Общеизвестен факт, что отрицательное воздействие внешней среды и использование дешевых компонентов при пайке, непосредственно сказывается на показателях надежности печатных узлов и сборок выполненных по современным технологиям. Персональный компьютер, стоящий на обслуживании у грамотного специалиста-мастера, практически никогда не выходит из строя. Мастер знает, как обращаться с сложной компьютерной техникой, и не допускает ситуаций, в которых могут появиться дефекты, но на практике часто возникают ситуации нарушающие нормальное функционирование техники по причинам, которых трудно избежать и при грамотной эксплуатации.
Например, современные технологии изготовления печатных плат и безсвинцовые технологии пайки не только экологичны и эффективны, но они (в определенных условиях) порождают ряд явлений, приводящих к отказам электронных схем. Микроскопические проростки металла из мест пайки на печатной плате («усы» олова) — часто являются одной из причиной возникновения отказов современных электронных схем из-за замыканий между контактами и проводниками.
Опытные специалисты, профессионально занимающиеся ремонтом сложной компьютерной техники, знают: отказавший элемент (или место дефекта) – это «скрывающийся преступник», а специалист по ремонту – «следователь» его ищущий. Он собирает информацию, выдвигает версии, ищет «преступника», отрабатывая свои версии, используя при этом свои знания, опыт, технические средства и т. д.. Но некоторые мастера ремонта сравнивают узел, содержащий неисправность, с «больным человеком» и в качестве главного принципа в «лечении» признают принцип – не навреди «больному» при «лечении». Действительно, непродуманные действия специалиста могут нанести ремонтируемому устройству неизмеримо больший вред, после чего для восстановления работоспособности этого устройства потребуется на порядок больше средств и времени, или вообще придется отказаться от его восстановления по экономическим соображениям. Но если внимательно, аккуратно и целенаправленно вести поиск неисправности, то можно достичь желаемого результата - восстановить работоспособность оборудования, или обоснованно и корректно указать на его компоненты требующие замены, и спланировать действия по их приобретению и замене.
При поиске неисправности, действия специалиста всегда сводятся к получению диагностической информации, ее анализу и планированию последующих действий, результатом которых является получение дополнительной диагностической информации. Используя эту информацию можно уточнить и скорректировать план следующего этапа работы. Последовательность этих действий всегда должна вести к сужению области, в которой ведется поиск, и, в конечном счете, к обнаружению дефекта.
Поиск неисправности предполагает, что специалисту известно как правильно функционирует устройство, узел, схема. Исследуя неисправное устройство должен увидить отличия от правильного процесса работы устройства, которые и являются проявлением неисправности. Cледует подчеркнуть, что важен не только факт отражающий проявление неисправности, но и на каком этапе работы программ или аппаратуры процессора (устройства). Поэтому поиск неисправности и получение диагностической информации должны вестись поэтапно с фиксацией информации на каждом этапе, иначе придется многократно выполнять одни и те же действия, а анализ, проведенный без учета фактора времени, будет неверен. Бессмысленно проводить анализ, если вся доступная информация о проявлении неисправности еще не собрана и не зафиксирована. Тем более опасно и рискованно проводить ремонтно-восстановительные работы (пропайка выводов микросхем и радиоэлементов, замена блоков, микросхем и радиоэлементов и т.п.). При поспешных действиях можно заменить исправный элемент на исправный, а возможно и на дефектный, а также установить исправный блок в разъем, который имеет некорректные уровни напряжений электропитания, и испортить его. Пайка сверхминиатюрных компонентов и контактов - это всегда риск, даже при использовании специального (паяльная станция) оборудования, которое при соблюдении соответствующих технологий сводит риск к минимуму. Поэтому пайку нужно производить на заключительных этапах ремонта после принятия хорошо обоснованного решения на основе достоверной информации.
Необходимым условием для нормальной работы устройства является наличие номинальных напряжений электропитания. На системной плате часть устройств используют стандартные напряжения от блока питания, а часть устройств используют нестандартные напряжения от регулируемых источников электропитания. На плате также используется батарейка напряжением 3 вольта, которая питает устройство CMOS-памяти, генератор, "будильник" и часы реального времени. Соответственно можно предположить, что отказ одного из устройств по цепи питания одного из номиналов напряжений, скажется и на работе других устройств. Это означает, что контакт разъема питания есть точка измерения общего входного сопротивления для группы устройств данного номинала электропитания. Измерив входное сопротивление в этой точке и сравнив его с известным нормальным значением (обычно порядка несколько сотен Ом), можно определить отказ без подключения системной платы к источнику питания, который обусловлен тем, что одно из устройств потребляет недопустимый ток.
К цепи питания устройств подключаются параллельно электролитические и керамические конденсаторы, которые могут отказать в процессе эксплуатации. Для нас электролитические конденсаторы являются хорошо доступными и легко определяемыми на плате "контрольными точками", позволяющими получить информацию о распределении напряжений питания по всей системной плате и первую информацию о проблемах по питанию.
В электрических схемах подача напряжения рождает переходные процессы, которые могут установить разряды регистров контроллеров в произвольное хаотическое состояние, а это может в дальнейшем сказаться на программном управлении устройством. Поэтому для корректного начала работы электронных схем производят так называемую начальную установку, ликвидирующую последствия переходных процессов. Эта процедура выполняется на аппаратном уровне сигналом RESET. Но при наличии неисправности по цепи питания этот сигнал не снимается, что приводит к блокировке микропрограммного управления процессора, а соответственно и программного управления в целом. Наблюдение сигнала RESET в современных системных платах затруднено, так как используется активный уровень сигнала близкий к нулю, а это может быть результатом отсутствия питания на схеме формирования данного сигнала. На принципиальных схемах сигнал
RESET сильно разветвляется и приходит на различные компоненты системной платы и интерфейсы с различным активным уровнем, если до какого-то компонента сигнал RESET не дойдет из-за неисправности цепи, то работа компьютера будет начата некорректно .
До подключения системной платы к блоку питания необходимо определить:
- состав устройств, размещенных на системной плате;
- степень повреждений элементов системной платы при эксплуатации;
- состояние элементов коммутации.
Для поиска неисправности существует и различного рода специальное оборудование. Например, если отсутствуют какие-либо сообщения об обнаруженных ошибках со стороны POST-теста, а системная плата неработоспособна и не подает никаких признаков жизни, то возможно использование тестера под названием «BIOS TEST», который предназначен для индикации выполнения стартовой программы центральным процессором из микросхемы ПЗУ BIOS. В случае корректного исполнения тестового кода, будет мигать желтый светодиод. В случае некорректного исполнения тестового кода, светодиод либо вообще мигать не будет, либо мигнет несколько раз и перестанет. Тестер «BIOS TEST» содержит микрокод, который выполняется процессором циклически. Прохождение одного, цикла индицируется желтым светодиодом. Зеленый светодиод индицирует питание тестера. Тестер содержит защиту от неправильной установки. Если материнская плата не запускается, но тест тестера «BIOS TEST» проходит успешно, то, скорее всего, неисправна микросхема ПЗУ BIOS или она содержит некорректный загрузочный блок.
Если POST-тест начал выполняться и его выполнение остановилось из-за обнаруженной ошибки, а встроенных диагностических средств на системной плате нет, то очень удобно воспользоваться индикатором POST-кодов, который достаточно часто используется для диагностики неисправностей компьютеров. Плата предназначена для мониторинга POST-кодов (POST - Power On Self Test/самотестирование по включению питания), посылаемых в порт ввода-вывода программой на этапе самотестирования и позволяет определить, стартует ли компьютер или останавливается на ранней стадии инициализации. Также позволяет определить наличие или отсутствие питающих напряжений, наличие сигнала RST(RESET). Тестер обычно имеет индикаторы и переключатели: «POST CODES» - светодиодный индикатор POST-кодов; S1 - переключатель портов ввода-вывода; индикатор питания +5В (D1); индикатор питания +З.ЗВ (D2), питание 3.3 В присутствует не на всех материнских платах; индикатор питания -12В (D3); индикатор питания +12В (D4); - «RST» - индикатор отсутствия сигнала RESET (D5); «CLK» - индикатор тактовой частоты.
В качестве эффективного инструмента для получения диагностической информации используют и специальные диагностические платы, и различного рода слот-тестеры. По индикаторам платы можно определить, на какой секции остановился POST, и определить причину неисправности, но для использования таких средств диагностики необходима, во-первых, сама плата-индикатор, и, во-вторых, «словарь» неисправностей - таблица, специфическая для версии BIOS и конкретной системной платы.
Для получения диагностической информации часто используют и более мощные диагностические устройства, которые устанавливают в интерфейсный разъем. Эти платы имеют свой микропроцессор, «прошитую» в ПЗУ тестовую программу, собственные цифровые индикаторы ошибок и сигналов, имеется возможность вывода протокола тестирования на принтер или монитор. Имеется возможность (с помощью переключателей) устанавливать режимы работы: выполнение цепочки тестов, зацикливание отдельного или группы тестов, установить повышенную скорость выполнения тестов и др. В комплект платы входит подробное руководство для пользователя, которое содержит информацию по ее техническим возможностям и методам поиска неисправности.
Определив общее состояние электрической схемы системной платы и, локализовав место отказа, можно говорить о проведении следующей фазы ремонта - восстановительной.
С чем же обычно связана неработоспособность системных плат? Накопленные в результате практической работы по ремонту системных плат статистические данные и их анализ позволяют (с большой уверенностью) утверждать, что в 70-80% случаев ремонт системных плат не связан с заменой сверхбольших чипов. При ремонте часто не требуются дорогостоящая паяльная станция, сложная контрольно-измерительная и диагностическая аппаратура. В качестве основных (встречающихся наиболее часто) причин неработоспособности системных плат были выявлены следующие дефекты:
микротрещины в печатных проводниках;
отсутствие контакта в разъемных соединениях;
наличие токопроводящей пыли на контактах сверхбольших чипов и вследствие этого неполноценные логические уровни сигналов;
отсутствие контакта в переходном отверстии платы;
"уход " параметров транзисторов, резисторов, конденсаторов;
пробой на землю или питание вывода микросхемы;
некорректные установки в ячейках микросхемы CMOS-памяти;
некорректные установки перемычек (джамперов).
Достаточно редко на практике встречаются следующие причины неисправности: неисправность сверхбольшого чипа; испорченная информация в ПЗУ BIOS или флэш-памяти; отказ микросхем средней и малой степени интеграции.
Такие причины отказов как дефекты элементов системных плат, в том числе неисправности в модулях DIMM, процессоре и др., которые можно легко заменить на исправные аналогичные элементы без выпаивания - проверяются просто.
Несмотря на кажущуюся простоту дефектов, их поиск в реальных условиях требует от специалиста достаточно высокой квалификации, творческого подхода, жесткого соблюдения правил предосторожности, твердого следования детально продуманному плану поиска неисправности.
При ремонте, во время поиска неисправности, специалист получает неограниченный доступ к узлам компьютера. Он часто работает с ними при включенном электропитании, причем его действия в это время определяются только собственными соображениями и планами, а не жестко расписанной технологией и правилами. При отсутствии должной квалификации, при наличии определенной решительности и самоуверенности, во время проведения ремонтных работ могут быть внесены гораздо более серьезные неисправности, чем были до начала ремонта, и устройство может после этого оказаться полностью неремонтопригодным .
Версия сайта для слабовидящих