2013. március 25., hétfő

A BGA tokozású áramkörök "sarok felszakadása"


Mi is ez a rejtélyes cím?
Az alábbi kapcsolási rajzon, a bekeretezett TP149, 121, 150, 122, 123 teszt pontokra vessünk egy kis pillantást:
A dokumentációban az A3 és C1 padok VSS_SCB nevet kaptak:



Ugyanezek a tesztpontok, a "Cantiga" (utálom ezt a kód-nevezősdit, de a Pentium óta ez lett a divat, ugyanis a 486 sorozat után jövő 586 már túl snassz volt, ezért kódnevet kapott, és ez azóta megszokássá vált, és én már nem is akarom tudni, hogy melyik fantázianév hanyadik a fejlődési evolúciós sorrendben) északi híd dokumentációjában így néznek ki:

Szóval ezek a tesztpontok az északi híd sarkain vannak elhelyezve, az ábra szerint (karikázva). Mind a négy sarkán egy egy, kivéve az 1-est, mert az hiányzik, és helyette a két mellette lévőt kötötték be. Az "improved package reliability" (a tokozás üzembiztonsági megerősítése) esetünkben azt jelenti hogy ezek a sarok pontok a chip-en belül le vannak földelve. A tesztpontokra rámérve, föld hurokzárással, ellenőrizhető hogy felszakadt a chip sarka a nyákról, avagy sem. Ugyanis leejtéskor, vagy ha fél kézzel fogjuk a meleg gépet, ami ilyenkor az eltolódott súlypont és a puha, merevítetlen műanyag ház miatt, az alaplap meggörbül, és semmilyen ragasztó (amit a gyártók "biztonsági megerősítés" címszóval a chip sarkainak leragasztására , vagy egyszerűen csak azért használnak, hogy NE lehessen tönkretétel nélkül kicserélni egy áramkört pl. az Apple termékein, IBM T43, Lenovo SL300, Lenovo T61, Dell XPS M1330 (némelyik) alaplapokon és egyébb gyártók által szerencsére még csak néha használt, ú.n "Non reworkable" Hysol E1216, Loctite 3593 Henkel ragasztók) nem képes megtartani a keletkezett nyíró erőt, ami a két görbülési sugár eltérő nagysága miatt alakul ki (a chip és a nyáklap görbülési sugaráról van szó!). Ekkor elsőnek ezek a pontok pattannak el.Már adja is magát az ön-diagnosztizálni képes alaplap víziója. Ezekre a tesztpontokra egy felhúzó ellenállással, a rendszervezérlő számára detektálhatóvá válhatna ez az állapot, és ki is írhatná induláskor hogy pl: "Error XXX: Az Ön alaplapja hamarosan tönkre fog menni. Keressen fel egy hivatalos szervizt mielőbb, vagy kattintson ide egy új notebook megrendeléséhez!"
Lássuk ezt képekben: Íme egy Packard Bell MS2273 címen futó, Acer által gyártatott, de a Wistron által SJV50-MV kódnéven tervezett, és a HannStar-ban készült nyáklap így néz ki, az északi híd (AC82GL40 SLGGM Mobile PM45 chipset) eltávolítása után:
A pirossal kijelölt részeken, barna foltocskák képében láthatóak a feltépett nyák-pad helyek. Először csak pár pad jön fel. Amíg ezek nem használt, vagy földelt lábak, nem okoznak semmi gondot, ám amint a nyíró erő, a meggyengült, és továbbiakban is egy kézzel, meggörbítve tartott notebook, hatására további padokat kezd el felszakítani. Ezt a termikus nyúlás-összehúzódás is elősegíti, főleg egy pormacskával jól eltömődött hűtő, vagy egy manapság új trend: "A kiszáradó termikus paszta" képében (Éves kitakarítás ezért is fontos!!!) Először csak az egyik RAM csatorna jele szakad meg. A jelenség: A gép nem indul.Szervizben, kiveszik a hibás csatorna RAM-modulját, és vagy átteszik a másik slotba, vagy egy dupla akkora modullal, egy csatornával fog működni a gép. De meddig? Amíg a következő felszakadó pad, már a másik, még működő, ram csatorna egyik jel-padja lesz!
A képen jól látható a felszakadt padok nyoma. A sarkoknál lévő 5 karika, a chip leragasztási pontját jelöli a maszkon. (corner glue technology).
A 21-ik században, még mindig nem akarnak, vagy nem tudnak, olyan rugalmas chip hordozó tokozást készíteni, ami ezt a pár tized milliméteres elmozdulást el tudná viselni károsodás nélkül. Jó az ha tönkremegy a gép! Veszik a másikat!!! A betiltott SnPb forraszban lévő ólom, jobban elviselte a nyíró erőket, mint a mostanság kötelezően használandó ón-ezüst-réz ötvözetek. Az autóakkumulátorokban lévő súlyos kilókat képviselő ólom, nem szúrt szemet az EU képviselőknek, csak az elektronikus eszközökben lévő pár grammnyi ólom, amit a harmadik világban anyagvisszanyerésként elfüstölnek, nem kis környezetszennyezést okozva ezzel?
Ez a felszakadás, nem csak a nyákon jelentkezhet, hanem a chip-en is. A leszakadó bump-ot egy reflow (folyatószeres átmelegítés, úgy hogy a forraszgolyók megolvadjanak, ez ólommentes forrasznál 213C fok), ideiglenesen meg tudja fogni, de ennek a "kötésnek" (joint) a szilárdsága már nem lesz elégséges, és hamarosan ismét el fog pattanni!

A feljött bumpok a kiforrasztott chip alján még tetten érhetőek:
A sztorinak még nincs vége. Az A csatorna 4 hiányzó jelét megpróbálom átkötni....
folyt. köv... :-)

Nincsenek megjegyzések:

Megjegyzés küldése