4.主板上的微小电容电阻等元件受热脱落，导致主板电路不完整故障面扩大。BGA封装为芯片设计的小型化作出了突出的贡献，但是这种封装方式也为更换芯片

6、带来了难度。因为芯片是直接用锡球焊接在PCB板上，不能插拔，而且由于引脚在芯片底部，因此不能直接焊接，也不容易检查是否焊接成功。大型的BGA返修基地，用的都是价值几万元甚至几十万元的大型设备，普通用户采用当然不现实，笔者要介绍的是一种更简单易操作的方法：用热风枪。不过在此之前，我们有必要先了解锡球焊接的相关知识。（感兴趣的朋友不妨参考专业资料《回流焊曲线讲解》，了解一下大型BGA返修台的工作原理，对我们手动BGA很有参考意义。）理想的曲线（图1）由四个区间组成，前面三个加热、最后一个冷却，大多数锡膏都能用四个基本温区成功回

7、流：预热区：也叫斜坡区，用来将PCB的温度从周围环境温度提升到所须的活性温度。在该区，温度以不超过每秒2℃～5℃速度连续上升，温度升得太快会引起某些缺陷，如陶瓷电容的细微裂纹，而温度上升太慢，锡膏会感温过度，没有足够的时间使PCB达到活性温度。预热区一般占整个加热通道长度的25%～33%。活性区：即干燥或浸湿区，这个区一般占加热通道的33%～50%，有两个功用，一是让PCB在相对稳定的温度下感温，允许不同质量的元件在温度上同质，减少它们的相对温差。二是允许助焊剂活性化，挥发性的物质从锡膏中挥发。一般普遍的活性温度范围是12

8、0℃～150℃。回流区：也叫做峰值区或最后升温区。这个区的作用是将PCB装配的温度从活性温度提高到所推荐的峰值温度。活性温度总是比合金的熔点温度低一点，而峰值温度总是在熔点上。典型的峰值温度范围是205℃～230°C，这个区的温度设定太高会使其温升速率超过每秒2℃～5℃，或高于推荐的温度，可能由此引起P