منظور از ریبال کردن چیپست، جایگزینی و تعویض تمامی توپ های قلع لحیم شده بر روی چیپست BGA یا چیپست دارای ردیف های عمودی و افقی توپ قلع است. برای نیاز کاربر به انجام ریبالینگ (Reballing) دلایل متعددی وجود دارد که در این مقاله به بیان آنها خواهیم پرداخت. ریبال کردن چیپست یک امر تخصصی محسوب می شود و برای انجام به تجهیزات متعددی نیاز خواهید داشت. در ادامه مقاله به بررسی دلایل، تجهیزات مورد نیاز و مراحل ریبال کردن تراشه می پردازیم.
ریبال کردن چیست؟
ردیف های افقی و عمودی (گرید) توپ قلع برای اتصال دقیق و بهتر بین چیپست و مدار چاپی طراحی شده اند. بنا به دلایلی که در طول متن به آنها اشاره خواهیم کرد، برای مثال قلع مردگی، این امکان وجود دارد که به ریبال کردن و یا تعویض توپ های قلعی نیاز پیدا کنیم.
این فرایند شامل برداشتن تمامی توپ های قلعی قدیمی و قرار دادن توپ های قلعی جدید به جای آنها می شود. ریبال کردن عمواً بر روی لپ تاپ ها، کنسول های بازی، پردازنده های گرافیکی و یا چیپست های گوشی ها انجام می شود. بیشتری نیاز به ریبالینگ در چیپست های گرافیکی دیده می شود.
بیشتر بخوانید: نحوه رجیستری تبلت
علائم اتصال نادرست در توپ های قلعی
ممکن است در حین بازی در کنسول بازی و یا در لپ تاپ خود، ناگهان با تصویر سیاه روبرو شوید و دستگاه در عمل دیگر کار نکند. مشاهده مشکلات عمودی و یا افقی در تصویر می تواند یکی دیگر از مواردی باشد که نتیجه خرابی در اتصال توپ های قلعی چیپست گرافیکی است. نیاز به ریبال کردن چیست به این دلایل رخ می دهد.
- کاربری نادرست و یا بیش از حد و گرم شدن دستگاه رخ می دهد. با گرم شدن بیش از حد دستگاه، توپ قلع جا به جا شده و در نهایت اتصال بین پایه ها بوجود می آید.
- دلیل دیگر می تواند خرابی در خود چیپست باشد. در این صورت برای نصب چیست جدید نیاز به ریبل کردن آن وجود دارد.
- ارتقاء چیست نیز دلیل دیگر جا به جایی و نیاز به ریبال کردن چیپست است.
- آسیب به اتصالات چیپست د اثر ضربه و یا سقوط (به خصوص در گوشی ها)
تجهیزات مورد نیاز برای ریبال کردن چیپست
همانطور که در بالا اشاره شد، ریبال کردن چیپست فرایندی تخصصی است و برای انجام آن نیاز به تجهیزات گران قیمتی خواهید داشت. با توجه به اینکه ریبالینگ نیاز روزمره محسوب نمی شود، خرید این تجهیزات و انجام شخصی آن عاقلانه به نظر نمی رسد و توصیه می شود که برای ریبال کردن چیپست به مرکزی معتبر مراجعه کنید.
- هویه: ابزاری دستی برای لحیم کاری است و با ایجاد حرارت، فلز قلع را ذوب می کند تا اتصال بین اجزای الکترونیکی و مدار چاپی را برقرار کند.
- خمیر لحیم: خمیر لحیم کاری ماده‌ای است که جهت برقرار ساختن اتصالات بین پایه قطعات و سطح مسی در مدار های چاپی مورد استفاده قرار می گیرد.
- قلع کش سیم مسی: کلاف سیم مسی با روکش Rosin Flux گه معمولا به صورت رولی عرضه می شد و برای جدا کردن لحیم از برد چاپی و یا چیپست استفاده می شود.
- نگهدارنده چیپست BGA: پایه ای ساده اما استاندارد با اندازه چیپست ها، برای تهداشتن چیپست در زمان ریبال کردن آن
- شابلون BGA: شابلون BGA از صفحه ای فلزی تشکیل شده و الگوی حفره های گرید توپ های قلعی بر روی آن ایجاد شده است. این صفحه می تواند در برابر گرما مقاومت کند و ایجاد گرید را برای کاربران ساده تر می کند.
- توپ های قلع: توپ های قلع برای ایجاد اتصال بین چیپست و مدار چاپی استفاده می شوند و با ایجاد حرارت ذوب شده و به عنوان پایه چیپست به آن متصل می شوند.
- دستگاه BGA: این دستگاه وظیفه تولید دمای استاندارد برای ذوب شدن توپ های قلعی و اتصال آنها به چیپست و یا جدا کردن آنها از مدار را به عهده دارد.
در نظر داشته باشید که ریبالینگ فرایندی زمانبر و مشکل است. به همین دلیل پیش از شروع به کار کل مقاله را مطالعه نمایید و همه نکات را در نظر بگیرید.
فرایند ریبال کردن چیپست
در این آموزش فرایند ریبال کردن چیپست یک کنسول بازی شرح داده خواهد شد. اما این دستورالعمل برای تمامی چیپست های BGA کاربرد خواهد داشت. ابتدا باید مادربرد و چیپست متصل به آن را از دستگاه خارج کنید. شما می توانید از ویدئو های موجود در اینترنت برای باز کردن صحیح دستگاه استفاده کنید.
در مرحله بعد، با احتیاط و بدون آسیب زدن به مدار اطراف آن، و با استفاده از چاقوی باریک، هیت سینک های فلزی را در چیپست جدا کنید. در صورتی که برای جدا کردن هیت سینک دچار مشکل هستید، از سشوار صنعتی برای گرما دادن صفحه بالای هیت سینک و شل کردن چسب آن استفاده کنید و سپس با چاقو دوباره تلاش کنید. این اولین گام در جدا کردن چیپست برای ریبال کردن آن است.
بیشتر بخوانید: تعمیر تبلت های ویندوزی
بعد از جدا کردن هیت سینک از الکل ایزوپروپیل 90 درصد برای پاک کردن سطح چیپست استفاده کنید. این کار را با استفاده از گلوله پنبه آغشته به الکل خالص یا همان ایزوپروپیل 90 انجام دهید.
در مرحله بعد از خمیر لحیم مایع در چهارگوشه چیپست استفاده کنید این کار کمک میکند تا با پوشیده شدن چیپ از مایع خمیر لحیم، قلع زدایی با سادگی بیشتری انجام شود.
از ورق فویل برای پوشاندن بقیه قطعات مادربرد استفاده کنید. تنها قطعات اطراف چیپست را بپوشانید.
حالا سیم سنسور حرارت را به چسب به فویل اطراف چیپست بچسبانید تا بتوانید بر دمای اطراف چیپست و خود آن نظارت داشته باشید.
حالا مادربرد را در دستگاه BGA قرار دهید و مطمئن شوید که پنل مادربرد به خوبی در جای خود محکم شده است. دراین مرحله از ریبال کردن، قصد داریم تا چیپست را از مادربرد جدا کنیم.
در این مرحله چیپ را با گرما دهنده بپوشانید و دمای دستگاه را متناسب با مدت زمان فرایند تنظیم کنید.
ابتدا دمای دستگاه را در اندازه متوسط قرار دهید و به چیپست حرارت بدهید. زمانی که احساس کردید، لحیم در حال ذوب شدن است، چیپست را جدا کنید. ممکن است این زمان برای برخی از چیپست ها بیشتر باشد. بعد از جدا کردن چیپست، مقدار بیشتری خمیر لحیم مایع را بر روی سطح BGA در مادربرد قرار دهید و سپس با استفاده از هویه باقیمانده قلع موجود بر روی مدار چاپی را بردارید. برای اینکار ابتدا هویه را گرم کنید و سپس با حرکتی موجی بر روی مجل نصب چیپست بکشید تا برای قرار دادن مجدد چیپست بر روی آن در فرایند ریبال کردن آماده شود.
بعد از آن مقداری از قلع کش سیم مسی را جدا کنید و بعد از گرم کردن مجدد هویه، قلع کش سیم مسی را روی برد قرار دهید و هویه را روی آن بگذارید و با حرکت موجی بر روی مدار جا به جا کنید. با انجام کار ، باقیمانده قلع از روی مدار پاک می شود. برای راحتی کار و آماده سازی کامل برد چاپی برای ریبال کردن، می توانید از خمیر مایع لحیم نیز استفاده کنید.
حالا چیپست را در نگهدارنده چیپست قرار دهید و فرایند پاکسازی را مجددا تکرار کنید. مقداری خمیر هویه را بر روی چیپست قرار دهید و هویه گرم شده را روی آن حرکت دهید. سپس مقداری قلع کش سیم مسی را روی چیپست قرار دهید. سپس هویه گرم شده را روی آن بگذارید و به صورت حرکت موجی جا به جا کنید تا چیپست به خوبی از قلع مردگی پاک شود.
در این مرحله مقداری خمیر لحیم مایع را با انگشت خود بر روی چیپست قرار دهید. دقت کنید که مقدار آن بیش از حد نباشد. این مقدار از خمیر لحیم مایع به چسبیدن توپ های قلعی به چیپست در زمان ریبال کردن کمک زیادی می کند.
حالا ابتدا کاور پایین و سپس شابلون و در نهایت کاور بالای کیس نگهدارنده را روی آن قرار دهید و با محکم کردن پیچ ها، کیس و شابلون را در جای خود ثابت کنید.
توپ های قلع را بر روی صفحه فلزی قرار دهید. با این کار توپ ها به صورت خودکار در داخل سوراخ های صفحه قرار می گیرند. برای پر کردن سوراخ های خالی مانده می توانید هولدر چیپست را به آرامی تکان دهید. توپ های قلعی در اندازه های مختلفی به بازار عرضه می شوند، دقت کنید که از اندازه مناسب استفاده می کنید، در غیر این صورت نتیجه مطلوبی در انتهای ریبال کردن حاصل نمی شود.
بیشتر بخوانید: بریک شدن گوشی و تبلت
بعد از پر کردن تمام سوراخ ها، به آرامی پیچ های کاور را باز کنید و کاور بالایی را جدا کنید. این کار باید به آرامی و با دقت انجام شود تا توپ های قلعی جا به جا نشوند.
توپ های قلعی را با استفاده از سشوار گرما دهید. فشار جریان هوا در سشوار صنعتی را در حداقل خود قرار دهید. در غیر این صورت تمام توپ ها در حین ذوب شدن و ریبال کردن جا به جا می شوند و اتصالات نادرستی بوجود می آورند.
چند قطره از خمیر لحیم مایع را بر روی چیپست قرار دهید و با استفاده از انگشت خود، به آرامی در سطح چیپست پخش کنید. سپس چیپست را در جای درست خود در مدار قرار دهید. نشانه های روی چیپست و مادربرد به شما در پیدا کردن جهت درست کمک می کند.
حالا باید با سشوار صنعتی به چیپست گرما بدهید تا اتصال بین توپ های قلعی و مادربرد و در نهایت اتصال بین چیپست و برد ایجاد شود. نکته مهم در این مرحله از ریبال کردن، آگاهی از میزان گرما و مدت زمانی دمیدن هوای گرم به چیست است. زیرا شما دیدی به توپ های قلعی ندارید و در عمل در هنگام ذوب شدن آنها نمی توانید آنها را ببینید. با دمش بیش از حد دما، امکان بروز آسیب در خود چیست و یا قطعات اطراف آن وجود دارد. دما سنج متصل به فویل به شما کمک زیادی خواهد کرد. اما تجربه نقشی کلیدی در این بخش دارد. سعی کنید تا با حداقل دما این کار را انجام دهید. به طور معمول دمای 180 درجه قلع را به مرحله ذوب می رساند. این اعداد نسبی است و استفاده از آن را برای تمام موارد توصیه نمی کنیم. توصیه ما این است که دمش هوای گرم با درجه بالا بین 1 تا 2 دقیقه انجام شود.
بعد از خنک شدن کامل برد و چیپست، هیت سینک را مجددا بر روی آن قرار دهید و دستگاه را مجددا تست کنید. در صورتی که دستگاه به درستی کار نکرد، دو احتمال وجود دارد. اول اینکه در اجرای فرایند ریبال کردن دچار اشتباه شده باشید و یا اینکه چیست کاملا خراب شده باشد. دمش مجدد سشوار و یا تکرار فرایند ریبالینگ می تواند به حل مشکل کمک کند.
