Hallo Forum,

wer kennt sich damit aus und kann mir weiterhelfen? Auf ebay gibt es etliche Anbieter für Reparaturen bei Mainboarddefekten. Eine Aussage eines Anbieters ist:

-Wir machen kein reflow soldering.
-Wir tauschen den defekten Grafikchip aus.

Was muss man darunter verstehen, was ist besser? Kann man bei Preisen für 80,- bis 100,- eine solide Reparatur erwarten?

Das Problem bei den defekten Grafikchips ist meist nicht der Grafikchip selbst, sondern das Lötzinn, mit welchem der Chip auf die Hauptplatine (Mainboard) gelötet wird. Hier wurde bei einigen Nvidia-Chips ein Lötzinn mit zu niedriger Schmelztemperatur verwendet. Das führt dazu, dass bei stark belastetem Rechner (und hoher Außentemperatur) das Lötzinn schmilzt und zu einer »kalten« Lötstelle wird. Dann ist die Verbindung unterbrochen und das Ding funktioniert nicht mehr.

Die Grafikchips sind als so genanntes Ball-Grid-Array (Gitter aus Lötkügelchen) ausgeführt, die Lötkügelchen befinden sich über die ganze Unterseite des Chips verteilt:


Gemopst von http://www.freewebs.com/kskcomputers/gpubgarework.htm

Durch ständiges starkes aufheizen und abkühlen wird das Lötzinn zähflüssig bis flüssig und der Chip kann sich langsam ablösen oder die Kügelchen ziehen sich wieder soweit zusammen, dass der Kontakt abbricht. Das sieht dann beispielsweise so aus:


Ausgeliehen von http://www.caltexsci.com/bga_scope.htm

Dafür gibt es nun 3 Reparaturmöglichkeiten:

1. Ein einfaches Reflow soldering
Hierbei wird der Chip mit Infrarotstrahlern erhitzt und das Ding wieder angelötet (wird von manchen auch im heimischen Backofen gemacht). Das funktioniert zwar, aber das Problem taucht nach einer Weile wieder auf, da ja immer noch das schlechte Lötzinn dran ist. Ist also nicht zu empfehlen

2. Re-Balling und Reflow-soldering
Dabei wird der Chip ausgelötet, das alte Lötzinn entfernt, neue Lötkügelchen aufgebracht (re-balling) und der frisch verzinnte Chip wieder eingelötet. Das funktioniert recht gut und das Problem ist damit langfristig gelöst. Voraussetzung dafür ist aber, dass der Chip selbst nicht defekt ist. Das ist aber wohl nur sehr selten der Fall.

3. Chip-Austausch
Auch hier wird der alte Chip ausgelötet. Dieser wandert aber in die Tonne und wird durch einen neuen Chip ersetzt. Der neue Chip wird dann ebenfalls mittels reflow-soldering aufgelötet. Das ist soweit auch o.k. und hilft auch bei vormals defektem Chip.

Ich hab mal bei einer Bekannten die Lösung 2 ausführen lassen und der Rechner läuft bis heute problemlos. Manche Anbieter machen das re-balling & reflow-soldering und tauschen den Chip nur dann aus, falls Option 2 nicht funktioniert. Das ist auch o.k.

Vom reinen Reflow-Soldering (ohne austausch der Lötkügelchen) würde ich abraten, Option 2 und 3 geht nach belieben. Vor einem Jahr lagen die Preise noch bei 130 – 170 €, wenn die günstigen Anbieter gute Bewertungen haben, könntest du aber auch auf die zurückgreifen.

Vielen Dank für diese exzellente Erklärung (lehrbuchartig)! Einen schönen Abend!

Frage geklärt!

Und ich habe dazugelernt und es sogar verstanden. Danke auch.

Danke für die beispielhafte Erklärung!

Ja, gute Erklärung, bis auf eine Aussage:
Das ist leider nicht richtig. Wie kann es durch Überhitzung zu einer kalten Lötstelle kommen? Denn eine kalte Lötstelle ist, wenn Der Lötzinn sich nicht richtig mit den zu verlötenden Teilen verbindet aufgrund zu geringer Erwärmung!

Wenn die Temperatur zu hoch ist, dann kann von zu zu geringer Erwärmung auf gar keinen Fall die Rede sein. Aber das Zinn wird wieder flüssig und tropft ab. Das kann dann zu einem Kurzschluss kommen, oder zu einer Unterbrechung der verlöteten Teile. Doch es kommt aber ganz sicher nicht zu einer kalten Lötstelle!

Im nachfolgenden Bild sieht man deutlich, dass sich das Zinn nicht mit dem Bauteil-Draht verbunden hat. Dort besteht kein oder ein zumindest schlechter Kontakt:


Bild: Wikimedia

Don't feed the troll und so, aber: Was du erzählst ist Unsinn, Gerhard.
Du hast dir die Arbeit gemacht und das Bild aus der Wikipedia geholt, aber nicht den Artikel dazu gelesen? Oder wenigsten den Abschnitt "Kalte Lötstelle" DER DIREKT DANEBEN STEHT?

Stimmt schon was Krypton geschrieben hat! Eine kalte Lötstelle ist eine mit schlechtem Kontakt, egal wie das zustande gekommen ist.

Aber ganz sicher sogar. Ich habe schon tausende von Lötstellen gesehen (und gemacht), und waren natürlich auch Kalte dabei. Und bei einigen war eindeutig, daß sie einst fachgerecht verlötet waren. Den Rest hat das Wunder der Thermodynamik erledigt. Abrisse, Haarrisse, Lötzinn komplett weg, alles schon gehabt.

So und um nun auch mal Senf dazu zu geben:
Besagtes Problem betraf seinerzeit nahezu eine komplette Baureihe an Nvidia Chips und kostete die Firma mindestens 50 Millionen Dollar an Schadenersatz. Ausser den MBP der Jahre 2007/2008 waren auch diverse Dells Notebooks, Sony, verschiedene Desktop Modellreihen und auch eine ganze Reihe der X-Box betroffen. Bis Dezember letzten Jahres gabs von Apple übrigens ein Austauschprogramm bei betroffenen Modellen.

Das Problem bei der Baureihe ist übrigens nicht (ausschließlich) auf minderwertiges Lötzinn zurückzuführen. Dieses schmilzt in dem Fall auch nicht einfach früher - jedenfalls nicht bei den temperaturen die auf der Platine anliegen. Das Problem ist hier die Verbindung zwischen dem sogenannten "Silizium-Die" und dem "Die-Carrier". Zwischen diesen beiden sitzen die beschriebenen Lotkugeln. Das NVidia Problem ist auf unterschiedliche und teils enorme Spannungskräfte bei unterschiedlicher thermischer Belastung der verwendeten Materialien zurückzuführen.
Beide Parts hätten aus so hochwertig wie möglich gleichen Materialien bestehen müssen um diese unterschiedliche Spannung zu kompensieren und weitestgehend zu reduzieren. Hier hat die Qualitätsprüfung versagt, Die und Carrier dehnten sich unterschiedlich und das Problem war geboren.
Die Kugeln müssen halt sehr gleichmäßig verbunden sein - und bei den unterschiedlichen Spannungen werden/wurden die Kugeln extrem belastet, was zu feinen Haarrissen in den Verbindungen führen kann, bzw eben geführt hat.

Das ist auch der Grund warum in diesen Fällen oftmal nur ein Reflow angewendet wird. Dabei wird das Lötzinn lediglich etwas "weich" (nicht zu verwechseln mit geschmolzen oder gar "flüssig") und verschließt diese Haarrisse - zumindest temporär - wieder.

Beide

Da steht nichts was mir widerspricht.

Ich weiß ganz genau wovon ich rede! Ich konnte schon (korrekt) löten, als ich noch zur Grundschule ging (Ender der 60er Jahre). Denn mein Vater hat als Ingenieur Netzgeräte und Prozessrechner entworfen und gebaut. Und ich durfte als Kind beim Verlöten der Bauteile helfen. Das habe ich immer gerne gemacht und war als Kind ganz stolz darauf.

(Er hatte mir eine Testplatine zum verlöten gegeben und mir gezeigt, wie man es richtig macht. Und da ich es gut machte, durfte ich ihm später helfen. Ich habe in meinem ganzen Leben keine einzige kalte Lötstelle produziert! Und ich habe wirklich viel gelötet!)

Das alles sind aber keine „kalten Lötstellen“, sondern defekte Lötstellen. Das kenne ich auch alles.

Kalte Lötstellen sind solche, wo beim Verlöten die Bauteile vom Lot nicht richtig benetzt wurden und in Folge keinen oder einen schlechten Kontakt haben.

Nun, das ist inhaltlich schon richtig, möglicherweise ist der Begriff »schmilzt« nicht ganz treffend. Die betroffenen Chips erreichen Die-Temperaturen von über 90° C, was zwar nicht ausreicht, um das Lötzinn komplett zu schmelzen (da seine Schmelztemperatur bei etwa 180° C liegt), aber das ständige aufheizen und abkühlen sorgt in Verbindung mit dem nicht optimalen Lötzinn dafür, dass das Material »arbeitet«. Durch diese Bewegung ergibt sich mit der Zeit eine kalte Lötstelle.
Die Überhitzung bedeutet also nicht, dass das Lötzinn komplett flüssig wird und über den Schmelzpunkt erhitzt wird, aber dass es soweit erhitzt wird, dass es seine Verbindung nicht halten kann.

Wie im von dir verlinkten Wikipedia Artikel auch schön nachzulesen ist: „ Bei einer Kalten Lötstelle besteht keine stoffschlüssige Verbindung zwischen Lot und Fügepartner.“
Die Kontaktverbindung durch das Lötzinn ist also nicht mehr gut. Ob diese »kalte« Lötstelle bereits beim einlöten oder erst später durch überhitzte Bauteile entsteht, spielt keine Rolle.

Im übrigen wird es nicht als »Der Lötzinn« sondern als »das Lötzinn« bezeichnet.


Beim Lötzinn gibt es verschiedene Temperaturschwellen, eine, bei der es »matschig« wird und eine bei der es »flüssig« wird. Im Zwischenbereich kann eine Temperatur also durchaus dafür sorgen, dass es zu kalten, weil nicht verbindungsschlüssigen Lötstellen kommt. Die Temperatur ist dann »zu hoch«, als dass die Verbindung noch stabil wäre aber »zu niedrig« um eine saubere Lötstelle zu erzeugen.

Das sieht man durchaus, aber das hat man auch in dem von mir verlinkten Bild mit dem Ball-Grid-Array gesehen. Auf der angegebenen Seite finden sich noch weitere Bilder zu dem Thema


Nun, bis eben hätte ich noch schwören können, dass jeder mit mehr als 1 Tag Löterfahrung auch schon kalte Lötstellen produziert hat. Allein dadurch, dass man etwa bei Halbleitern wie Transistoren oder ICs oder auch bei SMD-Bauteilen den Lötvorgang so kurz wie möglich und so lang wie nötig halten soll, dürften wohl die meisten durch austesten der optimalen Zeitspanne auch schon eine kalte Stelle erzeugt haben. Dass auch Wunderkinder dabei sind, war mir nicht bekannt.

Auch in meiner Ausbildung zum Elektroniker konnte ich in einer großen Lehrwerkstatt und mehrern Jahrgängen an Lehrlingen – mitunter also mehr als 100 Menschen – keinen solchen finden. Aber vielleicht waren es andere Bauteile, die du verlötet hast.

Wie dem auch sei, ich habe bei der Reparatur diverser Geräte schon viele Situationen gesehen, bei denen Bauteile sich bis zum Tod erhitzt haben (also durhgebrannt sind) und die dazu passenden Lötstellen danach unbrauchbar waren. Ebenso wie PaulMuadDib waren dabei fast alle exemplare, von durchgebrannten Platinen, abgetropftem Lötzinn, deutlich erkalteten Lötstellen (matt und unförmig) bis hin zu kaum sichtbaren aber trotzdem unbrauchbaren Lötstellen.

Alles das wurde und wird durch eine Temperatur hervorgerufen, die auf jeden Fall »zu hoch« ist, als dass es die Lötstelle unbeschadet überstehen würde. Ob sie dann auch so hoch ist, um das Lötzinn komplett zum schmelzen oder gar zum abtropfen zu bringen, spielt schon keine Rolle mehr.

Auch wenn du mal eine Lötstelle 2 – 3 mal nachgelötet hättest, würdest du bemerkt haben, dass die Verbindung aufgrund des nicht mehr vorhandenen Flussmittels nicht mehr sauber sonder klumpig bis matt wird – egal ob die Temperatur passt oder nicht.

Im Sprachgebrauch aller mir bekannten Elektroniker und scheinbar auch im verlinkten Wikipedia-Artikel wird der Begriff »kalte Lötstelle« für alle Lötstellen verwendet, welche nicht für den nötigen Kontakt sorgen. »defekte Lötstelle« habe ich dagegen noch nie gehört.

Letztendlich ist das aber nur eine Haarspalterei um einen Begriff. An der Problematik ändert es nichts. Die Lötstelle stellt keinen Kontakt her und muss neu verlötet werden.

Danke für die weiteren Details, so genau war mir das bisher noch nicht bekannt.

Nun. Wiki schreibt ja auch "Kalte Lötstelle" und nicht "kalte Lötstelle". Der Grund dürfte klar sein. Und ich kenne wirklich niemanden der "defekte Lötstelle" zu sowas sagt.

Das heißt "Suboptimale Lötstelle"!

Das ist dann eine beschädigte Lötstelle. Eine kalte Lötstelle entsteht IMMER beim Löten, nie im Nachhinein! Und sie entsteht durch eine zu geringe Temperatur, so dass das Zinn nicht fließt. Daher hat sie ja ihren Namen!
Was ja auch stimmt. Daraus kann man aber nicht den Umkehrschluss ableiten, dass alle defekten Lötstellen automatisch kalte Lötstellen sind.

Das wäre so als wenn Du sagst: Autos haben Räder, also ist alles, was Räder hat auch ein Auto.

Kalten Lötstellen haben keine Verbindung. Aber deswegen sind nicht alle Lötstellen ohne Verbindung gleich kalte Lötstellen.
Doch, DAS spielt sogar die alles entscheidende Rolle!
Tippfehler. Ich weiß das natürlich. Als Kind habe ich immer „der Lötzinn“ gesagt, oder „die Mofa“, oder (später) „die GUI“ oder „der Virus“. Das ist falsch, kommt aber manchmal leider noch durch.
Ich habe gelegentlich Bauteile kaputt gemacht.
Die gibt es überall. (Wobei ich mich nicht als Wunderkind betrachte, nur weil ich statt Fußballspielen zu gehen lieber an Computer rum gelötet habe. Ich hatte halt andere Interessen. Und richtiges Löten ist ja nicht gerade ein Buch mit 7 Siegeln. )
Uhh, das wundert mich jetzt aber. Denn selbst bei meiner späteren Berufsausbildung hatten wir einen, der konnte besser Löten und schweißen als der Beste der Firma es konnte. Und der konnte es von der ersten Lötstelle an! Allerdings waren es Rohre, keine Elektronik. Und er hatte nie zuvor gelötet. Der konnte es einfach. Solche Leute gibt es, und solche Menschen sind mir des öfteren übern Weg gelaufen. Menschen, die irgend etwas besonders gut können gibt es doch oft … oder … na ja, zumindest nicht sehr selten.
Ja, da gibt es Sachen … das stimmt.
Eine Tropfen Kolophonium wirkt da Wunder.

Ja, stimmt.

Vermutlich ist das so wie mit der Auflösung: Die ist seit Anbeginn der Elektronik in Pixel pro Länge (oder Vergleichbares) definiert. Später sind dann Leute auf die Idee gekommen, die Pixelzahl Pro Fläche als Auflösung anzugeben. Vielleicht ist es mit „kalten Lötstellen“ genau so. Ursprünglich sind es aber zu kalt gelötete Verbindungen gewesen – daher ja der Name.

Eben!

Habt Ihr beide Recht?



sierk, hättest Du auch noch was dazu? .

Wie oben schon angedeutet, hat die Bezeichnung »kalte Löstelle« nichts mit der Temperatur zu tun. Eine kalte Löststelle kann in vielen Situationen entstehen. Wenn du mit der richtigen Temperatur lötest und beim Abkühlen eines der verlöteten Elemente bewegst oder erschütterst, kann eine kalte Lötstelle entstehen. Wenn du eine Löstelle mehrmals mit der richtigen Temeratur aufheizt, aber das Flussmittel fehlt, kann eine kalte Lötstelle entstehen. Und auch wenn ein Bauteil nach dem ersten Löten so heiß wird, dass das Lötzinn seien festen Aggregatzustand verlässt und breiig oder flüssig wird, kann eine kalte Lötstelle entstehen. Ebenso wenn du viel zu heiß lötest und das Flussmittel verbrennst, kann eine kalte Lötstelle entstehen.

Diese kalten Löstellen sehen alle gleich aus (bis auf die mit dem verbrannten Flussmittel) und haben die selben Eigenschaften. Sie können sowohl beim bewussten ersten Löten, als auch beim unbeabsichtigen »löten« durch das überhitzte Bauteil im Nachhinein entststehen.


Nein, das ist völlig irrelevant. Die Lötstelle ist in jedem Fall unbrauchbar und muss neu verlötet werden. Wer hier den »Lötkolben« gespielt hat, ist ohne Belang.

Es macht keinen Unterschied, ob das Lötzinn von der Wärme des Stromdurchflossenen Widerstand des Heizelementes deines Lötkolbens oder vom stromduchflossenen und völlig überlasteten und dadurch Wärme abgebenden Bauteil eines Schaltkreises oder vom Gas-Lötkolben oder gar vom Gas-Brenner erhitzt wird. In jedem Fall kann bei falscher Temperatur (zu hoch oder zu niedrig) oder Erschütterung oder Verunreinigungen im Lötzinn oder fehlendem Flussmittel eine kalte Lötstelle entsthenen.

Es gibt natürlich noch andere Fehlerbilder wie Risse im Lötzinn oder der Lötverbindung etc. aber eine kalte Löstelle kann auf vielfältige Weise zu verschiedenen Zeitpunkten entstehen.

Also ich bin dafür das Ding DLfkaKL zu nennen.

Defekte Lötstelle formerly known as Kalte Lötstelle.


Oder politisch korrekt ausggedrückt:

Eine Lötstelle, die ihr Potential nicht in vollem Umfang ausschöpfen kann.

Made my day!
Kann mir direkt vorstellen, das demnächst im Apple Store zu hören:

Ah, es heißt also „kalte Lötstelle“, weil es eben nichts mit „kalt“ zu tun hat?!? So so.

Ich vermute eher, dass man diesen Begriff auf alle Arten von defekten Lötstellen übernommen hat, so wie man alle Papier-Taschentücher „Tempo“ nennt oder alle Einmachgläser „Weck-Gläser“. Nur ist das dann nichts weiter als eine Nachlässigkeit. Korrekt ist es deswegen noch lange nicht!

Kalte Lötstelle kommt daher, weil sie zu kalt verlötet wurde. Punkt aus.

Und genau das ist Dein Problem: Du ergehst Dich in Wortglaubereien. Kalte Lötstelle ist ein Synonym. Und das hat rein gar nix mit "nicht richtig" zu tun. Ist genau so, wie mit der "technischen Stromrichtung". Das ist sogar noch falscher. Nur man bleibt eben dabei, weil es in vielen Fällen einfach trotzdem passt.

Unfachmännisch halb entlötet…würde ich mal in den Raum werfen…

Nachdem ein "Gutachter" einer Verblödelung aka Versicherung, einen defekten, explodierten Kondensator, ebendenselben als Unfachmännisch entlötet beschrieb.

Klar, dass du auf die Begründung meiner Aussage nicht mit einem Wort oder Argument eingehst, sondern nur einen Schipsel raus ziehst, an dem du dich an einem Wort reiben kannst.

Nun sind wir endlich beim entscheidenden Punkt angelangt. Du vermutest. Das bedeutet, dass du es nicht weißt. Ob es korrekt oder nicht korrekt ist, weißt du auch nicht, da du dich nicht mit der Herkunft des Begriffes auseinandergesetzt hast. Wieder ein Vermutung, an der du den ganzen Thread hier in eine Richung ziehst, die mit der Frage und einer Problemlösung nun überhaupt nichts zu tun hat.

Die beiden angebrachten Beispiele, sind übrigens nicht vergleichbar, da hier eine Marke zum Synonym einer Produktgattung wurde.

Deine Vermutung, sonst nichts. Es könnte genau so gut aus dem englischen kommen. Dort wird beispielsweise ein stromführendes Kabel als «hot» und ein nicht stromführendes als «cold» bezeichnet. Ein «cold solder joint» kann daher auch genau so gut eine nicht leitende Lötverbindung sein, die gar nichts mit der Temperatur zu tun haben muss.

Aber da du ja glücklicherweise am Ende deiner Ausführungen angekommen bist und das auch schön mit einem «Punkt aus.» markierst hast, nutze nun auch ich den Rest des Tages für ergiebigere Dinge.

Interessante Überlegung. Ich werde man darüber nachdenken.

Dann viel Spaß bei Deinen „ergiebigeren Dingen“.

jomei…hat halt aan Wakler am GrafikChip

Gibt es etwas, was falscher als falsch ist?