Een uitgebreide gids voor CPU-reballing

Leer alles over CPU-reballing, de verschillende soorten, het reballingsproces en de kosten ervan. Ontdek waarom CPU-reballing nodig is en wat beter is: CPU-reballing of vervanging. Uw complete gids voor CPU-reballing vindt u hier!

Wat is CPU-reballing?

BGA (Ball Grid Array) IC-behuizingen hebben kogels in plaats van pinnen. De CPU wordt geïnstalleerd door soldeerpasta op elke soldeerbol aan te brengen, waarna warmte wordt toegepast om de soldeerpasta te laten smelten en stevige verbindingen te maken. Soms kunnen de soldeerbolletjes onder het geïntegreerde circuit van de CPU defect raken of uitvallen door oververhitting, mechanische belasting of thermische schommelingen. Dit brengt de CPU-prestaties in gevaar of veroorzaakt storingen. Daar komt CPU-reballing om de hoek kijken. CPU-reballing is een techniek die wordt gebruikt om fouten in de soldeerbolletjesverbinding van de CPU te repareren of aan te pakken.

Als je een gameliefhebber bent, heb je vast wel eens van de Xbox-serie gehoord om een geweldige game-ervaring te ervaren. De CPU in de Xbox kan soms problemen ondervinden door oververhitting. CPU-reballing wordt gebruikt om deze problemen op te lossen.

Waarom is CPU-reballing nodig?

Moderne computersystemen zijn sterk afhankelijk van GPU's (Graphics Processing Units) en CPU's (Central Processing Units). Deze CPU's worden meestal geleverd in BGA-behuizingen (Ball Grid Array) die op het moederbord worden gemonteerd. IC's met BGA-behuizing hebben geen pinnen; in plaats daarvan hebben ze soldeerbolletjes. Deze soldeerbolletjes kunnen defect raken door oververhitting of een slechte thermische cyclus. Om dergelijke problemen te verhelpen, wordt de CPU-reballingtechniek toegepast, waarbij de oude soldeerbolletjes worden vervangen door nieuwe.

In de volgende scenario's is CPU-reballing noodzakelijk.

1. CPU reballing is een kosteneffectieve oplossing die reballing van de CPU mogelijk maakt zonder de hele CPU te hoeven vervangen.

2. Tijdens het gebruik genereren CPU's warmte, wat kan leiden tot het instorten of kapotgaan van de soldeerballen. Dit vereist onmiddellijke reparatie, die wordt uitgevoerd door de defecte soldeerballen van de CPU te vervangen door nieuwe.

3. Soms worden slechte soldeerprocessen gebruikt bij massaproductie, wat na verloop van tijd kan leiden tot scheuren in de soldeerballen. Dit vereist onmiddellijke vervanging van de CPU-ballen om de scheuren te verhelpen en storingen te voorkomen.  

4. Als een apparaat niet goed wordt behandeld, kunnen de soldeerballetjes beschadigd raken en kan het apparaat defect raken. Dit vereist aandacht en het opnieuw solderen van de CPU.

Over PCBasic

Tijd is geld in uw projecten – en PCB-basis begrijpt het. PCBasic is een PCB-assemblagebedrijf: die elke keer snelle, vlekkeloze resultaten levert. Onze uitgebreide PCB-assemblagediensten: bieden deskundige technische ondersteuning bij elke stap, waardoor topkwaliteit in elk bord wordt gegarandeerd. Als toonaangevend Fabrikant van PCB-assemblage:, Wij bieden een totaaloplossing die uw toeleveringsketen stroomlijnt. Werk samen met onze geavanceerde PCB-prototypefabriek voor snelle doorlooptijden en superieure resultaten waarop u kunt vertrouwen.

Typen CPU

Er zijn verschillende typen CPU's in de context van CPU-reballing. CPU verwijst, in termen van reballing, naar de stijlen van CPU-pakketten waarbij het reballingproces van toepassing is.

1. BGA-CPU

Dit zijn Ball Grid Array (BGA) CPU's en komen vooral voor in smartphones, laptops en andere elektronische apparaten. De kleine soldeerballetjes bevinden zich onder de BGA-chip. Als een of meer van deze balletjes defect blijken te zijn, is het nodig om de CPU te vervangen.

2. PGA CPU

Dit zijn Pin Grid Array (PGA) CPU's en worden meestal gebruikt in desktopcomputers en servers. De pinnen bevinden zich onder de chip in plaats van bolletjes. Als sommige pinnen van PGA's beschadigd zijn, moet de hele CPU vervangen worden en is het niet mogelijk om het CPU-reballingproces erop toe te passen. Als de pinnen echter alleen verbogen zijn, kunnen ze wel gerepareerd worden.

3. LGA-CPU

LGA staat voor Land Grid Array en wordt vooral gebruikt in desktops. In tegenstelling tot de BGA of PGA bevinden de kogels of pinnen zich niet onder de IC; in plaats daarvan is de socket direct op het moederbord beschikbaar. Als er dus iets mis is met de pinnen, is het moederbord aan reparatie toe, niet de CPU. CPU-reballing is daarom niet nodig in LGA.

4. Ingebouwde microcontrollers

Sommige embedded microcontrollers, zoals de STM32, zijn ook verkrijgbaar in BGA-uitvoering. Deze microcontrollers worden veel gebruikt in IoT-boards. Deze boards moesten van CPU worden voorzien als er problemen werden gevonden. Deze microcontrollers zijn meestal verkrijgbaar in verschillende behuizingen, zoals BGA, QFN en TQFP. 

Soorten soldeer

Soldeer speelt een belangrijke rol in het reballingproces van CPU's. Het juiste type soldeer zorgt voor de betrouwbaarheid en levensduur van het apparaat.

Benodigde gereedschappen voor CPU-reballing

CPU-reballing is een proces waarbij oude of defecte soldeerballetjes worden vervangen door nieuwe. Dit proces vereist zorgvuldige aandacht en gespecialiseerde hulpmiddelen zoals een infraroodvoorverwarmer, een reballingstation, BGA-reballingsjablonen, vloeimiddel, een soldeerbout en een microscoop.

1. Hetelucht-reworkstation: Dit reworkstation wordt gebruikt om gecontroleerde hete lucht te leveren aan de CPU en andere componenten tijdens het reballingproces.

2. Infrarood voorverwarmer: De infraroodvoorverwarmer wordt samen met het heteluchtstation gebruikt en zorgt voor een gelijkmatige warmteverdeling tijdens het reballingproces van de CPU.   

3. BGA Reballing-sjablonen: De BGA-reballingsjablonen zijn metalen platen waarop de soldeerbolpatronen voor een specifieke CPU aanwezig zijn.

4. Soldeerballen of soldeerpasta: Bij het reballen van de CPU zijn soldeerballetjes of soldeerpasta nodig om de defecte soldeerballetjes of verbindingen te vervangen.

5. flux: Bij het reballen van de CPU wordt flux gebruikt om de chip van de printplaat te verwijderen of te bevestigen.

6. Soldeerbout: Een soldeerbout is een handig hulpmiddel om de pads schoon te maken.

7. Schoonmaak spullen: Isopropylalcohol wordt vaak gebruikt om fluxresten van de CPU te verwijderen na het CPU-reballingproces.

8. Microscoop: Bij CPU-reballing wordt gewerkt met extreem kleine componenten. Om de soldeerpunten te inspecteren, is een microscoop nodig vóór en na het reballen.  

CPU-reballingproces: stapsgewijze handleiding

Het reballingproces van de CPU is een complexe procedure waarbij de chip van de printplaat wordt verwijderd, gereinigd en vervolgens weer op de printplaat wordt bevestigd, nadat de defecte soldeerballetjes zijn vervangen door nieuwe. Dit gebeurt meestal wanneer de CPU niet goed functioneert of niet naar behoren functioneert, bijvoorbeeld na onnodig opnieuw opstarten. De soldeerballetjes kunnen na verloop van tijd beschadigd raken door oververhitting of mechanische belasting.

1. De CPU verwijderen: In de eerste stap wordt de CPU met behulp van het heteluchtstation van het moederbord verwijderd. Met behulp van een infraroodvoorverwarmer wordt de onderliggende CPU verwarmd om thermische spanning te verminderen. Zodra het soldeer smelt.sde CPU is eenvoudig van het moederbord te verwijderen.

2. CPU- en PCB-pads reinigen: Nu worden de verwijderde CPU en de pads op het moederbord schoongemaakt om eventuele resten te verwijderen, indien van toepassing. De lont en isopropylalcohol worden meestal gebruikt voor reinigingsdoeleinden.

3. Toepassing van soldeerballen en reflowproces: Plaats nu het BGA-sjabloon op de chip en plaats de soldeerbolletjes zorgvuldig op het oppervlak, zodat ze goed in elk gaatje passen. Breng vervolgens vloeimiddel aan en spaander wordt door het reflowproces geleid. De soldeerpasta smelt en zorgt voor stevige verbindingen tussen de balletjes en de pads van de chip.

4. De CPU in het moederbord installeren: De laatste stap in het CPU reballingproces is het installeren van de reballing-CPU op het moederbord. De CPU wordt nauwkeurig op het moederbord geplaatst, precies waar de CPU-voetafdruk beschikbaar is. Zodra de CPU nauwkeurig is geplaatst, spaander wordt door het reflowproces geleid. De soldeerpasta smelt en de CPU zit stevig vast. naar het moederbord. 

5. testen: De laatste tests worden uitgevoerd om te garanderen dat het reballingproces van de CPU succesvol is verlopen. Basistests worden uitgevoerd zodra de printplaat weer in elkaar is gezet, zoals stroomtests en BIOS-tests.

CPU-reballingkosten

Het reballen van de CPU is een veelgevraagde techniek die wordt gebruikt om defecte verbindingen tussen de chip en het moederbord te verhelpen. De originele BGA-ballen kunnen barsten of kapot gaan door oververhitting of andere oorzaken. Het reballen van de CPU omvat het verwijderen van de ballen, het reinigen van de CPU en de moederbordpads, en het opnieuw installeren van de pads op de CPU. Het reballen van de CPU geeft het moederbord een nieuw leven zonder dat het vervangen hoeft te worden door een nieuw moederbord, maar het is vaak een dure service. Het is daarom afhankelijk van de behoefte, het type CPU, de mate van fouten in de CPU-chips, de gebruikte apparatuur en of het proces wordt uitgevoerd voor een individu of in een professionele setting met een groot volume.

CPU-reballing vVervanging: welke is beter?

Conclusie

Concluderend is het reballen van CPU's een belangrijke vaardigheid voor technici om de fouten in de soldeerverbinding van de CPU te repareren. Soldeerballetjes op het geïntegreerde circuit van de CPU kunnen defect raken of kapot gaan door oververhitting, mechanische belasting of thermische schommelingen. Dit brengt de CPU-prestaties in gevaar of veroorzaakt storingen. Daarom is inzicht in het reballingproces, de soorten en de benodigde tools voor het reballingproces van de CPU belangrijk voor engineers om weloverwogen beslissingen te kunnen nemen.