Sista hjälpen för laptops

Slutgiltig version

Här kommer den sista metod man bör prova innan man gör sig av med sin icke funktionella laptop som man inte har garanti på om man verkligen har testat allt annat beskrivas.

Har du garanti kvar, använd den istället. Detta är de sista metoden man ska använda när man inte längre har något att förlora och allt att vinna.

Innehållsförteckning

1. Prolog
2. Skurkarna
3. Offrena
4. Hjältarna
5. Epilog
6. Fallstudier

1. Prolog

Ahh helg, perfekt för läsning av Sweclockers forum, men vad i hel…

Då fick man tillbringa helgen med att laga sin laptop. Vilket inte är alltför svårt när man har gjort det några gånger.

2. Skurkarna

Rent krasst kan man säga att detta beror på att datorerna numera kostar mycket mindre än vad de gjorde tidigare och att företagen vill ha så hög vinstmarginal som möjligt, svårigheten i att kvantifiera kvalitet som gör det svårt för konsumenter att veta i förväg hur länge datorn kan tänkas hålla. Även vissa design- och ljudnivåskrav kan bidra till en mindre hållfast konstruktion. Dock hjälper kunskapen om detta föga när man väl sitter där med en trasig laptop.

Grovt sett beror större delen av alla fel som inte går att lösa med ett enkelt komponentbyte av till exempel hårddisk eller RAM eller som kan förklaras av yttre våld på att moderkortet har slutat fungera. Man kan då undra sig varför ett moderkort bara slutar fungera, men detta beror oftast på att någon lödning har spruckit eller att någon krets slutat fungera. När kretsar går sönder av sig själv brukar det oftast vara små spänningsregulatorer som är ytterst tidskrävande att undersöka, vilket gör att det oftast är mer värt att införskaffa sig en ny dator. Beror då felet på att en lödning har spruckit finns det goda möjligheter att reparera utan att det tar alltför lång tid.

Varför spricker lödningar?

Att lödningar spricker beror delvis på att vi befinner oss i en omställningsfas då tillverkarna i så stor mån som möjligt ska gå över till blyfritt lödtenn för att uppfylla EUs RoHS-direktiv. Blyfritt lödtenn har andra egenskaper och beter sig annorlunda än blyat lödtenn i samma förhållanden. Detta gör att man behöver justera tillverkningsprocessen och att konsumenterna får ta smällen medan tillverkarna hittar något som fungerar tillräckligt bra. Dock är vissa saker, vilket inkluderar lödbollar för kretsar, fortfarande undantagna från kravet på blyfritt lödtenn enligt RoHS.
Den viktigaste anledningen till varför lödningar spricker är dock de temperaturväxlingar som uppstår när datorn används. Nedan avbildas en grafikkrets schematiskt, lödbollar finns mellan substratet och kretsen samt mellan substratet och kretskortet.

Schematisk bild av en BGA-krets

Vid användning förändrar sig temperaturen och det sker en längdförändring i materialen. Denna sker i olika stor grad över kretsen då hela kretsens belastning inte är jämnt fördelad över hela kretsens yta. Detta kommer att belasta lödbollarna och är inte kretsen konstruerad rätt kan dessa spricka. Detta kan ske i lödbollarna mellan krets och substrat, eller i bollarna mellan substrat och kretskort. Oavsett vilka lödbollar det är som spricker blir slutresultatet att datorn slutar fungera som den ska.
Beroende på hur datorn är konstruerad kan även vanliga åtgärder som att fälla upp, fälla ner skärmen böja moderkortet. Detta utsätter också lödningarna för påfrestningar som kan göra att de spricker.

Schematisk bild av en felkonstruerad BGA-krets som har används länge. Lödbollarna har spruckit på grund av längdförändringar som beror på temperaturförändringar. Kontakten med kretskortet är dålig alternativt helt bruten.

Bild av BGA-krets och krets med pinnar.

3. Offrena

Offrena för detta problem bli främst de kretsar som utsätts för mest temperaturförändringar. Detta brukar oftast vara grafikkretsen. Dock finns det många andra kretsar på laptopmoderkort så det kan vara bra att orientera sig lite.
Datorn i detta fall är en Fujitsu-Siemens Amilo xa1526 med följande specifikationer:
CPU AMD Turion X2 TL-58 1.9GHz
RAM 2x2GB DDR2
Grafikkort Nvidia Geforce Go 7600 256MB
Chipset NF-100-SPP / nForce 430
Övrigt Gigabit-LAN, WLAN, BlueTooth, Ljud, Modem, Fjärrkontroll, Kortläsare

Först måste man dock få ut moderkortet ur datorn. Detta kan vara knepigt, enklast är om det finns guider från tillverkaren om hur man gör det. Lenovo, HP och Dell brukar ha dem liggande på sina supportsidor. Andra tillverkare har också liknande men väljer att inte lägga upp dem för allmän beskådan. Sök på ”Maintenance manual” eller ”Service manual” och modellen på laptopen. Hittar du ingen guide brukar det också gå bra med att bara börja skruva ut alla skruvar som man kan se och ta loss de delar som går att ta loss, för att sedan upprepa detta tills moderkortet är urtaget. Se till att ha något system för att komma ihåg var varje skruv ska sitta så att det inte uppstår några bekymmer vid ihopmonteringen då det kan bli en ansenlig mängd skruvar att hålla reda på.
När man väl har fått ut moderkortet gäller det att hitta den del som det är problem med. Nedan ses baksidan av moderkortet från offret.

Här kan vi hitta följande större kretsar:
1. Renesas M38857MB - En styrkrets för laptopens tangentbord. Om tangentbordet slutar fungera kan det bero på att detta chip inte fungerar. Utvecklar inte mycket värme och funktionsbortfall i just denna krets är ovanligt. Kan sitta var som helst på moderkortet.
2. Marvell 88E1115 – Nätverkskretsen som har hand om all Ethernet-trafik. LAN-porten slutar fungera om denna krets inte fungerar. Utvecklar inte mycket värme och funktionsbortfall som beror på kretsen är ovanligt. Denna typ av chip hittas oftast nära LAN-Uttaget.
3. Krets som tar hand om IR-mottagaren för Fjärrkontrollen.
4. RAM-minnen för grafikkretsen. Indikerar att grafikkretsen har dedikerat minne och inte behöver ta av RAM-minnet. Sitter oftast nära (1-2cm) till grafikkretsen.

På framsidan av kortet ses nedan. De tre största kretsarna
kommer gås igenom separat.

1. Under den svarta tejpen hittas strömregulatorerna för processorns strömförsörjning. Dessa är i detta fall styrda av ett Maxim MAX8774. Om denna krets inte fungerar blir processorn utan strömförsörjning och datorn slutar fungera. I vissa laptopmodeller kan kallödningar göra att denna krets får dålig kontakt och datorn fungerar då och då. Denna typ av krets sitter oftast i närheten av processorsockeln.
2. VIA VT6311S – Ger FireWire-uttag i datorn. Fungerar inte kretsen slutar FireWire-porten att fungera. Utvecklar inte mycket värme och funktionsbortfall i just denna krets är ovanligt. Kan sitta var som helst på moderkortet.
3. BIOS-krets – Ser nödvändigtvis inte ut på detta sätt men finns på datorn. Det kan förekomma versionsbeteckningar på själva kretsen vilket gör det lättare att identifiera. Ovanligt att det går sönder men kan behövas bytas om man flashar fel BIOS på sin laptop.
4. Realtek ALC885 – ljudkretsen har hand om datorns ljud och kan förekomma överallt på datorn. Dock brukar det vara nära ljudutgångarna. Ovanligt med fel i detta krets.
5. Phoenix Multikey – Tangentbordstyrkrets. Bortfall påverkar tangentbordets funktion. Ovanligt med problem, kan förekomma var som helst på moderkortet.
6. Strömuttag - Sitter längs kanten av moderkortet. Kan gå sönder och rendera laptopen obrukbar, dock relativt enkelt att hitta som reservdel på eBay. Relativt enkel lödning då kontaktytorna är stora.
7. AU6635 – Krets för den inbyggda kortläsaren. Sitter nära uttaget för kortläsaren.

De tre större kretsarna på moderkortet är Grafikkretsen, Nordbryggan och Sydbryggan, vid fel på dessa sker stort funktionsbortfall alternativt oförmåga för datorn att starta.

Grafikkretsen är i detta fall ett Geforce 7600. Denna har oftast ett eget värmeledningsrör till sin fläns då kretsen utvecklar mycket värme som behöver ledas bort till kylflänsarna vid fläktutblåset. Vid grafikfel är det oftast denna krets som har påverkats på grund av de temperaturförändringar som sker vid datorns användande samt på- och avslagningar. Sitter oftast nära till Nordbryggans krets men kan även vara samma krets som Nordbryggan. I vissa fall kan grafikkortet också vara ett löstagbart kort.

Nordbryggan är i detta fall ett NF-100-SPP, vilket är en variant av Geforce Go 6100 med avstängd grafikdel som också kallas för C51MV. Till denna är grafikkretsen kopplad via ett PCIe 16x-gränssnitt. Det finns även två lediga PCIe 1x-gränssnitt för denna Nordbrygga då det trådlösa nätverkskortet är kopplat till USB-porten internt. Nordbryggan brukar vara i kontakt med någon form av kylfläns men denna brukar vara mindre rejäl jämfört med grafikkortet eller processorns kylfläns. Dock finns undantag i form av Nordbryggor med inbyggd grafikkrets som brukar ha en liknande kyllösning som processorn.

Sydbryggan är i detta fall ett nForce 430 som också kallas för MCP51. Större delen av alla enheter är anslutna till Sydbryggan. Oftast utgår alla PCI-portar samt det som är anslutet till dessa från Sydbryggan. USB-portar och lagringsenheter är exempel på saker som oftast är anslutet internt via PCI. Sydbryggan kan också ibland ha PCIe-portar men det är inte alltid den har detta, nForce 430 har till exempel bara PCIe-portar i Nordbryggan. Annat viktigt som sitter på Sydbryggan är BIOS och tangentbordsstyrenheter. Sydbryggan brukar oftast sakna fläns eller bara ha en ytterst rudimentär fläns då värmeutvecklingen är låg.
Nedan kan ett diagram över var olika enheter är kopplade för just denna dator ses.

5. Epilog

Datorn räddades och går nu att använda igen. Den stora frågan är hur länge en reparation som denna håller Oftast håller detta mellan 2 månader till 2 år beroende på vilka lödbollar som är sönder. Är det de mellan substrat och krets blir hållbarheten lägre än om det är mellan substrat och kretskort.
Samma metod kan användas för grafikkort också, men dessa kan även ugnsbakas, vilket kan vara bättre då dessa inte har lika mycket plastfilm och svårare att indentifiera exakt vilken del som inte fungerar. Man kan även använda IR-termometern för att hålla koll på temperaturen så att man inte värmer för mycket.

Datorn är räddad

6. Fallstudier

Förutom detta fall där felet låg i grafikkortet presenteras här andra fall i syfte att underlätta felsökningen av defekta laptops. Den duktiga medlemmen kan möjligtvis lista ut vilken laptopmodell och tillverkare det rör sig om Den som får alla rätt vinner en hemlig vinst.

1.
En laptops tangentbord, mus och USB-portar slutar fungera, användaren kopplar in ett USB-kort i Cardbus-porten och kopplar dit tangentbord och mus vilket fungerar. Dock slutar hårddisken slutar upptäckas och datorn blir obrukbar.

En titt på blockdiagrammet över hur allt är kopplat gör att den troligaste felkällan är Sydbryggan då allt som fallerar är kopplat till Sydbryggan. Efter att värmepistolbehandlat Sydbryggan fungerar datorn igen.

2.
En laptops WLAN slutar fungera ibland och ibland släcks skärmen vid användning. Detta sker allt oftare och främst vid datorspelande. WLAN är kopplat till PCIe som i detta fall är kopplat till Nordbryggan som har inbyggd grafikkrets.

En snabb titt på hur saker är kopplade till denna Nordbrygga visar att allt som fallerar verkar vara kopplat till Nordbryggan. Detta gör att Nordbryggan verkar vara huvudmisstänkt. Behandling av denna gör att problemen försvinner men dessa återkommer igen efter 2 månader.

3.
En laptops skärm släcks utan anledning och då och då startar datorn inte. Inga grafikartefakter har uppstått innan och felet förekommer oftare främst när man belastar processorn.

Detta verkar främst vara ett problem med antingen processorn eller processorns strömförsörjning. Det kan även vara grafikkretsen som det är fel på. När man testar att pressa lite vid processors strömregulatorkrets avtar problemen, vid tryck på grafikkretsen är funktionen likadan som innan. Behandling av strömregulatorkretsen återställer funktionen till det normala.

Då var man klar. Laptopen är räddad och allt är bra igen. Hoppas någon får nytta av denna guide.