Мультиметр
Начнем, пожалуй, с оборудования. Но по ходу будем делать лирические отступления, как и для чего можно применять.
Мультиметр – электронный измерительный прибор, объединяющий в себе несколько функций. В минимальном наборе это вольтметр, амперметр и омметр. Также в некоторых моделях есть возможность замера емкостей. Но главное, что нам нужно,
это вольтметр и омметр. Ну и конечно, на любом мультиметре существует режим прозвонки (измерение электрического сопротивления со звуковой
(иногда и световой) сигнализацией низкого сопротивления цепи). Замер емкости чаще всего требуется при механических неисправностях – отбитых или
прогоревших конденсаторах. Это самая простая неисправность. Единственное, что требуется, это узнать номинал неисправного конденсатора. Самый простой вариант – найти такую же видеокарту, отпаять с нее конденсатор, померить его емкость
и припаять обратно. Ну и потом найти аналог. Впрочем, найти точно такую же видеокарточку получается далеко не всегда.
Если такой оказии нет, то все становится несколько сложнее. Хорошо
если неисправный конденсатор находится в идентичных цепях – по памяти, например. А что делать, если нет ни похожей видеокарты, ни по аналогии
не понять? В таком случае номинал конденсатора просто подбирается. По принципу «припаял – заработало», ну или «не заработало – паяем дальше».
Это, разумеется, в случае обычного маленького
не электролитического конденсатора.
В случае с электролитом так делать нельзя. Номинал там надо подбирать аналогичный, но, впрочем,
на них всегда есть полная маркировка. Так что
в этом плане все несравнимо проще.
К слову, существует довольно распространенная неисправность, связанная с механическим повреждением
конденсаторов – отсутствие видеосигнала у видеокарт. На рисунке показано расположение конденсаторов у слота на сигнальных линиях. Разрушение этих
элементов и вызывает отсутствие сигнала.
Но к счастью, номинал этих конденсаторов всегда на всех видеокартах одинаковый и составляет
100 мкФ. Тут все просто – достаточно поменять
неисправный конденсатор на аналогичный.
Выбираем мультиметр
Новичкам наверное лучше покупать автоматический мультиметр, где не придется подбирать руками
шкалу градации. На мультиметре без этой функции
тебе придется руками выставлять необходимые
значения. Если, например, желая измерить сопротивление резистора, ты поставил от 0 до 200 Ом,
то при попытке проверить показатель элемента
номиналом 500 Ом тестер будет выводить на экран
единицу. Соответственно, нужно будет повышать
шкалу. То же касается и шкал напряжения и емкости. Так что, наверное, проще купить автомат. Единственный минус автоматического решения – показания немного скачут. Кстати, автоматический девайс
обычно можно переключать в ручной режим.
Простейший не автоматический мультиметр стоит
меньше трехсот рублей.
Термофен
В любой сложной схеме, любая деталь не будет
показывать точных значений своего номинала.
Для того чтобы узнать абсолютно точный номинал,
предположим, резистора, его нужно выпаивать.
В случае с резисторами это еще ничего – обычно
номинал не сильно скачет относительно состояния
не в схеме. А вот емкость конденсатора в схеме
узнать нельзя. Его по-любому предстоит выпаивать.
Вот тут то и требуется паяльник и прочие неизменные атрибуты ремонта. На самом деле, если
отбросить немного романтический образ ремонтника, как человека постоянно сидящего с паяльником
в руках, этим инструментом лично я, например,
работаю крайне редко – обычно используется фен.
Существуют различные разновидности термофенов. Для целей ремонта используются две: промышленный фен и фен для пайки.
Мелкие конденсаторы и резисторы можно выпаивать и паяльником, но риск повредить их – намного
больше, да и просто это неудобно. К тому же паяльником микросхему не снимешь. При работе с феном для пайки
есть свои нюансы. Можно, например, вообще не использовать
флюс, но нужно четко подбирать температуру фена и расстояние – можно запросто подпалить схему.
А для чего нужен промышленный фен? Дело в том, что существует
такой метод ремонта, как прогрев – обычно чипа или памяти. На самых современных видеокартах бывает, что и ШИМ-контроллер
приходится греть. Дело в том, что с течением времени или просто
в результате производственного брака пайка центрального чипа
или микросхем памяти может претерпевать негативные изменения.
В таких вот случаях без флюса и термофена – никуда. При проблемах с центральным чипом используется промышленный девайс.
Прогрев
Вообще, прогрев – один из самых распространенных способов
ремонта. Очень часто помогает, например, при «артефактах»,
вызванных дефектами пайки памяти. Бывает, что при отсутствии
видеосигнала, помогает просто прогрев центрального чипа.
И случается такое, кстати, довольно часто. Но прогрев – дело
довольно сложное и довольно опасное для видеокарты.
Опишу метод прогрева более подробно на примере чипов памяти.
Возьмем видеокарту со вполне стандартными артефактами.
Методы понижения частот ничего не дали. С напряжением
тоже все в порядке. Вывод очевиден – проблемы с контактами.
Для восстановления паек, то есть контактных площадок, нам
потребуется флюс. Флюс лучше всего использовать специально
предназначенный для бессвинцового припоя. Сейчас видеокарты, в которых используется свинцовый припой, не делают – все
теперь «зеленое». Со свинцом тебе придется иметь дело, только
если у тебя очень старенькая видеокарта. Температура плавления бессвинцового припоя составляет примерно 250 градусов.
Исходя из этого, подбирается нагрев воздушного потока. Обычно
это где-то 300-350 градусов по показаниям самого оборудования.
BGA
Вообще, подобный метод ремонта – не такой уж и старый.
Широкую распространенность он приобрел после введения в
практику технологии BGA. Если кратко, то в BGA, в отличие от
DIP и ему подобных, выводы представляют собой не ножки,
расположенные по краям микросхемы, а шарики из припоя,
нанесенные на контактные площадки с обратной стороны микросхемы. При монтаже микросхему располагают на печатной
плате, согласно маркировке первого контакта на микросхеме
и на плате. Далее чип нагревают с помощью паяльной станции
или инфракрасного источника так, что шарики начинают плавиться. Поверхностное натяжение заставляет расплавленный
припой зафиксировать микросхему ровно над тем местом, где
она должна находиться на плате.
Сочетание определенного
припоя, температуры пайки, флюса и паяльной маски не
позволяет шарикам полностью деформироваться.
При восстановлении пайки все немного проще. Небольшое
количество флюса наносят у края микросхемы. При нагреве чипа
феном флюс загоняется под чип и равномерно распределяется
под ним. Вообще лучше всего греть до такого состояния, когда чип
сможет двигаться. Обычно проверяют пинцетом или чем-нибудь
подобным. Но лично я обычно просто жду полного испарения флюса. Как правило, этого хватает.
Вероятность сдвинуть чип по вине
дрожащих рук при проверке на степень готовности – велика.
А восстановить шарики на микросхеме или на плате – практически
невозможно без специальных трафаретов и марок припоя.
Прогрев центрального чипа осуществляется примерно по тому же
принципу. Только используется большой промышленный фен.
И прогрев осуществляется с нижней стороны платы.
Список неисправностей, который удается починить прогревом,
достаточно обширен. Тут и артефакты, вызванные чипом или
памятью, тут и вообще полное отсутствие видеосигнала. Частенько я прогревал и память, и чип на одной видеокарте, не особо
вдаваясь в то, чем вызван конкретно этот случай. А в целом
прогрев может помочь, только если на ядро или память подается
напряжение. О нем мы дальше и поговорим.
В поисках напряжения
Главный инструмент здесь – это твой мультиметр. Замер напряжения осуществляется просто: один контакт – на «землю», другой
контакт тестера – на элемент, с которого снимается показание напряжения. В качестве «земли» можно использовать или молекс
от блока питания самого компьютера (черный провод), или просто
корпус самой видеокарты, железную часть. Обычно я проверяю
наличие напряжения на дросселях и его значение. Но в некоторых случаях можно проверять наличие питания и на конденсаторах. Например, старшие видеокарты не имеют выводов
дросселей с тыльной стороны, но есть возможность снять
показания с конденсаторов, находящихся с тыльной стороны, там,
где с лицевой находятся дроссели.
Предположим, напряжение есть на памяти, но его нет на GPU.
Вызвано это может быть вообще-то несколькими причинами:
неисправностью какого-либо элемента в цепи (конденсатора,
резистора, и т.п.), неисправностью ШИМ-контроллера и коротким замыканием в каком-либо элементе. Отследить, где
именно произошло замыкание, подчас самое сложное и самое длительное занятие в процессе ремонта. Можно
сидеть часами с тестером над видеокартой и так
и не найти неисправности. Самое печальное, если
короткое замыкание – в самом центральном чипе.
Я расскажу о некоторых неисправностях, которые
легко отследить и достаточно просто устранить.
Охота на коз
Немного о допустимых диапазонах напряжений. Напряжение, поступающее на память видеокарты, это
что-то порядка от 1.8 до 2 вольт. На центральном
чипе, как правило, диапазон рабочих напряжений
от 1.1 до 1.3 вольта. Это довольно примерные значения – для каждой видеокарты все индивидуально.
После внимательного визуального осмотра, замера напряжений и уточнения места неисправности
первым делом нужно проверить сопротивление
между «землей» и конденсаторами на тыльной
стороне платы, расположенными напротив чипов
памяти, или центрального чипа.
Если сопротивление между «землей» и ядром меньше, чем
пол-Ома, то это, безусловно, короткое замыкание. В противном случае продолжаем поиски.
В последнее время часто проблема кроется в
электролитических конденсаторах. Если сопротивление у конденсатора между «плюсом» и
«минусом» – ноль, то он неработоспособен.
Симптоматика короткого замыкания внешне
бывает разная. Например, ты включаешь компьютер, но он не включается – на долю секунды
подается напряжение на видеокарту и дальше
блок питания резко выключается. Бывает, просто
нет напряжения на памяти или ядре.
Кстати, чаще всего, если система уходит в защиту,
все не так уж и плохо. Короткое замыкание, скорее всего, в каком-либо несправном элементе. И если
определить неисправный конденсатор или резистор
бывает довольно сложно, то определить, например,
мертвый транзистор не представляет особой трудности. Как это сделать, я сейчас опишу.
Транзюки
На рисунке показана пара обычных транзисторов.
На более дорогих видеокартах, придерживающихся
референсного дизайна, используются транзисторы
в немного других корпусах.
В обоих случаях принципиальная схема – одинаковая: и у трехконтактного, и у пятиконтактного транзистора. Для диагностики нам понадобится тестер,
выставленный в режим прозвонки. Если у трехконтактного транзистора левая нижняя ножка звонится
на ноль на его же «землю», то, соответственно,
это значит, что транзистор отжил свое на белом
свете. У пятиконтактного – посложнее. В рабочем
состоянии не звонится только нижняя правая нога.
Остальные звонятся, но не на ноль. В нерабочем
состоянии чаще всего прекрасно звонятся все лапы.
При смене транзистора паяльником не обойдешься. Только фен спасет отечество!
Для выпаивания транзистора чаще всего (кроме случаев с
топовыми видеокартами) достаточно выставить
порядка 350 градусов, погреть его полминуты и
можно снимать. Кстати, советую использовать
такую незаменимую вещь, как пинцет. На дорогих,
топовых видеокарточках полуминутами не обойдешься. Там, бывает, надо греть очень аккуратно
по нескольку минут. Очень тяжело прогреваются!
Иногда при работе с такими видеокартами вообще
приходится прогревать снизу большим феном и
сверху – маленьким.
Чаще всего неработоспособный транзистор ничего
за собой не «тянет». То есть достаточно поменять
только его, и все будет прекрасно работать. Вообще
поломка такого рода, как неисправный транзистор, одна из самых легких в ремонте и не требует
никаких специальных знаний сверх того, что
я описал выше. В случае умершего конденсатора
все немного посложнее.
Электролиты
Хотелось бы ненадолго вернуться к пайке электролитических конденсаторов. Производителями
используются в основном две вариации: конденсаторы, контакты которых выходят на другую сторону
видеокарты, и конденсаторы на пластиковом
основании, которые не сквозные.
Для пайки таких конденсаторов, как ни странно, лучше
всего подходит паяльник, но, желательно, очень
мощный. Что в случае сквозного монтажа, что в случае
площадки выпаиваются, по сути, абсолютно одинаковые конденсаторы. Только под площадкой контакты
загнуты и паяются на заводе не насквозь, через текстолит, а просто сверху. Снимаются они обычно двумя
фенами: одним плата подогревается с нижней стороны,
другим – легонько сверху.
Правда, так очень легко подплавить пластик площадки, и у человека неопытного,
скорее всего, так и произойдет. Вообще, видеокарты,
где используются конденсаторы на площадках, это,
как правило, девайсы дорогие, и, соответственно, в них
используется большее количество слоев в текстолите,
больше фольги, поэтому и требуется два фена. Если
просто сверху пытаться отпаять конденсатор феном
для пайки, скорее всего, ты просто расплавишь пластиковую площадку, но успеха не добьешься. Так что
паяльник и еще раз паяльник!
Безнадежный случай
Хотелось бы перечислить виды неисправностей,
которые починить практически никогда не удается.
Это чаще всего неисправность одного из портов
(аналогового и DVI). Он может полностью не работать или отсутствовать один из цветов на экране,
например. Вызвано это, как правило, замыканием
в самом чипе. Таким вот маленьким, локальным, но,
тем не менее, чинится это только сменой чипа.
Разумеется, без смены чипов не починишь короткое
замыкание в микросхемах памяти или в GPU. Также
не починить нарушения самой печатной платы. Это,
кстати, очень неприятная вещь. Видеокарта может
работать прекрасно часами. Но потом неожиданно вылетать. Вообще, если честно, самая моя
нелюбимая неисправность – это когда видеокарта
приходит в ремонт с симптомами «зависает через
два часа работы». Разумеется, тестировать ее
только на установление неисправности два часа
никто не будет. Если только это не GeForce GTX 280
какой-нибудь :). Но основной оборот ремонтных
мастерских – это все-таки видеокарты попроще.
В целом, если есть возможность, то эта видеокарта
поедет дальше по гарантии, нет – вернется клиенту.
Поэтому многие несознательные личности в таких вот
случаях прикладывают к видеокарте «прямые руки».
Лучше всего работает электрошок – следов не остается. Зато остается плохая репутация за клиентом :).
Также можно просто во время прошивки BIOS’а
на видеокарте выключить питание… Люди стремятся
гарантировать себе невозвращение из сервиса видеокарт в случае таких вот «плавающих» неисправностей. И в принципе вполне заслуженно.
Конечная точка любой гарантии в современных условиях – это Китай. А они там, к сожалению, не смогут
прочитать описание неисправности, написанное на
русском языке. И, разумеется, не станут тестировать
плату два часа. Только вот починить спаленный
электрошоком чип им несложно – у них всегда есть
новенькие. И, соответственно, девайс поедет обратно после ремонта. А так как у видеокарты могло быть
небольшое нарушение печатной платы, неисправность себя проявит опять :). Впрочем, скорее всего,
эта видюха не попадет больше тому клиенту, от которого пришла. Так что метод заслуживает жить.
Единственное, чего не стоит вытворять, как делают
многие умники, это проходиться по контактам лезвием. Опытные юзвери могут это делать практически
незаметно, но все же есть вероятность, что не менее
опытный гарантийщик просто не примет такую
видеокарту потом по гарантии.
Ну и в качестве напутствия: пробуй, дерзай! Нет ничего чрезмерно сложного в ремонте компьютерного
железа. В конце концов, все дело либо в том,
что где-то нет контакта, либо в неисправной детали.
Достаточно всего лишь уметь их менять. Удачи
в твоих ремонтных начинаниях!