In questo articolo mostro come effettuo una riparazione di un Toshiba Satellite A200 con problemi di accensione causati da guasto alla scheda video. La soluzione in questi casi è un rework del chip grafico.
Problema:
Toshiba Satellite A200-27c non si avvia
Dettaglio:
All’accensione il Toshiba A200 presenta schermo nero
Soluzione:
Rework reballing chip grafico Intel GMA Toshiba A200
Questa volta presento una riparazione di un Toshiba Satellite A200 con problemi di accensione. Premendo il bottone di accensione infatti il Toshiba Satellite A200 non ne vuole sapere di avviarsi, mostrando una bella schermata nera senza neanche mostrare il classico logo Toshiba iniziale.
Il modello qui presentato è l’A200-27C PSAE3E con display da 15.4″, un modello di qualche anno fa ma ancora utilizzabile per alcuni usi non impegnativi.
Questo modello è basato su piattaforma Santa Rosa , monta un processore Intel Core 2 Duo T5550 da 1.83GHz ed un chip grafico Intel GMA X3100, che usufruisce della memoria condivisa del sistema.
Su questo modello a fare i capricci può essere proprio il chip grafico Intel GMA X3100 , determinando problemi di mancata accensione; in altri casi è il BGA del chipset a fare i capricci.
Di base il Satellite A200-27C è dotato di 2GB di memoria RAM aggiornabili a 4, dispone di connettività senza fili Bluetooth e WiFi 3945ABGm, webcam da 1.3 MP con microfono integrato, ed un masterizzatore DVD DL.
Ma perché si danneggiano i chipset?
Come forse già saprete il problema più diffuso sui laptop (computer portatili di tutte le marche, anche Apple) è un malfunzionamento causato dai chip a montaggio superficiale (detti SMD) che spesso sono difettosi oppure possono soffrire di problemi di conducibilità dovuta allo stagno senza piombo che teoricamente resiste ad altissime temperature ma che in realtà con il tempo e con il surriscaldamento della componentistica tende a fratturarsi, interrompendo così conducibilità elettrica.
Nei casi in cui è il chip ad essere l’elemento difettoso l’unica soluzione è la sua sostituzione con un componente nuovo.
Le saldature SMD dei processori sono rappresentate da palline (ball) di stagno privo di piombo che per rispettare normative RoHS vengono utilizzate durante i processi di saldatura al posto del vecchio tipo di stagno con piombo, molto più resistente.
Queste direttive istituiscono norme riguardanti la restrizione all’
La soluzione a questo problema è ricreare questi legami di trasmissione elettronica mediante una sostituzione delle palline di stagno (reballing) presenti sotto il chip video che se fatta su dell’hardware ‘non toccato’ nè mai riparato, può dare grandi risultati, specie se la riparazione è svolta da mani esperte con prodotti e macchinari professionali.
Oppure, ovviamente, come già detto una sostituzione completa del componente difettoso.
Iniziamo a smontare il Toshiba A200-27C PSAE3E. Dobbiamo posizionarlo con la parte bassa verso l’alto, staccare batteria ed eventuale cavo di alimentazione e aprire gli sportelli tenuti fermi da vitine. Al di sotto di essi vi sono i moduli RAM e l’ Hard Disk.
Smontiamo queste paratie e poi con la dovuta calma svitiamo TUTTE le viti presenti sulla scocca. Ve ne sono diverse, per fortuna quasi tutte della stessa dimensione: un problema in meno quando rimonteremo il tutto.
Successivamente possiamo ribaltare la macchina e lavorare in zona tastiera. Prima di smontare la tastiera dobbiamo rimuovere una piccola barretta di plastica presente anche su altri modelli Toshiba; questa striscia di plastica è presente in alto sulla tastiera e nasconde le viti che fissano la tastiera. Stacchiamola, è incastrata in diversi punti, quindi dobbiamo sollevarla delicatamente con qualche strumento di plastica.
Fatto questo possiamo svitare le vitine che fissano la tastiera e sollevarla delicatamente, staccandone infine il flat incastrato nel connettore.
Una volta sollata la tastiera è necessario staccare un bel pò di flat e connettori; nella prossima foto ho indicato in alcuni riquadri in rosso, i punti in cui c’è qualcosa da staccare.
Occhio anche alla scheda Modem e il flat sulla sua destra: smontiamo tutto.
Infine ci siamo quasi. Separiamo le scocche e arriveremo alla scheda madre scheda madre del toshiba-a200. Non c’è bisogno di smontare lo schermo LCD. Finalmente possiamo quindi vedere la scheda logica. Smontiamo le viti che la fissano alla scocca e stacchiamo gli ultimi flat e cavetti collegati ad essa.
La scheda madre è siglata ISKAA LA-3481P
Estraggo la scheda madre dal suo vano e le preparo per il rework effettuando una pulizia totale; prima rimuovo dissipatori e ventola poi rimuovo i residui di pasta termica con alcool isopropilico. Infine stacco tutte le parti in gomma o plastica che possono danneggiarsi durante il rework e copro eventualmente con nastro Kapton le parti (sopratutto connettori) presenti sulla parte sottostante della scheda madre che voglio in qualche modo proteggere dal calore del preriscaldatore.
Su questo modello di Toshiba la scheda madre ha una problematica: praticamente il cavo di alimentazione primario (rosso/nero nella prossima foto) è saldato sulla piastra. Poiché non mi va di dissaldarlo ma neanche di bruciarlo col calore, non mi resta che coprirlo con nastro Kapton ad alta temperatura, sperando che non si rovini.
Iniziamo la lavorazione. In questo caso prendo di mira il componente che rappresenta il chipset, presente sulla scheda madre dal lato opposto alla CPU. La riparazione del Toshiba Satellite A200 prevede in questo caso un reballing: posizioniamo la scheda madre sulla stazione ed iniziamo il preheater. La prima fase è quella del distacco del chip, seguito dal reballing e successivo reflow per risaldarlo sulla scheda madre come in origine.
Se l’operazione non andrà a buon fine dovrò per forza di cose ordinare un BGA nuovo da sostituire; ovviamente spero di no poiché farei un lavoro parzialmente inutile su un chip cotto. Ma proseguiamo con il lavoro.
Per il reballing utilizzerò stagno con piombo in modo che il BGA non dia poi gli stessi problemi in futuro. Seleziono quindi il corretto profilo per il lift del chip (distacco) in base alla dimensione del componente e dal noozle utilizzato.
Sotto, un esempio di profilo per controllori PC 410 montati su molte stazioni IR e HotAir come una di quelle in mio possesso: in verde il profilo dell’aria calda, in rosso quello del preheater IR.
Di seguito alcune foto di 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.
Ecco un lift… che porto a termine grazie anche all’aiuto di una pompetta a vuoto con ventosa.
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 e spalmandola delicatamente su tutte le piazzole, per riprendere le piste precedentemente spazzolate…
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. Dopo averlo raffreddato, devo pulirlo con la medesima procedura usata per la scheda madre / scheda video:
Dopo la pulizia stendo un velo uniforme di flussante.
Infine tocca risaldare le nuove ball di stagno, della misura adatta. Mi aiuterò a posizionare le palline di stagno utilizzando uno stencil ad aria diretta dedicato oppure universale oppure posso utilizzare uno stencil classico per stazione 90×90. Nella prossima foto utilizzo uno stancil ad aria diretta fissato con nastro kapton su una stazione 90×90; non è molto comoda come cosa poichè diventa difficile posizionare le ball di stagno e recuperare quelle in eccesso.
In tutti i lavori di reballing, tranne che nella fase di pulizia in cui utilizzo dei prodotti differenti, utilizzo del flussante molto reattivo come l’originale Amtech in foto, oramai prodotto raro da trovare in versione originale (con tanto di scadenza e numero di serie…) :
Nella prossima foto utilizzo invece uno stencil ad aria diretta montato su una economica morsetta a molla…. ed effettuo un reflow con stazione ad aria: questo è uno dei miei metodi preferiti; spesso invece di utilizzare un flusso d’aria per il reflow utilizzo un fornetto…
..infatti i migliori risultati li ottengo con un reflow effettuato con apposito fornetto per reflow a temperatura controllata, ovviamente autocostruito… che attacca le ball di stagno perfettamente a 190° senza mai bruciare il BGA e senza mai far saltare qualche ball.
Dopo il reflow delle ball di stagno, effettuo subito una pulizia in vaschetta a ultrasuoni…. specie se ho utilizzato lo stencil direct air: infatti sfrutto la vaschetta anche per far raffreddare velocemente il chip in modo da riuscire anche a staccare più facilmente lo stencil dal processore, cosa che qualche volta può risultare difficoltosa.
Infine pulisco con alcool isopropilico ed effettuo 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..
Ed ecco alla fine un esempio di BGA pronto da saldare…
Infine tocca risaldare il chip grafico sulla scheda madre; applichiamo il flussante.. stendiamolo fino ad applicare un velo e non di più… altrimenti le ball si attaccheranno tra loro e la cosa inficierà sul risultato finale.
Poi posizioniamo precisamente il BGA sulla scheda madre: è forse uno dei momenti più delicati, bisogna centrarlo bene… poi il flussante farà il resto.
Infine possiamo effettuare il reflow e risaldare il chip nella sua sede di origine… scegliamo ovviamente questa volta il profilo giusto per lo stagno con piombo… le temperature di fusione sono più basse (190° circa) rispetto a quelle lead free (230° circa).
Infine faccio raffreddare la scheda madre e l’analizzo per riscontrare eventuali imperfezioni, poi pulisco i dissipatori e la ventola minuziosamente. In particolare, laa ventola talvolta necessita di lubrificazione con apposita soluzione, grasso o spray.
Mentre sui componenti quali CPU e chipset installo nuova pasta termoconduttiva (possibilmente di qualità come Artic o similari) o PAD termici.
Il Toshiba Satellite A200 è stato riparato!
La riparazione del Toshiba A200 ha avuto successo!!
Successivamente rimonto il tutto in maniera definitiva ed effettuo un bel po’ di prove prima di considerare la riparazione terminata.
