筆電 NVIDIA 顯示卡故障的主要問題，BGA封裝晶片拆解

前言

以筆電 NVIDIA 顯示卡故障問題簡單做個分界點，以下說明的是2006~2008年間(少部分2009年)，NVIDIA Gforce 7200~9300MG，造成的破圖災情問題的重點是晶片封裝製程瑕疵的問題。
如何得知及驗證？？ 讓我們繼續看下去。

NVIDIA 顯卡瑕疵問題的相關議題

由於台灣沒有相關的論述，以下是內地的百度百科敘述的顯卡門事件連結NVIDIA顯卡門事件，
若以「顯卡門」作為關鍵字搜尋也有許多的文範可以在google找到。

顯示卡晶片的細部拆解分析

IHS封裝的顯示卡晶片

以NVIDIA 8800GTS的顯示卡，型號 G80-300-A2 的GPU晶片從顯示卡上解焊下來，主要是比較大顆，加熱後將 DIE 解剖起來比較完整。

GPU正面為鐵殼封裝（IHS）的晶片，其實與平常看到的CPU封裝相同，拆殼後內部也差不多是長這樣，晶片大小不同而已。

顯卡則是早年高階版本會有採用 IHS ，後期都是 DIE 裸晶直觸散熱器，導熱效果較好。

BGA 錫球

這是晶片背面的BGA錫腳，NVIDIA 大多呈現陣列分布，ATI （現為AMD）大多呈現交叉與不對等分布。

錫球的部分是已經先大致去除了，再往後看你會發現內部與外部似曾相似的地方。

分解 IHS蓋殼

鐵殼與DIE的接觸面有散熱膏。
其實像老CPU積熱問題就是內部散熱膏失效了，要拆蓋更換或改用液態金屬，演化到2019年AMD首次採用釺焊，後續則是大家都用釺焊為主。

I家當時就沒對手，就能省則省嘛。

GPU本體的內部構造

衣服都脫了，以下就是所謂的裸晶。

1. 中間黑色是核心（DIE）
2. 底部為承載核心的基板（Substrate）
3. 兩者結合後固定與穩定用途的填充劑（Underfill）

分解DIE與基板

重頭戲來了，先以適當溫度刨除邊膠，也就是特殊的環氧樹脂。

較高的溫度來解焊，就可以分離機板與DIE的接合

看到這裡是不是發現…這也太簡單就能拆開了吧！

沒錯，但這也是問題所在，若填充劑這麼弱，是否表示DIE與承載基板的固定不佳，且要歷經長時的熱脹冷縮，從室溫25度爬到90度，關機後又回到室溫，日復一日就出現異常了。

核心（DIE）與基板（BASE）結構

核心（DIE）底部

核心（DIE）的底部，是不是跟晶片外觀的底部很像。

放大照片的一角來看看，核心佈局密密麻麻的錫球引腳再與基板結合，基板則是焊接在PCBA上的引腳。

顯微鏡下的核心（DIE）錫球引腳

再往下看電子顯微鏡的50X放大

顯微鏡下的基板（BASE）引腳

就跟一般LAYOUT的迴路一樣，錫球的焊點端。

結構探討與異常情況分析

看到這邊先想像一下，我們外修業者可以做到基板外的BGA錫腳來維修，DIE本體是不可能動到的，且這部分連封裝廠都沒辦法整理及維修晶片細部

在此我們維修時驗證過，只施工回焊瑕疵晶片的功能性

若將NVIDIA的瑕疵晶片解焊下來，再將BGA錫腳整理後再重植回去，通常使用頂多30~100天內會再故障，算是讓晶片迴光返照，僅暫時性使用一段時間。

顯示卡經過了長時間的熱漲冷縮，高效能的執行下高溫又高負載，固定晶片的材料又發生變異，導致核心脫離基板，又產生顯示上的異常。

而且DIE內部焊接點脫離方向不同，造成的顯示異常情況又會不一樣，如下圖的線路走向與匯集點

1. 上與右方脫離，為顯示卡記憶體（VRAM）連接不良：畫面出現破圖、雪花、六畫面、雜訊。
2. 左與下方脫離，為核心供電（Vcore）與 PCIE，連接不良：供電不足，GPU不運作、無法識別顯示卡。

所以上次壞掉可能是畫面破圖，下次有可能就變成不認顯卡沒畫面了，這樣保固是不是另一套說詞了QQ

顯示卡封裝問題的剖析

如下圖在2008年中以後，多數的顯卡與CPU都是採用白色填充膠

1. 左邊的生產週期是0707A3：為2007年第7週製造（黑色封裝）
2. 右邊的生產週期是1010A3：為2010年第10週製造（白色封裝）

看完以上，你就大概能理解為何有瑕疵問題，而繼續生產舊型號的晶片。

若覺得不足驗證，也可以參考維多解密的另一篇，後繼GPU型號的介紹。

維修業者的3種手法

就以上所言，好的店家能完整解決瑕疵問題，當然有心人士則會讓無知的客人多花不少冤枉錢，所以我們簡單假設有更換晶片與沒更換晶片的店家獲利

先區分ABC三種維修店家：

 

	A 原機瑕疵晶片重植維修	B 更換全新且新製程的晶片	C 更換全新但舊製程的晶片
拆裝機工資	500	500	500
BGA代工費用	1500	1500	1500
晶片成本	0	1000~1300	300~800
燒機檢測	0	300	300
獲利評估	多賺晶片成本	實報實銷	看運氣何時再故障
維修報價	2000起	3000多起	2500起
	價格可低報	貴的晶片 報價更高	價格可低報

若深入一點來看，A跟C店家，機器完修後續又發生問題，如果又另外跟你報價是其他地方故障

你可能會因為維修2000多的費用再嘗試修一次，又花了一次冤枉錢~那不是被割了兩次肉

而C家所以用的晶片既然是通病的瑕疵CPU，那跟華碩的W7S的使用者，回原廠修了又修的意思一樣

MOBILE01的連結參考

所以筆電因散熱器架構、散熱器通風、散熱膏保養問題，無論新舊版本GPU使用2年老化了以後(包含ATI顯卡)

GPU重植是完全不可能有相對使用壽命

各位看到小弟的維修文章，2009年前多數都是NVIDIA顯卡故障在維修，而以上所敘述也是顯卡門事件的相關問題，所以接續著可以看一下晶片的相關文章。

結論

最後顯示卡的BGA焊接溫度也攸關您維修後的使用年限，這部分在後續的維多解密文章給各位大大們一個參考，所以內行人才會知道，焊接溫度的重要，比賽有能力使用土砲非正式機台方式來驗證作業，也表示對於BGA焊接的溫度調控有相當的程度

當然維修您的筆電一律使用標準BGA焊接設備，不是用影片中的方式。

維修好的機器有相對的使用壽命，才是維修者賦予給機器的回饋，因此客戶也會因為機器的使用年限，信賴我們而源源不絕。

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