BGA MACHINE چیست و چه کاربردی دارد؟
دستگاه BGA rework ابزاری است که در ساخت و تعمیر لوازم الکترونیکی برای اتصال یا حذف تراشههای BGA استفاده میشود. چیپ هایی از نوع B.G.A PACK معمولاً در دستگاههای الکترونیکی مدرن مانند لپتاپ، کارت گرافیک و مادربرد کامپیوتر، تلفنهای هوشمند و کنسولهای بازی نصب میشود.
اگر لپ تاپ نوت بوک شما دارای گرافیک دوم است یا حتی اگر دستگاه پلی استیشن 5 دارید و گرافیک آن آسیب دیده ؛ این نوع دستگاه ها دارای یک چیپ BGA از کارخانه NVIDIA و یا ATI است که باید رفرش یا تعویض شود.
تراشه BGA در واقع نوعی مدار مجتمع روی سطح با ساختار دارای گلولههای کوچک لحیم کاری در پایین است و مدار با این گلوگه های ریز توپ سربی مستقیماً به سطح برد مدار چاپی (PCB) متصل می شود.
برای کار روی این تراشه باید از یک ابزار پیشرفته به نام BGA rework استفاده نمود
تعویض انواع BGA PACK با دستگاه BGA rework
انواع چیپهای گرافیکی (GPU) که معمولاً به کمک دستگاه BGA rework (مشهور به “BGA machine”) قابل تعمیر، باز نصب (Reballing) یا تعویض هستند، شامل مدلهایی با بستهبندی BGA (Ball Grid Array) از برندهای معتبر مانند AMD و NVIDIA میباشد. چنین چیپهایی معمولاً دارای فاکتورهای طراحی خاصی مانند فاصله (pitch) کوچک بین توپکهای لحیم (مثلاً 0.8 mm یا کمتر)، تعداد زیاد تماسها (منظور تعداد توپکها) و حساسیت بالا نسبت به گرمایش غیرمتمرکز هستند.
در برخی از مواقع ممکن است بنا بر دلایلی مانند ضربه ، رطوبت و خصوصا دمای بالا در طولانی مدت ؛ کیفیت اتصال این گلوله های سربی با مدار لپ تاپ پایین آمده و دستگاه را دچار مشکل تصویر نداشتن کنند. در این هنگام : تعمیرکار این قطعه را از روی مادربرد لپ تاپ برداشته و توپ های سرب را به وسیله شابلون مجددا بازسازی می کند. وقتی همه آنها هم سطح شدند دوباره روی برد لحیم می شود.
چرا از BGA rework station استفاده می شود؟
دستگاههای حرفهای BGA rework که ترکیبی از گرمایش از بالا (top heater) و گرمایش از پایین (bottom preheater) همراه با سیستم دید دقیق (vision alignment) و پروفایل گرمایی قابل تنظیم دارند بازتغییر، برداشتن یا نصب GPUهای BGA پکیج را فراهم می کند
البته بنا بر دلایل زیر ( معمولا ) نمی توان با ابزارهایی مانند هیتر گرمهوا (hot air gun) یا جت IR دستی عملیات بازتغییر یا تعویض بستهبندی BGA در GPUها را انجام داد:
- فاصله نزدیک توپکهای لحیم‑ pitch کوچک،
- تعداد زیاد توپکها و پایداری مکانیکی پیچیده،
- حساسیت به توزیع گرما (مثلاً جهت جلوگیری از برداشتن پدها یا خمیدگی warpage برد
هیتر و IR شرایط اعمال گرمای یکنواخت و دقیق در هر دو سمت (بالا و پایین برد) و همچنین همگرایی حرارتی هماهنگ با پروفایل لحیمکاری (reflow profile) را از تعمیرکار سلب می کند.
نقاط ضعف هیتر و iR برای برداشتن پک BGA
- پخش ناصاف حرارت: ابزارهای ساده مانند هیتر گرما یا IR دستی نمیتوانند گرمای لازم و یکنواخت را در لایههای داخلی برد اعمال کنند. این باعث میشود یا چیپ آسیب ببیند یا پدها از برد جدا شوند.
- فاصله کوچک توپکها: در GPUهای مدرن با pitch کمتر و تعداد توپک بیشتر، کنترل حرارت دقیق بسیار حیاتی است. ابزارهای ساده این دقت را ندارند .
- عدم امکان کنترل پروفایل حرارتی: پروفایل دقیق درجه حرارت (ramp-up, dwell, ramp-down) فقط با BGA rework station قابل اجراست، نه با روشهای دستی یا ساده
مراحل تعویض تراشه گرافیکی با استفاده از دستگاه BGA
جایگزینی تراشه گرافیکی BGA با استفاده از دستگاه BGA REWORK یک فرآیند پیچیده است که فقط باید توسط متخصصان با تجربه انجام شود. در اینجا مراحل کلی درگیر در این فرآیند آمده است:
مرحله 1: تراشه گرافیکی معیوب برداشته می شود
اولین قدم برای جایگزینی تراشه گرافیکی ؛ برداشتن تراشه است. این شامل بازکردن کامل لپتاپ ، باز کردن خنک کننده و دسترسی مستقیم به تراشه گرافیکی روی مادربرد و برداشتن آن با استفاده از دستگاه BGA است. دستگاه BGA از گرما برای ذوب گلوله های لحیم شده در پایین تراشه استفاده می کند و به آن کمک می کند تا از روی مادربرد جدا شود.
مرحله 2: مادربرد مجددا آماده می شود
پس از حذف تراشه گرافیکی قدیمی، مادربرد باید تمیز شده و برای نصب تراشه جدید یا ریبال شده آماده شود. این شامل حذف لحیم باقی مانده و تمیز کردن سطح مادربرد است. همچنین می توان از دستگاه BGA برای جریان دادن به لحیم کاری روی مادربرد استفاده کرد و از یک سطح تمیز و یکنواخت برای اتصال تراشه جدید اطمینان حاصل کرد.
مرحله 3: تراشه گرافیکی نصب می شود
تراشه گرافیکی باید با دقت روی مادربرد با استفاده از دستگاه BGA نصب شود. به طوری که دستگاه گلوله های لحیم شده در پایین تراشه را گرم می کند و اجازه می دهد تا به مادربرد متصل شود. پس از اتصال تراشه، می توان از دستگاه برای جریان دادن به لحیم کاری استفاده کرد و اتصال ایمن و قابل اطمینان را تضمین کرد.
مرحله 4: دستگاه تست می شود
پس از نصب تراشه گرافیکی جدید لپ تاپ یا پلی استیشن شما باید دوباره مونتاژ و تست شود تا از عملکرد صحیح آن اطمینان حاصل شود. این شامل تست عملکرد صحیح نمایشگر داخلی ، چند ساعت استفاده گرافیکی و اتصال به یک صفحه نمایش و آزمایش عملکرد گرافیکی است.
مزایای تعویض تراشه گرافیکی با استفاده از دستگاه BGA
بازیابی و یا جایگزینی تراشه گرافیکی با استفاده از دستگاه REWORK BGA مزایای متعددی را به همراه دارد، از جمله:
- مقرون به صرفه: تعویض تراشه گرافیکی اغلب بسیار مقرون به صرفه تر از خرید یک دستگاه جدید است.
- عملکرد بهبود یافته: احیای مجدد تراشه گرافیکی عملکرد چیپ را به میزان قابل توجهی بهبود می بخشد و به آن تا برنامه ها و بازی های سخت تری را اجرا کند.
- طول عمر بیشتر: جایگزینی تراشه گرافیکی طول عمر دستگاه را افزایش می دهد تا چندین سال دیگر از آن استفاده کنید.
برداشتن و نصب تراشه های گرافیکی لپ تاپ ها با BGA
تعمیر گرافیک لپتاپ و نوت بوک به دلیل اندازه کوچکتر، خنککننده محدود، سختافزار و نرمافزار اختصاصی و فرآیند تعمیر پیچیدهتر از تعمیر گرافیک رایانه شخصی حساستر است. بازسازی کارت گرافیک و جایگزینی تراشه GPU حتی با استفاده از BGA می تواند فرآیند پیچیده ای باشد. اگر تراشه گرافیکی شما آسیب دیده یا قدیمی شده برای تعمیر گرافیک لپ تاپ مشاوره بگیرید تا مشخص شود که آیا می توان آن را با استفاده از دستگاه BGA تعویض کرد یا خیر!
نتیجه
جایگزینی تراشه گرافیکی با استفاده از دستگاه BGA یک فرآیند پیچیده تعمیرات سخت افزار است که فقط باید توسط متخصصان با تجربه انجام شود.
