0.0 грн
Зробити замовлення
Нещодавно вирішив перебрати материнські плати, яких накопичилася пристойна кількість, ремонт яких не був виконаний одразу і які були відкладені до кращих часів. Нарахував з них чотири штуки і всі з аналогічними поломками - мосфетами з коротким замиканням або інакше кажучи, пробитими транзисторами в ланцюгах живлення процесора. Це ті самі всім відомі квадратики, польові транзистори в планарному виконанні SMD, які розташовані зазвичай на платі зліва від процесора.
У зв'язку з тим, що процесор споживає досить велику кількість енергії, яку розсіює у вигляді тепла в навколишній простір, у такий спосіб нагріваючи материнську плату і встановлені на ній деталі, йому потрібне хороше охолодження. Для процесорів 2 ядра тепловий пакет зазвичай становить 65-89 ват, для 4 ядерних - 95 ват і вище.
Для того, щоб електролітичні конденсатори, встановлені в ланцюгах живлення процесора, які розташовані поруч із радіатором процесора (кулером), не роздулися від перегріву, необхідно ефективно відводити тепло, що виділяється під час роботи процесора, інакше кажучи, потрібна ефективна система охолодження. Але повернемося до суті ремонту.
Якщо система охолодження не справляється, то крім конденсаторів гріються ще й встановлені на платі мосфети, транзистори багатофазної системи живлення процесора. Кількість фаз живлення складає від трьох на бюджетних материнських платах, до 4-5 і більше в дорожчих, топових ігрових материнках.
Що відбувається, коли один із цих квадратиків, польових транзисторів мосфетів, виявляється пробитим? Багато користувачів ПК зустрічалися, напевно, з подібною поломкою: натискаєш кнопку ввімкнення на корпусі системного блока, кулери сіпаються, намагаються почати обертатися і зупиняються, а за повторної спроби ввімкнути все повторюється знову.
Що це означає? Що в ланцюгах живлення процесора десь коротке замикання, а найімовірніше, пробитий один із цих самих мосфетів. Як найпростішим способом спробувати визначити один із варіантів, чи ваш це випадок, доступним навіть школяреві, який практично не вміє поводитися з мультиметром?
Якщо при встановленому процесорі відключити на материнській платі роз'єм додаткового живлення процесора 4 pin і подивившись за кольорами, де в нас розміщений жовтий дріт +12 вольт, і чорний - земля або GND, і, встановивши на мультиметрі режим звукового продзвону, продзвонити на даному роз'ємі материнської плати між жовтим і чорним дротами, в нас зазвучить звуковий сигнал, це означає, що пробитий один або кілька мосфетів.
Але як визначити, який із мосфетів, якої фази живлення в нас пробитий, адже мосфети всіх фаз живлення процесора дзвонитимуть так, ніби вони всі перебувають у короткому замиканні - подивіться схему, адже вони стоять паралельно і дзвонитимуть під час пробиття через низькоомні дроселі живлення? У цьому разі найпростіше випаяти одну ніжку дроселя або якщо дросель у корпусі, та й мені особисто було б так набагато зручніше, дросель цілком.
Процесор, проводячи вимірювання за допомогою мультиметра на мосфетах, потрібно виймати, оскільки він має низький опір, який може ввести в оману під час вимірювань. Отже, випаявши зі схеми дросель, ми виключаємо той самий опір, що завжди впливає на правильність результатів вимірювань, всіх паралельно ввімкнених радіодеталей. Опір, як відомо, завжди рахується при паралельному з'єднанні, за правилом "менше меншого".
Інакше кажучи, загальний опір усіх під'єднаних паралельно радіодеталей буде меншим за опір деталі, що має найменший опір і стоїть у нашому ланцюзі при паралельному з'єднанні.
Тож, як ми бачимо за схемою, якщо у нас один із мосфетів пробитий - він буде своїм низькоомним опором шунтувати і всі інші фази живлення. А випаявши всі дроселі, ми тим самим роз'єднуємо всі паралельні ланцюжки на окремі ланцюги, за яких інші фази перестають впливати на результати вимірювань у ланцюзі, що перевіряється.
Отже, винуватця КЗ (короткого замикання) ланцюга живлення знайдено, тепер потрібно його усунути. Як це зробити, адже паяльний фен є в домашній майстерні не у всіх радіоаматорів-початківців? Для початку нам потрібно демонтувати, випаяти з плати встановлені зазвичай впритул електролітичні конденсатори, які будуть заважати нам під час демонтажу і до того ж дуже не люблять перегріву.
Після чого у них зазвичай різко скорочується термін служби. Сам демонтаж конденсаторів, якщо враховувати деякі нюанси, легко виконується за допомогою будь-якого паяльника потужністю 40-65 ват. Бажано такого, що має оброблене, заточене в конус жало. Сам я маю паяльну станцію Lukey і паяльний фен, але користуюся для демонтажу конденсаторів звичайним паяльником 40 ват ЕПСН з жалом заточеним у гострий конус.
Щоправда, тут є один нюанс - для зручності роботи застосовую покупний димер на шнурі, який випускають для ламп накалювання, але він чудово підходить і для регулювання потужності паяльника. Залишилося лише приєднати до нього розетку для подовжувача, що йде з кріпленням на шнур, і похідний димер готовий.
Якщо з конденсаторами ця процедура не має ніяких складнощів, за винятком однієї фішки, яку застосовують для того, щоб знизити загальну температуру плавлення безсвинцевого припою, що має, як відомо, вищу температуру плавлення, ніж припій, який застосовують для пайки електроніки ПОС-61.
Так ось, ми беремо трубчастий припій з флюсом ПОС-61, бажано діаметром не більше 1-2 міліметрів, підносимо його до контакту конденсатора зі зворотного боку плати і, прогріваючи, розплавивши його, осаджуємо припій на кожному з двох контактів конденсатора. З якою метою ми виконуємо ці дії?
Мета перша: шляхом дифузії сплавів змішання безсвинцевого припою і ПОС-61, ми знижуємо загальну температуру плавлення утвореного сплаву.
Мета друга: щоб максимально ефективно передати тепло від жала паяльника до контакту, ми умовно кажучи, гріємо контакт невеликою крапелькою припою, передаючи тепло при цьому набагато ефективніше.
І нарешті, мета третя: коли нам потрібно очистити після демонтажу конденсатора отвір у материнській платі для подальшого монтажу, неважливо, під час заміни конденсатора або монтажі назад, як у цьому випадку цього самого конденсатора, ми полегшуємо цей процес, проткнувши отвір у розплавленому припої, попередньо знизивши загальну температуру сплаву всередині нашого контакту.
Тут потрібно зробити ще один відступ: для цієї мети багато радіоаматорів застосовують різні підручні засоби, хтось дерев'яну зубочистку, хтось загострений сірник, хтось інші предмети.
Мені в цьому відношенні пощастило більше - залишився з радянських часів від однієї з монтажніць конічний алюмінієвий пруток, який значно полегшує виконання цієї роботи. З його допомогою нам достатньо прогріваючи контакт вставити пруток глибше в отвір контакту. Причому цю дію слід проводити без фанатизму, завжди пам'ятаючи про те, що материнська плата - це багатошарова плата, а контакти всередині мають металізацію. Інакше кажучи, металеву фольгу, зірвавши яку, якщо ви недостатньо прогріли контакт або різко вставили предмет, яким прочищали отвір у контакті, ви можете перетворити материнську плату або будь-який інший пристрій, який має таку ж складну конструкцію друкованої плати, на пристрій, який вже не підлягає ремонту.
Отже, всі труднощі подолані, конденсатори успішно демонтовані, переходимо нарешті до заміни наших мосфетів, тобто мети нашої статті. Власне будь-яка процедура заміни деталі має на увазі три етапи: спочатку демонтаж, потім підготовка плати до подальшого монтажу, і, нарешті, сам монтаж нової деталі або раніше демонтованої з донорської плати цим або іншим способом.
Якщо у вас є паяльний фен - тут все просто, встановлюємо температуру, рекомендовану в Даташиті для демонтажу нашої деталі, яку вона легко перенесе і не стане при цьому непридатною, наносимо флюс і випаюємо деталь. Монтаж за наявності фена можливий також за його допомогою завдавши попередньо флюс. Також можливий монтаж і за допомогою паяльника, або від паяльної станції, або за відсутності її за допомогою паяльника 25 ват ЕПСН з гостро заточеним жалом, я користуюся зазвичай паяльником для монтажу.
У жодному разі не можна використовувати паяльники з потужністю 40-65 ват, особливо дідусеві у вигляді сокири для монтажу мосфетів на плату (принаймні за відсутності димера, за допомогою якого ми зможемо знизити температуру жала паяльника). На початку статті була згадка про варіант демонтажу мосфетів для початківців, які не мають у майстерні паяльного фена, зараз розберемо цей варіант докладніше.
Є такий чудовий винахід - сплави Розе і Вуда, особливо це стосується сплаву Вуда, який має нижчу температуру плавлення, ніж сплав Розе. Ці сплави мають дуже низьку температуру плавлення, близько 100 градусів, плюс - мінус уточнювати не буду, не суттєво це так важливо. Так от, відкусивши бокорізами невелику крапельку будь-якого з цих сплавів і, звісно, завдавши флюс, ми кладемо цю крапельку на контакти нашого мосфета і, прогріваючи жалом паяльника, осідаємо його на контактах.
Причому з боку Стока, середнього контакту, що має велику площу зіткнення з платою, ми наносимо значно більше цього сплаву. Мета цієї операції? Так само як і у випадку з нанесенням сплаву ПОС-61, ми знижуємо, причому цього разу значно істотніше, загальну температуру плавлення припою, полегшуючи тим самим умови демонтажу.
Особисто демонтував багато разів у такий спосіб мікросхеми в корпусі SO-8, застосовуючи на контактах з полігонами іноді паяльник потужністю 65 ватів і трохи зменшивши його потужність димером. Результат при акуратності виконавця практично 100% успішний. Для мікросхем у SMD-виконанні, що мають більшу кількість ніг, цей спосіб, на жаль, марний, бо прогріти більшу кількість ніжок без спеціальних насадок проблематично і дуже висока ймовірність відірвати п'ятаки контактів на платі.
Мав таку можливість, один раз був терміновий ремонт РК-телевізора в невеликій майстерні, яка не має паяльного устаткування, мікросхему в корпусі SO-14 було демонтовано, але, на жаль, разом із двома п'ятаками контактів. Проблемою це не стало - зв'язки, яких бракує, були кинуті проводом МГТФ від найближчих контактів, що мають з'єднання доріжками з відірваними контактами. Телевізор було повернуто до життя, скарг від клієнта не було.
При подібному способі демонтажу на платі завжди залишаються "соплі" - горбки припою, які легко прибираються з плати спочатку за допомогою олововідсмоктувача, потім слід пройтися демонтажним обплетенням по контактах, змоченим у флюсі. Я завжди використовую під час монтажу і демонтажу самостійно приготований насичений спирто-каніфольний флюс, який отримують шляхом розчинення в 97 % аптечному спирті-денатураті "Асептолін", дрібно потовченої в порошок каніфолі.
Потім потрібно дати розчину - флюсу настоятися дві-три доби до розчинення каніфолі в спирті, періодично багаторазово збовтуючи, не даючи випасти в осад. Цей флюс наношу за допомогою пензлика від лаку для нігтів, відповідно наливши отриманий флюс в очищену від слідів лаку 646 розчинником пляшечку. Бруду на платі залишається під час використання цього флюсу в рази менше, ніж від усяких китайських флюсів, типу BAKU або RMA-223.
Бруд, який все-таки залишиться, ми прибираємо з плати за допомогою 646 розчинника і звичайного пензлика для уроків праці. Цей спосіб порівняно з видаленням слідів флюсу навіть за допомогою 97% спирту має низку переваг: швидко сохне, краще розчиняє і залишає менше бруду. Рекомендую всім як чудове бюджетне рішення.
Єдине зауважу: будьте акуратніше з пластмасовими деталями, не наносьте на графітові контакти, на кшталт тих, що трапляються на платах пультів і потенциметрів, і ніколи не поспішайте, дайте добряче просохнути платі, особливо якщо є ризик затікання розчинника під SMD-мікросхеми, які стоять поряд, а тим паче BGA-мікросхеми.
Таким чином процес монтажу-демонтажу мосфетів на материнських платах не є чимось дуже важким, за наявності більш-менш прямих рук, і доступний для виконання будь-якому радіоаматору, який має невеликий досвід ремонтів. Усім вдалих ремонтів.