Platinen backen

      Platinen backen

      Liebe Freunde,

      heute moechte ich eine Kleinigkeit aus dem Laptop-Sektor berichten, und dazu ein paar Fragen loswerden. Anlass ist mein altes Laptop, ein Macbook von 2012 (also noch leicht zu oeffnen fuer Batterietausch etc.), und auch noch mit DVD Laufwerk versehen. Insgesamt wenig benutzt, der Akku hat so rund 100 Zyklen runter.

      Neulich streikte der nun, und nach diversen Runden beim Service konzentrierten sich die Vermutungen auf "defekte Hauptplatine", irgendwo im Zulauf zu den Speicherkarten (die selber i.O. sind), wahrscheinlich ein Kontaktproblem an einem der vielen Beinchen des Speicherkartenhalters. Da kommt man nun nicht gut ran, und es kann auch noch andere Schwachstellen geben, durchaus auch im Bereich der Loetstellen des Prozessors.

      Also, da ja nichts zu verderben war (und eine gut erhaltene gebrauchte Karte so um die 250 - 300 Euro kostet --- neu gibt es die ja nicht mehr), habe ich einfach mal die "Backversion" probiert, sprich Karte ausbauen, von unten mit Alufolie stabilisieren (damit keine Bauteile abfallen koennen) und sie dann fuer gut 7 Minuten bei 170 ... 180 Grad Celsius im Backofen schmoren lassen ... und erstaunlicherweise tut das Laptop seither wieder einwandfrei. Man findet das in den einschlaegigen Mac-Foren, aber auch, dass diese Massnahme u.U. nicht von langer Dauer ist. Das werden wir sehen, ich werde berichten.

      Viele Loetstellen sahen hinterher glatter aus als vorher, bei einigen groesseren sah man so etwas Ausgeschwitztes (koennen das Reste von Flussmittel sein, die noch seit der Herstellung drin waren ?). Da sicher bleifreies Lot im Einsatz war, ist 170 ... 180 Grad unter dem Schmelzpunkt (der vermutlich eher so bei 220 ... 230 Grad liegen duerfte), aber mehr wollte ich nicht riskieren, da ich die Temperatur im Ofen nicht genauer einstellen und kontrollieren kann --- und wenn das Lot richtig schmilzt, fallen diverse der groesseren SMD-Bauteile ab.

      Kann die Temperatur nun ueberhaupt gereicht haben ? Hat jemand hier im Forum Erfahrung mit derlei Aktionen ? Und wenn ja --- was gibt es ggf. sonst fuer Tipps ? Man kann sich noch einen kleinen Mini-Quarz-Sandkasten mit einer alten Kuchenform bauen, um das Stuetzen der Bauteile auf der Unterseite zu verbessern, dann ginge evtl. auch noch eine etwas hoehere Temperatur. Hat das schon einmal jemand probiert ? Im Prinzip ist das ja eine Nachloetvariante, die auch bei anderen SMD-Platinen einsetzbar waere, wenn man keinen echten Loetofen hat (und das duerfte der Normalfall sein).

      Besten Gruss,

      Michael
      Hallo Michael,

      Lötstellenprobleme an den Pins der RAM-Steckleisten sind extrem selten. Der Regelfall sind defekte Lötstellen unter den BGA-Chips infolge deren Ausdehnung beim Heißwerden im Betrieb und Wiederabkühlen, sprich Chipsatz, Prozessor (wenn gelötet, bei Apple oft der Fall), Grafikchip (wenn dezidierte Grafik). Wenn hier Speicherprobleme sind und noch eine dezidierte Northbridge (RAM-Controller) verbaut ist, kann der Fehler dort liegen, anderenfalls (ab Intel "Core" Prozessoren, i3...i9) am Prozessor, also dessen Lötstellen selbst.
      Dann gibt es jede Menge Komponenten, die temperaturabhängig ausfallen, insbesondere die MOSFETs in der Stromversorgung.

      Durch das Backen bei der genannten Temperatur können jetzt natürlich losgerissene BGA-Lötstellen provisorisch wieder Kontrakt bekommen, aber auch ein defekter MOSFET kann sich normalisieren.
      Meine Prognose: Nicht nur was gut ist, kommt wieder, sondern auch der Fehler. Oft sogar ausgeprägter.

      Wenn Du jetzt wüsstest (weil es etwa allgemein bekannt ist, oder durch Versuche mit Kältespray) welcher Chip es ist, könntest Du einen neuen besorgen und bei einem Spezialisten reballen und wieder einlöten lassen. Das schafft dauerhaft Abhilfe.
      Wenns die CPU ist, kannst Du bei der Gelegenheit ein CPU-Upgrade machen :)

      Das steht und fällt natürlich mit der Professionalität, der Ausstattung und dem Können der Werkstatt, die das erledigt. Die großen Profis sind sauteuer, das lohnt sich nicht bei einem Notebook.
      Wenn Du bei Yout_be schaust, da gibt es Typen in Indien, die machen das auf dem Boden sitzend mit einem Campinggaskocher und jeder Menge Chemie - angeblich erfolgreich für $ 40.00. Wie lange das im Einzelfall hält, möchte ich gar nicht wissen.
      Ich hatte mal einen Kontak in Berlin, die waren preiswert und hatten sehr viele erfolgreiche Reballingaufträge erledigt.
      Man braucht da eine gute Reballingstation, die die konkret erforderliechen Temperaturkurven über die Zeit ganz präzise einhält, sonst halten dann entweder die Lötstellen nicht, oder die neue CPU, andere Bauteile oder das Mainboard werden irreversibel gechädigt. Außerdem braucht es gutes Material, ein Röntgengerät zur Kontrolle und viiiieel Erfahrung.

      Achim

      Dieser Beitrag wurde bereits 7 mal editiert, zuletzt von „nightbear“ ()

      Moin zusammen.

      Achim - MacMacMacMac 8o

      Michael,
      das Aufbacken von Computerplatinen ist ein beliebtes Hobby und ich kenne persönlich Leute bei denen das auch geklappt hat. Als Profi lehne ich sowas allerdings ab, es wird von Reparaturbetrieben auf keinen Fall unterstützt.

      Erwischt man die richtige Temperatur und Dauer dann wird die Feinverbindung in kalten Lötstellen wieder besser, sieht man wie du schon bemerkt hast auch am Lötstellenspiegel.

      Das Exsudat ist vermutlich Kleber, SMD-Klebetechnik, das Körnerfutter wird in der Prod auf der Leiterplatte angeklebt und dann erst fest gelötet.

      Zur Hitzeverträglichkeit muß man davon ausgehen das der Hersteller den Formfaktor der Bauteile entsprechend gewählt hat - tauchlötbadfest.
      Übrigens ist Oberhitze und Umluft wohl dem "Backen" zuträglich.
      Manche versuchen es indem sie die Platte für ein paar Tage auf eine aufgedrehte Heizung legen, aber ich meine nicht das eine moderne Zentralheizung, eingestellt nach Herstellervorgabe, da irgendetwas bewirkt. Die erreichen heute keine vernünftigen Vorlauftemperaturen mehr, die bringen nichtmal mehr die Listerien im Warmwaserzweig zum Absterben.
      Gruß Jogi
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      [frei nach W. Reus]
      Hi Achim und Jogi,

      besten Dank fuer die Hinweise. Ich will das hier nicht als Verfahren propagieren, und es ist komplett klar, dass eine Firma so etwas kaum anbieten kann, denn die Ruecklaufquote wird dann viel zu hoch sein. Ich habe den Versuch gemacht, weil das Laptop eben viel zu wenige Warm-Kalt-Zyklen hinter sich hat als dass der Fehler daran liegen sollte. Eher also ein Exemplar, das vielleicht ab Werk schlecht geloetet war.

      Die Loetstellen am Speicherkartenhalter sahen nicht gut aus, jetzt deutlich besser. Beim Auftreten des Fehlers gab's meist das charakteristische Piepen als Hinweis auf eine Speicherproblem, und die verschiedenen Detailanalysen wiesen auch immer auf ein Problem mit dem Speicher hin, der aber selber i.O. ist (und in der Tat ist der Fehler komplett unabhaengig davon gewesen, welche Speicherkarten ich reingesetzt habe).

      Ist eine Platine mit Intel i7 und 2.9 GHz (da gab's dann auch keinen upgrade mehr ... ). Das mit den FETs, hmm, das kann ich mir auch gut vorstellen. Aber leider weiss ich gar nicht, wo die sitzen etc. --- da gibt's ja wenig Info zu. Es ist hier kein Problem mit einem Graphikchip, das ist wohl bei dem groesseren Notebook lange ein Problem gewesen, aber nicht beim 13 Zoll. Schaun wir mal, wann der Fehler sich wieder meldet ...

      Besten Gruss,

      Michael
      Die Kontakte von Kartenslots sind besonders empfindlich.
      Der sonst nicht unübliche Heißluftfön führt zum augenblicklichen Verschmelzen des ganzen Blocks.

      Daran verdienen die Hersteller von Handys und anderem Gerümpel mehr als satt, geplante Obsoleszenz ist zu vermuten, ich hatte mal ein Handy das war nach jedem SIM-Wechsel reif für den Schrott, der Kombiport mit SD-Cart hatte haarfeine, schlecht verzinnte Pins die dichter als jede gewöhnliche mil-Zahl standen, die Baugruppe wurde in speziellen Verfahren vormontiert und ist weder vom Service noch in Eigeninitiative ersetzbar.
      Gruß Jogi
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      Ja, ich hatte auch erst an eine "Beblasung" gedacht, habe aber momentan kein Geraet dazu mit hinreichend genau einstellbarer Lufttemperatur. Sonst waere ich wohl zuerst mal an die Loetstellen der Kartenslots gegangen. Die Polyamidhalter sollten das locker ueberstehen -- es sei denn, man wird deutlich ueber 250 Grad gehen.

      Besten Gruss,

      Michael
      Hallo Michael,

      ja, diese Problematik und Guerilla-Reparaturmethode kenne ich auch. Bei mir war ein iMac von 2009 betroffen, speziell die Grafikkarte. Über deren Ausfall gibt es unzählige Berichte im Netz, die Reworker sind da wohl auch ganz groß im Geschäft.

      Jedenfalls habe ich vor 3 Jahren auch die beschriebene Methode angewendet: Grafikkarte ausgebaut, auf eine Tasse gelegt um direkten Kontakt mit dem Backofen zu vermeiden, und dann bei ca. 200 Grad zahlreiche Minuten durchgeheizt. Obwohl sie schon defekt war und Lötzinn natürlich bei deutlich höheren Termperaturen verarbeitet wird, fand ich diese Vorgehensweise gruselig, brutal und abschreckend.

      Aber das Netz ist voller Erfolgsmeldungen, und tatsächlich hat die Karte auch bei mir wieder einwandfrei funktioniert. Leider haben jedoch alle recht: Nach ein paar Monaten trat tatsächlich der selbe Defekt wieder auf. Da ich zwischenzeitlich einen etwas neueren iMac (2010) im E-Schrott-Wertstoffhofcontainer gefunden hatte, war es glücklicherweise nicht notwendig, die Karte nochmals zu überbacken, ich konnte sie schlicht gegen die aus dem Schlacht-iMac tauschen. Sie hält bis heute.

      Schöne Grüße
      Thomas
      Guten Abend zusammen,

      die Halbleiter halten vermutlich mehr aus als allgemein bewusst. Von der Arbeit bei einem großen Leistungshalbleiterproduzenten ist mir bekannt, dass die vollflächige Lötverbindung des Dies mit dem Kupfer-Leadframe im Falle einer Weichlötung bei 360-400°C Löttemperatur durchgeführt wird. Zulässig sind bis zu 3 Minuten Haltezeit bei dieser Temperatur. Es handelt sich um Mosfets und IGBTs mit Chipdicken von ca. 100 - 200 µm. Die Chips kriegen diese Temperatur also voll ab, sind aber von ihren Strukturen eher grobschlächtig im Vergleich zu Prozessoren. Wie es sich bei deren feineren Strukturen verhält, ist mir nicht bekannt, man kann aber trotzdem davon ausgehen, dass bei den 175°C Junction Temperature aus den Datenblättern noch lange nicht Schluss ist.
      Für die oberste Passivierungsschicht der Dies kommen heutzutage Imide zum Einsatz, Stoffe, die mit die höchsten Temperaturen im Bereich der organischen Verbindungen ertragen können. Sie werden in einem ähnlichen Temperaturbereich, ca. 400 °C ausgehärtet.
      Da dürfte also eher die Vergussmasse vorher den Geist aufgeben. Das Lot wird eh schon bei wesentlich geringeren Temperaturen flüssig. Wenn extra noch thermoplastische Kunststoffe im Spiel sind, dann sind die es, die die ertragbare Temperatur einer Platine bestimmen.

      Viele Grüße,
      Christian
      **************************************************
      2 + 2 = 5 (für extrem große Werte von 2)
      Das kann ich bestätigen. In meiner Gruppe haben wir in den 90iger Jahren photostrukturierbare Polyimide für die Passivierung von Halbleitern entwickelt, die heute noch von Halbleiterherstellern eingesetzt werden. Die sog. "cure"-Temperatur, wie Christian schon schrieb, liegt, je nach Typ, bei 250 bis 400 °C, die diese Polyimide wenigstens eine halbe bis eine Stunde lang aushalten müssen. Sie werden im Dauertest während der Entwicklung auch bis 1000 Stunden in Temperaturzyklen zwischen tiefen und erhöhten Temperaturen gequält und müssen das auch bestehen.

      Ein Freund kam neulich mit einer Playstation 4, bei der eine auf der Hauptplatine verlötete metallene HDMI-Buchse durch ein gezerrtes Kabel unbrauchbar geworden war. Diese Buchse ist in einer grossen Massefläche im Innern des mehrlagigen Boards mit seinen Haltekrallen verlötet. Die vielen anderen sehr kleinen Kontakte der Buchse zur Platinenoberfläche sind a la SMD gelötet. Ich habe zunächst den Platinenbereich um die zu entfernende Buchse auf ca. 200°C mit Heissluft erwärmt und dachte, ich bekomme mit der Heissluftstation die Buchse bei 380-420°C entlötet (temperaturgeregelt). Fehlanzeige. Wegen der enormen Wärmeableitung der Massefläche musste ich die Lufttemperatur auf 500°C erhöhen. Dann ging es allerdings schnell, in kaum 20 Sekunden. Ich hatte Manschetten wegen der benachbarten Kunststoffbuchsen (Thermoplast), deshalb hatte ich die vorher mit Alu-Folie vom Heissluftstrom abgeschirmt.

      Genauso wurde die neue HDMI-Buchse eingelötet. Dabei "schwammen" alle benachbarten Bauteile (SMD-Widerstände, -Transistoren und -Kondensatoren) kurzzeitig in ihrem Lot. So eine Reparatur hatte ich vorher noch nie gemacht und wir waren froh, dass die Enkel meines Freundes am nächsten Tag berichteten, dass die Playstation wieder anstandslos lief. Während der kurzen Lötzeit haben die Vergussmassen (moulding) also auch bis 500°C ausgehalten. Kritischer ist wahrscheinlich eine zu kleine Löttemperatur, bei der man dann zu lange "braten" muss, als eine höhrere, bei der es sekundenschnell geht.

      Bei konventionellen (bedrahteten) Bauteilen habe ich kritische Temperaturempfindlichkeit bisher bei Dioden (besonders Ge-Dioden) und Styroflex-Kondensatoren erfahren.

      Gruß
      Reinhard

      Dieser Beitrag wurde bereits 3 mal editiert, zuletzt von „oldiefan“ ()

      N'Abend,

      also, daraus entnehme ich, dass eine etwas höhere Temperatur vermutlich auch noch problemlos wäre. Hier war in der Tat an den diversen (und zum Teil recht kleinen) Kunststoffteilen nach der Aktion nichts Negatives zu erkennen. Das ist kritisch, weil es viele Kabel und Käbelchen gibt, die hinterher wieder in teilweise winzige Fassungen passen müssen. Da will man auf keinen Fall etwas verzogen haben oder so ...

      Besten Gruss,

      Michael