Как выполнить ремонт материнской платы компьютера

Добрый день, друзья!

Сегодня у нас практическое занятие, и мы будем заниматься интересным делом – ремонтом материнской платы компьютера. Разумеется, можно эту плату просто заменить, и часто так и делается. Но, когда удается оживить отказавшую «железку», испытываешь, как говорил один знаменитый деятель, «чувство глубокого удовлетворения» .

Данная статья для тех, кто хочет копнуть чуть глубже. Мы рассмотрим наиболее часто встречающуюся неисправность, которая, к счастью, устраняется достаточно просто.

В любом случае, сложные случаи оставим профессионалам с их паяльными станциями, диагностическими платами и прочим сложным оборудованием.

Надеюсь, вы уже научились обращаться с паяльником, цифровым мультиметром, и проверять полевые транзисторы.

Материнская плата компьютера

Материнская плата – это основная и наиболее сложно устроенная часть компьютера, представляющая собой пластину из изоляционного материала с медными проводниками и напаянными на них деталями и разъемами.

Неумолимый закон техники гласит — чем выше сложность, тем ниже надежность.

Монтаж материнских плат производится посредством автоматизированных линий («на коленке» такое сложное изделие не сделаешь) с выходным контролем и тестированием.

Несмотря на все технические и технологические ухищрения, существует некоторая вероятность выхода их из строя. Отказ может быть после нескольких лет работы (вследствие старения элементов), либо из-за небрежного обращения (в частности, из-за неумеренного разгона), либо вследствие иных причин.

Неисправные конденсаторы

Пожалуй, наиболее частая причина сбоев или отказов материнских плат вызвана выходом из строя конденсаторов низковольтного сильноточного источника питания ядра процессора.

Эти конденсаторы работают в тяжелом режиме, и проявляется обычно такая неисправность после нескольких месяцев или лет работы.

Тяжесть режима заключается в том, что по цепям источника питания протекают токи в десятки ампер.

Выход из строя конденсаторов можно определить по внешнему виду. Они вздуваются, при этом в самых запущенных случаях верхняя грань их раскрывается, и из них вытекает электролит. Как правило, эти конденсаторы включены параллельно – для уменьшения ESR (эквивалентного последовательного сопротивления, ЭПС). Вы хотите спросить,

Что такое ESR конденсаторов?

ESR конденсатора складывается из омического сопротивления выводов, контактных площадок, проводимости электролита и определяется материалами и технологией производства. При этом, чем больше емкость, тем, оно, как правило, меньше. Существуют электролитические конденсаторы различных типов, которые отличаются (при одной и той же емкости) величиной ЭПС.

Конденсаторы, которые применяются при производстве материнских плат, имеют пониженное ESR и стоят дороже обычных.

Со временем в конденсаторе протекают сложные электрохимические процессы, внутренние контактные площадки корродируют, и ЭПС постепенно растет.

Оно представляет собой омическое сопротивление, поэтому в соответствии с законом Ома на нем будет рассеиваться мощность, приводящая к нагреву конденсатора (а также к усилению коррозии и еще большему его росту).

Для уменьшения суммарного ESR и ставят несколько конденсаторов (иногда – более 10) параллельно, а не один большой емкости.

При выходе из строя одного конденсатора суммарное ЭПС растет, и оставшиеся конденсаторы работают в еще более тяжелом режиме. Иными словами, если вздулся один конденсатор, то со временем вздуются все, включенные параллельно с ним.

Подготовка к ремонту материнской платы

Мы не будем рассматривать сложных технологий замены с использованием паяльных станций, вакуумных отсосов – это удел сервисных центром и продвинутых ремонтников.

Будем использовать обычный отечественный паяльник мощностью 40 Вт, спиртоканифольный флюс, оловянно-свинцовый припой и заостренную деревянную палочку.

Жало паяльника надо заточить определенным образом. Оно должно быть такой ширины, чтобы, по возможности, одновременно нагревать оба вывода.

Желательно иметь ЛАТР или автотрансформатор с отводами и переключателем для регулировки температуры жала паяльника.

Спиртоканифольный флюс можно получить, растворив порошкообразную канифоль в этиловом спирте 96 градусов.

Замена конденсаторов

Итак, надо смочить флюсом места припайки конденсатора, обхватить выпаиваемый конденсатор пальцами левой руки и прогреть несколько секунд места пайки (взяв при этом паяльник в правую руку – если Вы правша). Затем, аккуратно покачивая, необходимо осторожно вытащить конденсатор.

Если ширина жала не позволяет нагреть оба вывода сразу, можно нагревать их по одному, поочередно (и поочередно вытаскивать каждый на несколько миллиметров). Но в этом случае нагревать их придется не один раз! Лишний нагрев материнской платы нам ни к чему.

Переходные отверстия на материнской плате металлизированы, поэтому в них остается припой.

Удалить его можно заостренной деревянной палочкой. Можно использовать палочки-зубочистки или палочки для чистки ушей (если снять с них ватные тампоны).

Дерево там твердое и прекрасно подходит для наших целей.

В крайнем случае, можно использовать спичку, если предварительно обжечь ее конец на жале паяльника, чтобы этот кончик стал тверже.

Итак, надо опять нанести каплю флюса на места пайки, вставить кончик деревянной палочки или спички в переходное отверстие, слегка надавить на него и прогреть с противоположной стороны паяльником. Когда припой расплавится, заостренный кончик палочки покажется с противоположной стороны. Перед припайкой нового конденсатора необходимо, естественно, предварительно облудить его выводы.

Проверьте и полевые транзисторы!

Выход из строя конденсаторов может повлечь за собой и выход полевых транзисторов низковольтного стабилизатора питания.

При этом их выводы (особенно сток – исток) часто оказываются закороченными, что легко определяется тестером.

Как проверить полевые транзисторы, рассказано в статье о полевых транзисторах. Чтобы получить достоверные результаты, необходимо перед «прозвонкой» вынуть процессор из разъема.

Негодные транзисторы следует заменить исправными, используя флюс и паяльник. При этом может понадобиться демонтировать какие-то детали (в частности, дроссели фильтра) для того, чтобы получить доступ к транзисторам.

Таким образом, если понадобилось заменить вздувшиеся конденсаторы на плате, надо демонтировать их, очистив переходные отверстия от припоя. Затем надо проверить полевые транзисторы низковольтного стабилизатора и при необходимости заменить их. Только после этого надо припаивать новые конденсаторы.

Отметим, что ЭПС не измеряют обычным цифровым тестером.

Оно может иметь значение десятых или сотых долей Ома, что сравнимо (или даже меньше) с сопротивлением самих щупов и погрешностью прибора.

Для этих целей используют специальные приборы – измерители ESR. Существуют прецезионные и дорогие приборы, а есть и приборчики попроще, которые измеряют заодно и емкость конденсатора.

Конечно, бывают и многие другие неисправности, связанные с заменой микросхем. Но это сложные в диагностике и устранении виды неисправностей. Это удел сервисных центров.

Ошибки в ремонте материнской платы

Рассмотрим несколько типичных ошибок, которые делают начинающие ремонтники. Избегайте этих «граблей».

Напоминаем, что при ремонте материнской платы нежелательно использовать паяльник более 40 Вт. В противном случае можно перегреть места пайки и необратимо повредить контактные площадки и токопроводящие дорожки платы.

Жало паяльника должно быть хорошо отформовано, и за этим нужно постоянно следить. Дело в том, что постепенно медь жала потихоньку растворяется в припое. И на поверхности жала образуются раковины. Из-за этого приток тепла к месту пайки ухудшается.

Кроме того, корявая поверхность жала может легко повредить контактные площадки и токопроводящие дорожки материнской платы.

После выпаивания неисправных конденсаторов затекший припой из отверстий нужно удалять только деревянной палочкой.

Металлическими предметами делать этого нельзя! Дело в том, что материнская плата имеет несколько контактных слоев, а внутренняя металлизация в отверстиях соединяет эти слои.

Металлические предметы (скрепки, иглы от шприца и т.д.) могут повредить металлизацию, и контакт между слоями исчезнет. Восстановить его невозможно! Шансы на то, что материнская плата нормально заработает после такого ремонта, уменьшаются.

Некоторые ремонтники высверливают затекший в отверстия припой тонким сверлом. В этом случае повредить металлизацию еще легче. Никогда так не делайте!

Иногда вместо специальных конденсаторов (с малым ESR) берут обычные, подешевле. Как вы думаете, что будет в этом случае?

Правильно, они очень быстро выйдут из строя.

Повышенное ESR приведет к тому, что они будут сильнее греться, и быстрее деградируют.

Или материнская плата вообще не заведется.

Специальные конденсаторы бывают нескольких типов – от дорогих до дешевых.

Если ваша плата проработала уже несколько лет, то, видимо, нет смысла использовать дорогие. Ведь скоро вы либо сделаете апгрейд, либо смените компьютер. В этом случае можно использовать, например, конденсаторы CapXon. Они недорогие и среднего качества.

При их установке можно рассчитывать на то, что плата еще год-два поработает. А при благоприятных условиях – и больше.

Иногда при замене конденсаторов действуют по принципу «чем больше, тем лучше». Или когда нет конденсаторов нужной емкости, берут с емкостью побольше, чтобы «уж точно хватило». Делать этого не следует. Нужно ставить конденсаторы именно той емкости, которая была!

Установка конденсаторов большей емкости приведет к тому, что низковольтный стабилизатор ядра процессора (именно там чаще всего выходят из строя конденсаторы) будет еще работать в еще более тяжелом режиме. Импульсы тока через полевые транзисторы-ключи будут больше, они перегреются, и могут выйти из строя.

У конденсаторов есть и такой параметр, как рабочее напряжение. Типовые значения – 4; 6,3; 10; 16 В. Необходимо использовать конденсаторы с рабочим напряжением не меньше того, которое было. При установке конденсаторов с меньшим напряжением они сразу выйдут из строя!

Конденсаторы с бОльшим рабочим напряжением использовать можно. Другое дело, что они могут быть больше по габаритам, что затруднит их установку.

Ну, все, друзья, заканчиваю. Скажу вам – не бойтесь практических дел! Вы ведь все равно собирались избавиться от неисправной «материнки», не так ли? Попробуйте ее оживить! Если получится – вы не только сэкономите деньги, но и поднимете себе самооценку, что однозначно хорошо.

Напоследок отметим: бывают случаи, когда материнскую плату отремонтировать не получается. Всякое бывает в этой жизни… Иногда приходится покупать новую.

До новых встреч!