Замена чипа видеокарты

В инструкции описан ремонт видеокарты GTX 1060, приобретенной на вторичном рынке. С заявленным дефектом — артефакты изображения без нагрузки. В 80% случаев — это неисправность или отвал GPU. Такие дефекты видеокарт исправляется заменой чипа на инфракрасной паяльной станции. Научиться диагностировать и ремонтировать видеокарты, можно пройдя профессиональную программу обучения. 

Диагностика видеокарты

Проведение диагностики видеокарты осуществлялась в следующей последовательности:

• Проверили установку видео драйвера в тестовом стенде (перед началом проверки видеокарты под нагрузкой). Для этого зашли в свойства компьютера, далее в Диспетчер устройств. Затем открыли ветку видеоадаптера и убедились в корректном определении видеокарты.
• Запустили нагрузку — Furmark, GPU-Z или видео на YouTube с разрешением FullHD. Обращаем внимание на появление артефактов. Если появляются артефакты, скорее всего неисправен видеочип или графическая память.
• Запустили утилиту MATS для проверки каналов видеопамяти. Результат теста:
  • Если тест проходит, значит память исправна.
  • Когда есть ошибки по всем каналам памяти, значит неисправен контроллер памяти в самом чипе. Редко может помочь реболл GPU. 
  • Если ошибка в одном канале памяти, значит неисправна микросхема, ее необходимо заменить.
  • Если нет ошибок по блокам, скорее всего неисправен чип. Его необходимо заменить.

• В нашем случае, ошибок в MATS не было. Принято решение — заменить GPU.
• Разобрали видеокарту. Сняли систему охлаждения, бекплейт (при наличии). Обратить внимание на шлейфы кулеров и подсветки (при наличии).
• Убрали термопасту с видеочипа. Для этого используем сухую салфетку. Если использовать спирт или другие жидкости, термопаста растечется по всей видеокарте и окрашивает ее в бледно-белый цвет. Быть внимательным при удалении термопасты с конденсаторов вокруг GPU.
• При наличии термопрокладок, обратить внимание на их состояние. Возможные варианты, если:
  1. Разрушаются при снятии (хрупкие), необходимо их заменить.
  2. Термопрокладки “не жирные”, не оставляют жирных следов на руках, значит их ресурс подходит к концу, желательно заменить.  
• Осмотрели видеочип. Обратить внимание на:
  1. Цвет торцов чипа. Если текстолит темно-коричневый скорее всего паялся. То есть видеокарта ремонтировалась. Есть шансы, что чип припаяли некачественно, в этом случае достаточно будет отреболить видеочип. 
  2. Цвет компаунда вокруг кристалла. Если компаунд потемневший, возможно чип угрет в результате неправильного обслуживания системы охлаждения
  3. Наличие повреждений кристалла. Осмотреть на наличие трещин или сколотых краев и углов.

Пайка видеокарты

Замена чипа на ТЕРМОПРО ИК-650, для этого:

• Сняли с видеокарты: заглушки видеовыходов, другие легкоплавкие элементы
• Перманентным маркером белого цвета обвести контур GPU, для удобства позиционирования при замене.
• Установили на фторопластовые стойки видеокарту, на нижний подогрев
• Желательно установить датчик температуры на расстоянии 5-10 мм от чипа, параллельно ему. Для корректной передачи температуры и исключения прилипания термодатчика к плате, нанести небольшое количество термопасты.
• Нанесли небольшое количество FluxPlus 412 по периметру микросхемы. Если нанести с избытком, то возможно чип “поплывет”, как следствие отрыв пятаков, из-за неравномерности прогрева.
• Выставили верхний нагреватель, над заменяемым элементом, воспользовавшись лазерной указкой. 
• Установили ИК-нагреватель на расстоянии 7 — 10 см от платы.
• Включили ИК-650, в программе Термопро выбрали термопрофиль “Отпайка универсальный”

• При достижении температуры кипения флюса 140 — 160 градусов Цельсия, определяем достаточное ли количество FluxPlus под самим чипом. Если его не достаточное количество, то мало дыма и отсутствует пузырение, необходимо добавить флюс с одной удобной стороны не касаясь чипа. Так как плата достаточно прогрета, вновь добавленный FluxPlus затечет под графический микропроцессор.
• При достижении точки демонтажа, важно зондом проверить равномерность и полноту расплавления заводского припоя. Усилие прикладываем минимальное. Толкаем чип от себя, поочередно в два угла, а затем в середину. 
  1. Когда чип немного смещается, с минимальным усилием, понимаем, что большая часть заводского припоя расплавилась под всем кристаллом. 
  2. Подготовили вакуумный пинцет.
  3. Убрали верхний нагреватель в сторону.
  4. Вакуумным пинцетом сняли чип с видеокарты.

• Подготовили контактную площадку, для этого нанесли немного FluxPlus и паяльником добавили сплав Розе, тем самым понизив температуру заводского бессвинцового припоя с высокой температурой плавления).
• Оплеткой удалить остатки заводского припоя перемешанного с Розе.

• Воспользовавшись зубной щеткой и DEGREASER отмыть контактную площадку.
• Берем новый чип с донора для замены. 

Реболлинг чипа

Выполняем реболл этой микросхемы:

• Наносим FluxPlus и сплав Розе на контактные площадки микросхемы
• Собираем оплеткой весь припой с поверхности чипа

• Качественно отмываем чип ватной палочкой и БР-2
• Тонким равномерным слоем наносим FluxPlus на подготовленные контактные площадки. Если флюса нанести избыточное количество, при дальнейшем нагреве шарики bga могут смещаться, а также возможна деформация трафарета. 
• Если флюса будет недостаточное количество, шарики не припаяются
• Подобрать трафарет по названию чипа, в нашем случае накатываем GP106
• Позиционируем предварительно подготовленный трафарет относительно всех контактов. Закрепляем микросхему и трафарет в держателе. 

• Подбираем шарики bga, размер шаров написан на самом трафарете. Допускается использовать шарики на 0,05 мм меньше чем указано на шаблоне.
• Насыпаем bga шарики на середину чипа, стоматологическим зондом распределяем, до заполнения всех отверстий. Для уменьшения расхода шаров, можно использовать металлическую чашку, куда будут сыпаться излишки шариков, которые можно повторно использовать.
• Феном без сопла, на малом потоке воздуха при температуре не более 280 градусов Цельсия, выполняя равномерные круговые движения припаиваем шары к чипу. Фен необходимо заводить издалека, постепенно приближая к накатываемому чипу, для исключения деформации трафарета. Чтобы избежать “вылета” шариков из отверстий трафарета немного отводим фен, тем самым увеличивая расстояние.
• Как понять, что выводы сформировались? Цвет BGA шариков изменится на матовый. 
• Убираем фен. Ждем некоторое время, лишь после того как температура трафарета снизилась, отделяем bga шаблон от GPU.
• Отмываем остатки флюса со сформированных контактов.
• Внимательно осматриваем каждый контакт. Обратить внимание на расстояния между шарами, отсутствия в этих местах шлака и загрязнений. При необходимости очистку повторить.

Пайка на паяльной станции

Для качественной пайки и исключения дефектов при установке чипа, которые могут привести к короткому замыканию, важно воспользоваться ИК-станцией. На результат замены влияет правильная последовательность действий.

Алгоритм припаивания чипа:

• На подготовленную контактную площадку наносим небольшое количество FluxPlus. Равномерно распределяем его по всем контактам.
• Устанавливаем чип по ключу. Сложность позиционирования заключается в том что отсутствует шелкография на плате. Мы предусмотрели это, пометив углы чипа маркером до отпаивания.
• Настраиваем верхний нагреватель над припаиваемым элементом. Опускаем ИК-нагреватель на расстояние 3 — 7 см до чипа.
• Выбираем термопрофиль “Пайка свинец 210”. Выбор термопрофиля со свинцом основан на том, что чип был отреболен нами на свинец содержащие шарики bga с t плавления 195 градусов Цельсия.
• Ожидаем нагрев платы по контрольному датчику от 140 до 160 градусов. Если: 
  • из под чипа не выходит дым, значит необходимо добавить флюс. Делая это аккуратно не касаясь микросхемы и других элементов на плате. Так как при недостаточном количестве GPU не припаяется.
  • флюса будет нанесено с избытком, чип может немного сдвинуться, спаяв контакты между собой. 
• Следим за процессом пайки. Начиная со 170 градусов, не допускаем смещение чипа. Иначе процедуру придется повторить сначала, из-за образования спаек контактов.
• Дожидаемся окончания термопрофиля. Если все сделали правильно, можно увидеть, как микросхема “проваливается” или “садится” на свое место.

• Преимущество пайки на ИК-650 и выбранного термопрофиля, гарантирует качество пайки.
• Ожидаем охлаждение видеокарты до 60 градусов. Только после этого можно брать плату в руки. Этот шаг важен для недопущения деформации ВК.
• Отмываем остатки флюса и термопасты. Следующий шаг — итоговая проверка видеокарты.

Проверка видеокарты на работоспособность

После пайки, собираем видеокарту, выполнив замену термоинтерфейса (термопасты и термопрокладок) на новый. Устанавливаем видеокарту в тестовый стенд. Включаем ПК. Если появилось изображение, далее выполняем окончательную проверку в FurMark. 

Продолжительность тестирования 1-2 часа, обращаем внимание на температуру видеокарты. Если во время теста не появляются артефакты и изображение стабильное, только после этого можно считать ремонт успешно выполненным.

Выводы:

• Замена GPU на видеокарте — быстро выполняется при наличии донорской платы и профессионального оборудования. Качественный результат достижим при пайке на К-650.
• Научиться паять чипы на графическом ускорителе, можно пройдя курс в Bgacenter. Диагностике видеокарт уделяется большая часть времени курса. Так как от правильной последовательности нахождения неисправности, в целом зависит успешность ремонта.
• Многие майнеры, обладая большими мощностями (в Гх/сек) приезжают в Bgacenter, для того чтобы научиться самостоятельно ремонтировать видеокарты, выполнять замену и увеличивать объем памяти на них.
• Наиболее подходящий флюс-гель для реболла чипа — Martin 0305 МА, производство Германия
• Руководствуясь данным материалом, имея необходимое оборудование вы сможете выполнять такого рода ремонты самостоятельно.