Avete problemi di accensione con il vostro Asus N56J | N56JN? In questo articolo mostro due classiche riparazioni che effettuo su un Asus N56JN-CN048H con problemi di avvio potenzialmente causati da Bios corrotto, EEPROM difettosa oppure problemi con la GPU (chip grafico) GeForce GT 840M oppure GTX 760M. Se avete un computer portatile Asus N56 che non si accende più improvvisamente o necessitate di un’assitenza Asus contattatemi!
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Modello:
Asus N56J N56JN-CN048H
Problema riscontrato:
Problemi accensione avvio Asus N56 N56JN-CN048H
Causa:
Probabile bios corrotto o problemi GPU Asus N56J
Soluzione:
Recovery chip Bios oppure reballing GPU Asus N56JN
In questo articolo provo a riparare un Asus N56JN che non vuol saperne di accendersi. All’avvio si illuminano i led anteriori ma sullo schermo non viene visualizzato nulla: schermo nero, Asus N56 totalmente morto.
In realtà la riparazione che presento è duplice: infatti questo modello in particolare mi è arrivato in laboratorio con problematiche differenti: l’effetto è lo stesso, PC che accende i LED ma schermo nero.
Nessun segno di vita anche attaccando un display esterno.
Le problematiche che ho affrontato e risolto su questo modello sono due:
- Bios corrotto o chip BIOS difettoso: un classico sugli Asus recenti; di punto in bianco l’Asus N56JN smette di funzionare, non si avvia più. La soluzione è quella di riprogrammare il chip bios oppure sostituirlo completamente con una eeprom nuova;
- GPU nVidia GeForce GT 840M oppure GTX 760M malfunzionante: alcuni casi presentavano anomalie con il chip grafico e sono stati risolti con un reballing del chip BGA.
Di seguito quindi presento entrambe le riparazioni, partendo dal ripristino del Bios e terminando con un reballing: se il vostro Asus è afflitto da uno dei due problemi leggendo questo articolo potrete conoscere in cosa consiste l’intervento di riparazione che offro.
Alcuni comportamenti dell’Asus N56J afflitto da questi problemi:
- Il led power dell’ Asus N56J | N56JN è illuminato ma lo schermo resta ‘buio’;
- l’Asus N56J | N56JN non evidenzia alcun segno di reattività;
- La retroilluminazione del display dell’ Asus N56J | N56JN è talvolta accesa (backlight) su uno sfondo scuro ma senza alcun tipo di visualizzazione;
- La schermata di configurazione del bios dell’ N56J | N56JN talvolta è funzionante ma non permette il salvataggio delle impostazioni;
- La schermata di configurazione del bios va in loop e quindi l’N56J | N56JN è inutilizzabile.
Probabili cause del blocco bios N56J
Di recente mi sono arrivati in laboratorio davvero tantissimi modelli di Asus con problemi di bios; probabilmente i chip BIOS hanno vita brevissima oppure c’è qualcosa nei recenti sistemi operativi che li mette in crisi o crea comunque condizioni di alterazione bios per cui è necessario un recovery.
Tutti questi laptop Asus mostrano stranamente la stessa anomalia, non si avviano malgrado in alcuni casi ci sia qualche forma di reattività come un LED acceso o ventolina che gira.. nel peggiore dei casi sembrano completamente morti.
In quasi tutti i casi ho riscontrato una corruzione del BIOS o un malfunzionamento del chip eeprom che gestisce il BIOS.
L’Asus N56J può avere altre sigle riportate sull’etichetta posta sul fondo o sulla scatola, in base alla versione hardware: queste informazioni sono un pò fuorvianti nel momento in cui dobbiamo cercare una versione di Bios compatibile.
Infatti considerando che la scheda madre potrebbe riportare un’altra sigla differente, la cosa può creare confusione: su questa scheda come vedremo in seguito c’è riportata N56JN in versione 2.0.
L’estetica è molto gradevole, come la maggior parte dei portatili Asus di recente costruzione ed è un PC molto sottile; il modello N56JN in particolare dispone di una bella livrea metallica.
Il perchè avvenga una corruzione del bios può dipendere da vari fattori: in alcuni casi l’Asus si è brickato (si dice così di un dispositivo morto dopo un aggiornamento firmware) dopo un tentativo manuale di aggiornamento del BIOS (Flash Bios) oppure dopo una semplice modifica di qualche normale parametro nella schermata del bios; in altri potrebbe essere il chip ad essere difettoso.
Temo che ci sia anche qualche problema software legato ai recenti sistemi operativi Windows che possono interagire con le informazioni del Bios, accedendo in lettura e scrittura: probabilmente qualche interazione non va a buon fine e il Bios si corrompe.
Questi problemi non affliggono solo l’Asus ma anche altre macchine come HP, Toshiba e Sony: per risolvere il problema è necessario sostituire l’eeprom o riprogrammarla (recovery) con metodo hardware.
Come ripristinare il Bios dell’ Asus N56J
Avrete forse letto su qualche sito delle procedure di recovery del Bios possibili su qualche PC mediante chiavette USB, cd di recovery e combinazioni di tasti magiche.
Perfetto. Non perdeteci tempo: formattare chiavette USB, inserire file di Bios opportunamente rinominati, premere combinazioni di tasti particolari NON SERVIRA’ A NULLA QUESTA VOLTA.
Il bios dell’Asus N56J non è ripristinabile facilmente con metodi “esterni” e quindi un normale utente non riuscirà ad effettuare questo recovery.
In altre occasioni e con altri PC il recupero del Bios è possibile con chiavette USB, Floppy o CD opportunamente preparati ed una semplice combinazione di tasti premuta all’avvio del PC; in altri casi è necessario anche cortocircuitare alcuni punti sulle schede madri oppure staccare la batteria tampone CMOS (caso di alcuni Toshiba).
Ma in questo caso con questi Asus N56J non funzionerà nulla di tutto questo.
Qual’è la soluzione allora per recuperare questi Asus N56JN ?
La soluzione c’è ma non è alla portata di tutti: nella maggior parte dei casi si tratta di sostituire il chip EEPROM, rappresentato in questo caso dal modello SPI-Flash SST Winbond o MX (o equivalente) con uno nuovo e poi programmarlo con una versione di Bios compatibile con la propria scheda madre;
in alcuni casi si potrebbe anche riprogrammare il chip esistente ma è una pratica che sconsiglio vivamente poichè se non sostituiamo il componente potremmo ritrovarci con lo stesso problema dopo alcuni giorni…
La programmazione va eseguita con apposita apparecchiatura consistente in un programmatore, un adattatore di formato, un software di gestione del programmatore e del file Bios giusto dedicato a questa macchina.
Attenzione: acquistare un chip già programmato e venduto come ‘pronto all’installazione’ per il nostro modello di scheda madre come vedremo potrebbe non funzionare!
Alcuni siti tedeschi vendono chip già pronti all’uso: tuttavia dovete sapere che sono molte le varianti da considerare per recovery Bios: versione chip, versione Bios, tipo chip grafico, modello scheda madre, modello laptop, tipo chipset, versioni che necessitano di clear ME. Spesso ci vogliono più tentativi per ottenere una macchina stabile e perfettamente funzionante.
Questi chip già programmati funzionano solo il 50% delle volte: molti dei clienti che si rivolgono a me li hanno già testati con pessimi risultati, soldi e tempo persi e continui contatti col venditore per farsi rimborsare o sostituire il chip.
Il problema del bios corrotto è conosciuto ad Asus infatti finchè è in garanzia la casa madre ripristina senza problemi il Bios della serie Asus N56J vivobook.
Il perchè accada questa anomalia con il Bios non è chiaro: potrebbe essere il componente ad essere difettoso oppure il meccanismo di aggiornamento dei recenti sistemi Windows che permette la gestione ed aggiornamento del Bios direttamente da SO.
Fatto sta che in molti casi non sono neanche riuscito a riprogrammare il chip originale con il programmatore di EEPROM, talvolta la fase di cancellazione va a buon fine mentre la fase di programmazione del chip si interrompe poco dopo evidenziando errore.
Quindi non resta che montare un chip della famiglia SPI-Flash nuovo di zecca ovviamente precedentemente programmato con bios compatibile: personalmente ho diversi programmatori professionali molto versatili che con adattatori e clip varie mi permettono di programmare di tutto.
Ne ho più di uno di diversa tipologia e marca perchè ho la possibilità in caso di problemi di variare la programmazione e fare altri tentativi: vi assicuro che l’argomento “bios” è molto molto complesso: ci sono online risorse che trattano esclusivamente la programmazione e modifica di Bios.
Il nuovo Bios deve essere pienamente compatibile oppure deve essere creato a partire dall’originale altrimenti la macchina non funzionerà perfettamente: in caso di bios incompleto infatti possono verificarsi stranezze come il mancato riconoscimento di qualche periferica e ventola che parte al massimo dei giri.
Stessa cosa se montiamo un Bios compatibile ma non aggiornato.
Purtroppo il software bios completo non si trova sul sito Asus: sul sito di solito si trova solo un aggiornamento cioè un file contenente solo un bios parziale che da solo è totalmente inutile.
Per procurarci il bios in versione Full dobbiamo leggerlo da un altro PC identico o consultare qualche sito specializzato, normalmente a pagamento.
In alcuni casi, come vedremo avanti, riesco a generarne uno completo a partire da quello parziale che leggo dall’eeprom oppure generarne uno a partire dalla BASE + aggiornamento.
In altri casi è invece necessario aggiornare anche la partizione del bios contenente il codice Intel Management Engine (ME) altrimenti il pc si accenderà ma evidenzierà anomalie di diverso tipo (spegnimenti improvvisi, ventola al massimo, hardware non riconosciuto, ecc.).
Talvolta ho dapprima installato una versione di bios corretta e successivamente ho poi dovuto aggiornare il Bios, scaricando un pacchetto recente dal sito Asus; faccio notare che per questo update è necessario utilizzare la macchina con alimentatore + batteria altrimenti il processo di aggiornamento Bios non partirà, stessa cosa anche se si effettua l’aggiornamento dalla pagina del bios (Asus EZ).
In conclusione quindi comperare un chip già programmato su qualche sito specializzato o su eBay è rischioso poichè potrebbe non funzionare, con la conseguenza di perdere tempo e soldi.
Dico questo perchè mi capita spesso di dover fare diverse prove di programmazione prima di riuscire ad avviare il PC.
Il modello di logicboard che ho riparato in questo articolo è un Asus con scheda madre N56JN in versione 2.0.
Ma cominciamo con il lavoro di apertura dell’ Asus N56J, come al solito partiamo dal fondo, rimuovendo tutte le viti di fissaggio della monoscocca.
La scocca è un blocco unico: rimuovo tutte le viti presenti sul fondo e cerco di trovare il modo di separare le scocche senza rovinarle il profilo metallico della scocca. Uso un apposito cacciavite in plastica e faccio leva nei punti giusti per separare le scocche….. con molta attenzione: tra le parti vi sono diversi flat e connettori che dovremo sganciare con molta cura per non rovinarli.
Per arrivare a lavorare sul chip SPI che contiene il Bios possiamo provare a riprogrammarlo con apposita interfaccia; oppure se decidiamo di rimuovere completamente il chip conviene smontare tutta la scheda madre in modo da non rovinare le parti in plastica col calore.
Per separare le scocche dobbiamo sganciare il connettore video LVDS e altri connettori e spinotti; ecco alcune fasi di apertura dell’Asus N56JN:
Per rimuovere la scheda madre dal top dobbiamo sganciare vari flat tra cui quello della tastiera e quello del track pad e rimuovere diverse viti di fissaggio.
Attenzione al flat collegato al di sotto della scheda; ribaltiamo la scheda da un lato e sganciamolo.
Sul fondo della scheda è riportata la versione di Mother Board.
L’EEPROM che montano questi modelli di Asus può essere di marche e modelli differenti anche se la più diffusa è Winbond serie W25Q64. Per sostituire questo componente possiamo programmare e montare una SPI compatibile.
Possiamo provare a programmarla direttamente con un programmatore dissaldando completamente il componente oppure provare a programmarla con una molletta; quest’ultima procedura è più rapida ma non funziona sempre e qualche volta evidenzia problemi in scrittura (fase di programmazione).
In definitiva: nella maggior parte dei casi rimuovo il chip, anche perchè spesso devo sostituirlo: ovviamente prima di sparare aria calda con nastro di alluminio provvedo a coprire le parti adiacenti il chip in modo da non far sollevare anche resistenze e condensatori che si trovano vicino i bordi del componente.
In caso di rimozione dell’eeprom – indispensabile se il chip è fuori uso – di norma utilizzo un pò di pasta saldante o flussante per aiutarmi sia nella fase di rimozione che di fissaggio e poi lavoro con una stazione ad aria calda con ugello delle misure adeguate al componente.
Di norma faccio un carico di chip EEPROM SPI Winbond, SST e Macronix, cioè i più diffusi poichè non sono sempre di facile reperibilità ed hanno costi comunque non proprio bassissimi…
La programmazione prevede quasi sempre l’utilizzo di un adattore SOP8 DIP8.
Il recovery e flash bios prevedono il corretto riconoscimento del componente da lavorare e una lettura preventiva (backup di sicurezza) dell’attuale contenuto dell’ EEPROM prima di iniziare la procedura.
Il problema successivo è: cosa inseriamo ora nel chip EEPROM dell’programmazione recovery bios Asus N56J N56JN ?
Questa è la più grande limitazione di tutta la procedura che di per sè è semplice: trovare il giusto firmware può farci perdere però tante ore di lavoro e diversi tentativi prima di arrivare ad una macchina perfettamente funzionante.
Purtroppo le versioni si BIOS presenti sul sito Asus non sono complete, comprendono solo un aggiornamento e questo lo deduciamo anche dalle differenze in dimensioni tra il file scaricato dal chip di 4MB e quello presente sul sito di 2MB.
In pratica sono file che contengono solo una parte di informazioni che durante gli aggiornamenti vengono scritte nella piccola memoria riscrivibile.
Un lato positivo almeno c’è: questa macchina monta una sola EEPROM… molti portatili recenti tra Bios EFI, Bios Legacy, SPI-Flash e chi più ne ha più ne metta, spesso montano DUE chip e quindi in quel caso è molto complicato lavorarci..
Però vi assicuro che si perde tanto tempo nel recovery, specie per alcune versioni poco diffuse: mi è capitato spesso di installare BIOS funzionanti ma in lingua cinese o giapponese oppure firmware che funzionano parzialmente poichè non vedono alcuni componenti hardware della macchina; in altri casi funzionava tutto ma la macchina credeva di essere un’altro modello e quindi sfalsava le velocità (e temperature) della CPU. Insomma selezionare e trovare il giusto BIOS è la fase più delicata di tutto il processo.
In definitiva ci sono almeno tre possibilità per un recovery:
1 – Creare un file di BIOS completo a partire da quello letto dal chip EEPROM o da una base scaricata da internet:
In questo caso possiamo provare a creare un file di bios composto da quello scaricato dal chip (base) + parte bios scaricata dal sito Asus (aggiornamento).
Ovviamente la cosa funziona se il chip è ‘leggibile’. Altrimenti possiamo creare allo stesso modo una versione finale da una base scaricata da Internet + parte bios scaricata dal sito Asus (aggiornamento).
Spiegato in maniera sintetica, ad esempio con un editor esadecimale come Ultraedit, Notepad ++ o Cygnus Hex editor prendo il contenuto del Bios scaricato dal sito Asus a partire dall’indirizzo 0x80000 e lo incollo nel file ‘base’ (ma incompleto poichè corrotto) scaricato dal chip a partire dall’indirizzo 0x200000. (Nota: l’indirizzamento della memoria dell’EEPROM potrebbe variare in base al tipo del chip montato e dalla sua capacità. Gli indirizzi sono solo indicativi!!).
Questo approccio può funzionare oppure no: in alcuni casi su alcuni Asus ha funzionato alla grande; in altri casi invece il pc si accendeva ma non rilevava alcune periferiche segno che qualche parte del bios era incompleta o comunque non corretta.
2 – Recuperare backup di eventuale bios aggiornato dal disco (caso aggiornamento Bios errato)
In alcuni casi (rari per sfortuna) sono riuscito a ripristinare la macchina esclusivamente andandomi a prelevare il file di backup che il programmino di aggiornamento BIOS aveva fatto prima dell’ultimo aggiornamento. Questo ovviamente è possibile solo nei casi di brick a valle di una programmazione errata del bios da parte dell’utente o di qualche procedura di aggiornamento automatica.
3 – Scrivere un file di BIOS letto da altra scheda madre o da qualche sito:
Questa è la procedura per me ‘classica’, quella che se funziona va al primo colpo… ma che se non va subito fa perdere TANTO tempo… In questo caso non avendo un altro PC funzionante sotto mano, prelevo un file già bello e pronto da qualche sito online che sotto pagamento di un abbonamento permette di usufruire di centinaia di BIOS testati 100% per altrettante versioni di PC e schede madri. Una manna dal cielo in alcuni casi…. ma spesso questi file sono solo parzialmente compatibili oppure non aggiornati.
Dopo la programmazione del Bios rimontiamo tutta la componentistica applicando per l’occasione della nuova pasta termica su CPU e GPU.
Infine risaldo il chip e inizio a rimontare la macchina.
Provo una prima accensione dell’ Asus N56J N56JN prima di chiuderlo completamente…. risultato??
L’ Asus VivoBook N56J N56JN si accende!!
Il bios ha ripreso a funzionare, segno che la programmazione è andata a buon fine.
Questo non vuol dire però che la macchina sia perfettamente funzionante: il file usato infatti potrebbe non essere quello giusto!
Dopo alcuni test mi assicuro che l’Asus N56J N56JN sia perfettamente funzionante come tutte le periferiche ad esso collegate: in particolare bisogna controllare che venga rilevato il chip grafico e che la ventola non parta al massimo, indice che il file di bios usato non è compatibile con questa macchina.
In alcuni casi per alcuni modelli come questo la procedura di recovery Bios è più complessa e bisogna utilizzare una particolare versione di BIOS chiamata clear Management Engine region (clear ME) creata appositamente senza la quale la macchina partirà ma evidenzierà grossi problemi di funzionamento e stabilità; normalmente mi creo in casa questo file con la partizione ME appositamente programmata con apposito .bin prelevato dal sito Intel.
Problema GPU nVidia Asus N56J N56JN
Come già spiegato ad inizio articolo, spesso questo modello presenta anche problemi con il chip grafico. Questo tipo di difetto non è legato al bios ed è risolvibile soltanto con un reballing o con sostituzione completa del chip nVidia GeForce GT 840M | GTX 760M
Preparo quindi la scheda madre dell’ Asus N56 all’intervento, rimuovendo dissipatore, ventola, RAM, e qualsiasi periferica agganciata ad essa che potrebbe rovinarsi con il calore. La CPU su questo modello non è rimuovibile quindi sarà al massimo protetta da nastro alluminio.
Ecco il principale sospettato: la GPU nVidia che manda in blocco l’Asus N56J, in questo caso è una GTX 760M.
Cause dell’anomalia della GPU nVidia su Asus N56
Il modello di Asus N56JN che ho riparato in questo articolo monta un chip nVidia GeForce GTX 760M siglato N13P-GT-W-A2. Ma perchè questi problemi alla GPU? La causa è probabilmente nelle saldature presenti tra chip video e scheda logica; queste sono rappresentate da palline (ball) di stagno prive di piombo che – come mostra la prossima foto effettuata al microscopio – con il tempo e con il surriscaldamento tende a sfaldarsi. In altri casi è proprio il chip della GPU ad essere difettoso e va quindi necessariamente sostituito.
Prima di illustrare questa riparazione devo avvisare che il lavoro di reballig che propongo in questo articolo, come la maggior parte di quelli presenti sul sito, non rappresenta una riparazione possibile ‘in casa’ cioè con metodi casarecci ma per essere portato a termine con successo occorrono strumentazione professionale, competenze e materiale di qualità. L’articolo ha quindi lo scopo di pubblicizzare in qualche modo il mio lavoro ed è frutto di esperienza con riparazioni ed assistenza su computer di diversi marchi e tipologie con utilizzo di materiale ed apparecchiatura professionale.
In tutti i casi ricordo che sono disponibile a qualsiasi tipo di assistenza e riparazione del vostro PC, anche a distanza: posso ritirare o spedire mediante corriere espresso.
Prima di rimuovere il chip sia che abbia deciso di effettuare un reballing piuttosto che una sostituzione totale, mi assicuro sempre di avere lo stencil adatto altrimenti rischio poi di non poter lavorare sulle ball di stagno; poi inizio il lavoro. Per prima cosa rimuoviamo la colla epossidica o silicone presente sui bordi del componente, se presente. Questo materiale va scaldato con aria calda e rimosso delicatamente con uno spillo o una pinzetta: faccio attenzione a non graffiare la scheda logica, potrei rovinarla..
Riparazione scheda video Asus N56J N56JN 2.0: lift della GPU
Inizio col dire che i processi di rework di un BGA non sono assolutamente semplici come può apparire osservando i tanti video presenti su YouTube: anzi mi permetto di dire che la maggior parte di essi sono fittizi (fake) o comunque nascondono alcune criticità del processo, rendendolo apparentemente semplice: non è così.
Reballing e rework sono processi ad alta precisione: oltre a strumentazione e materiale di prim’ordine occorre esperienza.
Ora viene il bello, il lavoro di riparazione vero e proprio. Iniziamo con il lift della GPU cioè in parole povere al distacco del processore video dalla scheda logica. Monto la scheda logica su una delle mie stazioni di lavoro, applico le termocoppie, rimuovo eventuali tracce di colla epossidica ai bordi, scelgo il giusto Nozzle (adattatore per il flusso aria calda), seleziono il giusto profilo termico… e via con la prima fase di lavorazione!
Ovviamente in caso di reballing nel 99% dei lavori si usa stagno con piombo in modo che il BGA non dia gli stessi problemi in futuro in caso di crepe nello stagno: anche per questa riparazione uso lo stesso approccio “al piombo”, anche se è ovviamente poco rispettoso dell’ambiente è la migliore scelta per questo tipo di intervento.
Prima del lift poi mi occupo di applicare del nastro alluminio lungo i bordi del chip in modo da segnarmi anche la posizione del chip sulla scheda, per facilitarmi il lavoro durante la risaldatura.
Alcune stazioni dispongono di sistemi a prisma per centrare perfettamente il chip sulla scheda prima del fissaggio finale. Personalmente ho imparato con il tempo diversi trucchetti per ottenere risultati soddisfacenti anche senza sistemi così complessi di puntamento…
Ecco alcune fasi di lavorazione di un BGA: lift del processore, pulizia dal vecchio stagno senza piombo, rimpallinamento con lo stencil adatto e reflow per risaldare le ball di stagno con piombo.
Per sollevare il componente una volta arrivati alla temperatura di fusione è necessaria una pompetta (vacuum) a vuoto con ventosa resistente al calore; spesso essa è integrata con la stazione o comunque possiamo acquistarla separatamente sui siti specializzati. Essa è fondamentale poichè permette di sollevare il chip senza strattoni e sopratutto facendo prima un pò di pressione prima del distacco possiamo sincerarci che lo stagno sia effettivamente sciolto; in caso contrario faremmo un danno irreparabile perchè sollevare un chip con stagno fuso parzialmente vuol dire tirarsi le piste…
Sotto una fase di lavorazione dell’Asus N56JN.
Successivamente, approfittando della parte di scheda ancora calda, effettuo un’operazione di pulizia per rimuovere il vecchio stagno privo di piombo, cospargendo un pò di flussante e rimuovendo lo stagno in eccesso con l’aiuto della trecciola di rame… che deve essere di alta qualità onde evitare di graffiare la base del BGA.
Dopo la prima pulizia, applico altro flussante e successivamente passo dello stagno con piombo, facendo una grossa palla di stagno e spalmandola delicatamente su tutte le piazzole, per riprendere le piste precedentemente spazzolate…e togliere tutti i residui di vecchio stagno.
Infine ripasso nuovamente la trecciola di rame per ripulire un’ultima volta e lasciare tutte le piazzole ben visibili e pulite.
Poi passo al chip BGA. Il lavoro sul chip è sempre necessario, anche in caso di sostituzione della GPU con una nuova di zecca: questo perchè i chip in vendita solitamente montano già ball di stagno privo di piombo che quindi preferisco sostituire con una lega che ne contiene.
Dopo averlo raffreddato, devo pulirlo con la medesima procedura usata per la scheda logica.
Dopo la pulizia stendo un velo uniforme di flussante RMA 223 come l’Amtech (originale e non fake come si trovano in giro…)… e poi passo al reballing vero e proprio.
Sistemi e metodi differenti per il reballing: JIG o direct air?
Infine tocca rimpallinare ed effettuare la risaldatura della ball (fase di reflow). Per questo ci sono molte tecniche differenti. Le tecniche principali che utilizzo sono 2:
- Reballing mediante uso di JIG e fornetto reflow: questa tecnica prevede il posizionamento delle ball mediante utilizzo di stazione JIG con stencil dedicate da 80×80 oppure 90×90; il reflow viene effettuato tramite fornetto specifico a temperatura controllata;
- Reballing mediante stencil direct air: questa tecnica prevede il posizionamento delle ball a mano mediante stencil direct-air e reflow mediante aria calda direttamente sullo stencil. E’ la mia preferita.
Entrambi i sistemi per fissaggio ball sono molto validi ed entrambi hanno vantaggi e svantaggi: quello con l’uso del JIG è il più pulito ma richiede maggiore precisione per centrare perfettamente le ball sulle piazzole; inoltre infornare un chip con le ball ‘libere’ potenzialmente crea problemi di ‘unione’ delle ball durante la fase di cottura..se si usa troppo flussante oppure se il fornetto non è perfettamente a piano; basta una minima pendenza per vedere scivolare le ball… ed è un problema.
Senza contare che è necessario un apposito fornetto per il reflow che spesso costa molto. Personalmente me ne sono costruito uno modificando un normale fornetto da colazione…
Il vantaggio è che con un fornetto possiamo lavoare più chip in contemporanea: un bel vantaggio con risparmio di risorse energetiche e tempo.
L’uso di aria diretta sullo stencil che rimane poggiato sul chip per tutto il tempo è una situazione più sporca ma in alcuni casi evita problemi di allineamento.
Anch’esso presenta svantaggi: il più grande secondo me è che il fissaggio delle ball con lo stencil sottoposto a calore crea difficoltà con la rimozione dello stencil a fine lavoro: le ball saldate infatti tendono a modificare la loro forma e, rimanendo incastrate nei fori dello stencil, creano difficoltà durante la fase del distacco della lamina dal chip.
L’altro svantaggio è che questo tipo di lavorazione direct air permette di dedicarsi ad un solo chip per volta.
In tutti i casi e sistemi utilizzati può accadere che alcune ball di stagno non facciano presa sulla piazzola del chip oppure che si uniscano l’una con l’altra: in quel caso bisogna rimediare manualmente, ripulendo eventualmente le sole piste anomale (di solito accade sempre nei pressi dei bordi) e riposizionando a mano le ball mancanti; in questo caso conviene usare manualmente il manipolo di una stazione ad aria per recuperare il lavoro.
Ecco perchè bisogna avere sempre molta esperienza con l’uso manuale delle stazioni ad aria: a prescindere dagli automatismi delle costosissime stazioni professionali che possiamo possedere in laboratorio, è doveroso saper correggere a mano alcune imperfezioni. Accade spesso dover fare piccoli ‘aggiusti’ e non è il caso di ripetere un intero processo di pulizia o reballing stressando nuovamente un chip, solo per 2 ball che non si sono fissate…
Ecco una delle stazioni JIG che ho in laboratorio e che uso anche per bloccare i chip durante i lavori direct air: su questa montano stencil dedicati, quindi per ogni chip devo avere per forza quella particolare maschera. Esistono anche quelli universali ma non vanno quasi mai bene poichè le ball di stagno non sono mai allineate o parallele, ma spesso seguono disegni diversi a secondo del chip e sullo stesso chip spesso le ball non sono orientate nello stesso modo. Le maschede universali quindi non funzionano.
Questa invece è un’altra versione di stazione che pure ogni tanto utilizzo, pur trovandola molto scomoda.
Uno dei vantaggi ad usare queste stazioni è che è più facile recuperare le ball in eccesso inutilizzate. In genere se si fa un lavoro pulito e preciso la centratura è facile.
In quasi tutti i lavori di reballing utilizzo del flussante molto reattivo come l’originale Amtech RMA-223 tranne che nella fase di pulizia in cui utilizzo del flussante di più bassa qualità (anche fake va bene in questo caso).
Di fornetti per effettuare reflow ne esistono tantissimi: molti modelli somigliano a normali griglie per hamburger come lo ZM-255 della Zhuomao che ho messo da parte perchè letteralmente bruciava i chip, rendendoli poi spazzatura.
Altre tipologie di fornetti invece vanno molto bene come i modelli siglati T962A, tipo questo:
Attenzione però: con la sigla “T962A” oppure “T-952” ci sono dispositivi simili di marche diverse e dimensioni differenti: non tutti sono di qualità, anzi!
Tutti questi dispositivi hanno in comune prezzi elevati e controllori di temperatura, termocoppie e profili termici: il controllo del lavoro è pressochè totale.
Personalmente se devo fare un reballing senza aria diretta, i migliori risultati li ottengo con apposito fornetto per reflow a temperatura controllata ed autocostruito… che attacca le ball di stagno perfettamente a circa 190° senza mai cuocere un chip o saltare qualche saldatura….
Utilizzo carta forno, cerco di centrare perfettamente le ball, utilizzo solo una minima quantità di flussante e cerco di posizionare il forno a livello (utilizzo una mini livella….). Il forno è naturalmente pre-impostato e tarato.
Tuttavia, come ho già detto, il metodo che preferisco per il fissaggio delle ball è il direct air. Nella prossime foto mostro come fissare le ball utilizzando uno stencil ad aria diretta montato su una morsetta a molla di pochi euro….Riesco a fissare senza problemi le ball 0,50 mm con una stazione ad aria con manipolo manuale o sfruttando una delle mie stazioni professionali.
Prima preparo il chip, spalmando flussante e fissando lo stencil in maniera molto precisa con un pò di nastro alluminio ai bordi.
Aiutandomi poi con una scodellina che mi aiuterà a raccogliere le ball in eccesso, inizio a versare una quantità minima di ball sulla superfice dello stencil.
Aiutandomi con movimenti della molletta e con l’uso di qualche pinzetta di precisione e strumento apposito (perfettamente pulito da qualsiasi agente esterno) cerco di posizionare tutte le ball rimaste fuori posto..
Infine posiziono l’intera molletta sotto la stazione saldante, cercando di tenerla bloccata e allineata e faccio partire la fase di reflow con il giusto profilo termico…
Alla fine del processo termico devo fare la cosa più seccante per questo tipo di tecnica: staccare lo stencil dal chip senza tirarmi via le ball e senza forzare molto; per avere successo in questa fase delicata devo provvedere al distacco quando il chip è ancora caldo ma non troppo caldo. Talvolta lascio raffreddare l’intero blocco di 20 gradi poi riempio di alcool isopropilico che, scivolando sotto lo stencil e tra le ball appena saldate, mi aiuta con il distacco dello stencil.
Dopo il reflow delle ball di stagno, qualche volta effettuo anche una pulizia in vaschetta a ultrasuoni….
Oppure pulisco direttamente con alcool isopropilico ed una bella spazzolata… la pulizia deve essere accurata, non deve esserci traccia del vecchio flussante già ‘cotto’. Le ball di stagno devono essere belle, pulite e visibilmente staccate e lucenti anche se viste a occhio nudo. Ovviamente se le osservate al microscopio o anche con una lente di ingrandimento riuscirete a rendervi conto della qualità del lavoro fatto..
Un’esempio di GPU pronta da saldare..
La fase finale del lavoro prevede il fissaggio del chip grafico sulla scheda. Applichiamo uno strato finissimo di flussante, stendiamolo distribuendone un velo in maniera uniforme senza eccedere altrimenti le ball si attaccheranno tra loro e la cosa inficierà sul risultato finale…
Ora tocca al posizionamento del chip BGA sulla scheda: è forse uno dei momenti più delicati, bisogna centrarlo bene… poi il flussante farà il resto, centrando magicamente il chip se c’è qualche micro spostamento rispetto alla posizione ideale. Alcune stazioni professionali dispongono di prisma e telecamera per effettuare una centratura precisa: nella maggior parte dei casi non serve tutto ciò poichè è presente una guida serigrafata sulla scheda logica; su alcune schede madri però spesso questa linea/indicatore manca e tocca trovare qualche soluzione differente.
Possiamo segnarci la posizione di origine con qualche trucchetto, ad esempio sfruttando la posizione del nastro alluminio, giusto per riferimento. O con qualche pennarello indelebile. Le foto che seguono mostrano un processo di fissaggio del chip su vari tipi di schede di Apple iMac. La procedura è identica.
Infine possiamo risaldare il chip nella sua sede di origine… scegliamo ovviamente questa volta il profilo giusto per lo stagno con piombo… temperature questa volta più basse.
Con il piombo le temperature di fusione sono più basse (circa 190°) rispetto a quelle lead free (circa 230°). Inizio il processo e controllo con la telecamera lo stato della fusione delle ball visionando un lato del chip:
L’uso di una telecamere telecamera / microcopio durante la fase di lavoro finale di risaldatura non è indispensabile ma può aiutare a capire quando e sopratutto SE c’è stata fusione dello stagno. Infatti nella fase più alta di temperatura del profilo termico si vede normalmente un ribassamento del chip che ad occhio sarebbe impossibile da notare. Dopo quella fase è possibile anche fermare manualmente il processo poichè la scheda è pronta.
Ci vuole moltissima pratica, esperienza ed utilizzo di materiali e strumenti di qualità per ottenere ottimi risultati. Sotto altre foto scattate durante saldatura finale di chip BGA su schede video MXM o MacBook.
Durante il lavoro controllo sempre l’andatura del processo termco visionando curve e temperature prelevate dalle varie termocoppie della macchina e quelle esterne applicate da me su punti precisi della scheda.
Lavoro terminato.. faccio raffreddare ed estraggo la scheda dalla stazione..
Nei casi in cui il chip video dovesse essere danneggiato procedo alla sostituzione con una GPU nuova di zecca.
Dopo aver montato la scheda madre appena riparata, provo ad avviare l’Asus N56J… il risultato??
Il chip grafico nVidia dell’Asus N56JN ritorna a funzionare!!
Qualunque sia il problema che affligge il problema del vostro Asus N56 posso aiutarvi!
