11z)工房やまだでは毎日多種多様なお客様より様々なご依頼を頂いております。今回もその一つをご紹介させて頂きたいと思います。上の写真が今回の改造する基板。11z(Insiron1110)のマザーボードに付いているドーターカードです。このドーターカードにCPUやらメモリやらのメインの部分があり、このCPUを交換します。(写真の赤矢印のチップですね。)Celeron1.3→Core2Duo1.6このCPUは元々Celeron1.3だそうです。それをCore2Duo1.6に変更するのが今回の改造の目的。BIOS、OSでCore2Duoだということを認識するのか?動作周波数は1.6MHzで駆動するのか?やってみないと分からないというご依頼です。いいですよねー!実験的なものは大好きです!CPU取り外しと実装さて、実際の作業です。ベーキング作業前に忘れちゃいけないベーキング。これをしっかりやらないと訳の分からない問題が溢れることになります。24時間行い基板、CPU内の水分除去を行います。コーナーボンド除去CPUの4つ角に半透明のボンドが付いています。それがコーナーボンドです。ノートパソコンのBGA型チップには大抵ボンドが付いていて衝撃に備えています。このボンドはCPUを取り外す際には邪魔になってしまうので除去。専用の除去剤で剥がします。リワーク機でのCPU取り外しここが今回の作業の山場1ですね。後々うまく実装できるかに繋がってきます。こちらがCPUのCeleron1.3を取り外した後の基板のパットです。半田ボールの残りを綺麗に除去し洗浄しています。リワーク機でのCPU実装さて、最後は新しいCPU、Core2Duo1.6の実装です。ここが最大の山場ですね。下準備としては1基板のパットにフラックスを塗る。2CPUの半田ボール部分にクリーム半田を塗る。2は重要かつ工房やまだの技術の最もシークレットな部分ですね。詳しくはBGA/CSP交換、実装のページをご覧いただければと思います。気をつけないといけない部分は無数にあります。基板は熱を加えると「反り」が生じてしまいますので、CPUの半田ボールが一部基板に接触しないという事も有り得ます。隣あった半田ボールがくっつく(ショート)してしまうかも知れません。色々なリスクをクリアして綺麗に実装できるのは経験以外の何でもありません。結果まず実装が成功したかどうかの確認です。これはX線にて半田ボールの状態を見て確認しています。規則的に並んでいる灰色の丸がCPUと基板を繋いでいる半田ボールです。実装は概ね問題なしと判断してご依頼主様にお返しします。(他の黒い長方形はCPUの表面に付いているコンデンサや、基板の裏面に付いている各種チップ部品です。)後は実際にどのような挙動になるのかドキドキしながら待つ訳です。後日、ご依頼主様が起動させた結果を送って下さいました。上のスクリーンショットで分かると思いますが、きちんとCore2Duoを認識しています。低電圧高性能のCPUに変更出来たと言うことでお喜びの声を頂くことが出来ました。工房やまだとしても嬉しい限りです。工房やまだでは様々なお客様より様々なご依頼を頂いております。そのご依頼に対応する為、X線検査装置を導入致しました。上の図は工房やまだで採用したX線検査装置の簡単な中身です。中央付近に検査する試料を入れるBOXがあり、その上にX線を発生する装置が、下にはX線を検出するセンサーが付いています。X線検査の流れ実際の検査の流れは次のようになります。試料BOXに検査したい基板を入れます。X線発生装置からX線を出します。X線検出器が試料を透過したX線を検出します。検出したデータを処理した画像がモニターに映し出されます。X線と撮影結果についてX線は密度の低い物は透過し、密度の高い物には遮断されます。白い部分が密度の低い部分、黒い部分が密度の高い部分です。黒い部分が簡単に言うと金属、特に半田です。長方形か基板の裏やBGAの上に実装されているコンデンサ等のチップ部品です。真上から撮影している為、重なり合って写っています。工房やまだではBGAリワークに関する様々なご依頼を受け作業を行っております。その結果に対する確認としてこれまでもX線による検査を行ってきました。協力会社に依頼しての検査だった為時間も掛かりそのために納品が遅れてしまうこともありましたが、今後は作業後即座に確認して納品が可能になりました。X線検査のみのご依頼もお受けしております。月QFP部品取り外し今回も先週に引き続き部品取り外しについて。QFPの取り外しです。基本はSOPの時と同様。いうより全く変わりません。「部品と基板を繋ぐ半田を全て溶かす」ですね。そのために工房やまだではリワーク機でQFPを取り外しています。お勧めしない取り外し方SOPの時と同様ですが、QFPを外す時にもホットエアーで外すのは×。止めたほうが無難です。QFPのリード全てを一度に半田が溶ける温度に上げるのが難しいからです。小さいQFPなら可能ですが大きいQFPでは無理がありますね。半田ごての特殊なこて先で取り外す事も可能ですが、こちらはQFPの形状毎に新たなこて先が必要です。基板製造工場等の同じ種類の基板や部品を数多く扱う場所ではいいかも知れないですね。例、半田ごてメーカHAKKOさんのこて先です。)http://www.hakko.com/japan/tip_selection/work_qfp_removing.html#type_smd-quad工房やまだのQFP部品の取り外し動画で詳しくご紹介させて頂きました。こちらもほとんどSOPの取り外しと同様です。手順は1フラックス塗布2QFP取り外し3基板の半田除去の3段階。リワーク機でのQFP取り外しやはりポイントはリワーク機を使っているところです。以下の2点で大きく勝ります。温度管理が可能リワーク機では詳細な温度管理が可能です。温度を段階的に上げたり加熱時間を指定出来たり細かく決められます。ホットエアーも温度の指定は出来ますが機材を腕で持って作業する為バラつきが大きくなりがちです。温度のバラつきは半田が溶けていないポイントを作るため基板のパットやQFPリードの損傷に繋がります。基板裏面から広範囲で加熱できる。QFPの表面からのみの加熱だとどうしても半田が溶けにくいポイントが出てきます。それはグランドに繋がっているような基板のパターンに熱が奪われるパットです。いった溶けにくいパットと溶けやすいパットの差を出来るだけ減らす必要があります。そのためにリワーク機での加熱では裏面から基板全体を加熱しパットの温度差を減らします。