グラフィックチップ(GPU)とハンダ割れについて

グラフィックチップ(BGA)

秋葉原のパソコン修理店、イーハンズ秋葉原店です。

マザーボード上のGPU

本日は、マザーボード修理の中でも比較的よく見かける、故障原因のひとつ、「GPUのハンダ割れ」の現象を紹介させて頂きます。

※当店のマザーボード修理は、ノートパソコン専門ですので、ノートパソコンでの場合の説明になります。

※この記事はパソコン修理をご利用される方、パソコンに詳しくない方向けに作成した記事です。

GPUとは

まずはGPUについて説明させて頂きます。

GPUとは、Graphics Processing Unitの略で、パソコンの画像・映像処理などを行っている重要な構成部品の一つです。

グラフィックチップ(BGA)ノートパソコン本体にAMDやNvidiaなどのシール付いていることがありますので、見たことがある人もいるのではないでしょうか。

 ノートPCのGPUは基板直付け(BGA)

GPU

ノートパソコンのGPUは、基本的にマザーボード基板上に直接ハンダで付いております。CPUのように用意にソケットから取り外したりすることは出来ません。

このように基板に直接くっついており用意に取り外しができ無いタイプのものをBGAと呼びます。

BGAのGPUは交換不可!?

BGAタイプのGPUに不具合がある場合、一般的にはGPUを取り外して新しい物に交換することは出来ないため、GPUが付いた状態のマザーボード交換で基板ごと交換するようになります。

GPUチップの裏面にはピンがたくさん

GPUチップの裏面には、マザーボードとやり取りするための接続部(ハンダボール)が、シャーペンの芯よりも細い接続部が、気が遠くなるほど沢山あります。

●下記の写真は、肉眼ではほとんど見えないため、拡大して撮影してます。

GPU裏面

GPUチップの裏面接続部

マザーボード基板上の接続部

マザーボード基板上の接続部

このような小さな数百の箇所を一つ一つハンダゴテでつけるのは構造上、不可能です。その為、メーカや他店様ではマザーボードごと交換をしてしまうようです。

しかし、当店では特殊な技法と、設備で不具合のあるBGAチップのみを取り外し新しい物へ交換することが可能なので、マザーボード交換よりも安価で修理が可能です。

GPUのハンダ割れとは

GPU故障の中でよく見かける症状として、GPUのハンダ割れという症状があります。

GPU断面図

GPU断面図

このハンダ割れというのは、先ほど説明させていただいた、BGA(基板に直付けタイプ)のGPUでのみ起こる現象です。

GPUハンダ割れの原因

GPUのハンダ割れが起こる原因として、GPUの底面についているハンダボールに負荷がかかり、変形や破損を引き起こし、接触不良で基板と正しく付いていないため不具合を起こしてしまう症状です。

熱が原因で故障することも

ハンダ割れを引き起こす負荷の原因として、熱が原因の事が多いようです。

GPU自体の処理熱がうまく排出されずに熱が溜まり過ぎたりして、GPU自身の熱で故障してしまうという症状です。

通常であれば、うまく熱が排出されり、冷却されたりするようになっております。

しかし、長年の使用によるホコリやゴミの蓄積、冷却性能の低下、想定外の負荷のかけすぎや、パソコン自体の構造上の問題などで熱がうまく排出されず、故障してしまうことがあります。

熱によるハンダ割れのイメージ

パソコンが作動することによって処理熱が発生します。通常であれば処理熱が起きてもうまく排熱や冷却されます。通常は、コアと呼ばれるGPU上中央の部分が熱を発生させます。

gpu2

負荷のかけすぎや放熱不足などで、コアの発熱が増加していきます。発熱が悪化することによってGPU本体自体まで熱がつたわってきます。

gpu3

ますます発熱が悪化し、やがてGPU全体まで熱が伝わり、異常発熱の状態になります。

gpu4この異常発熱の状態で作動し続ける事によって、GPUとマザーボードをつないでいる「ハンダボール」に負荷がかかります。

負荷がかかり続け、熱で溶ける「ハンダ」の性質上、ハンダに亀裂や溶けが起こりハンダが割れたような状態になります。

そして、「ハンダボール」が接触不良の状態になり、表示不良や、パソコンが動作しない、画面が映らないなど、様々な不具合をひきおこします。

gpu5

GPU不良、マザーボード修理なら

GPUの不良やマザーボード故障は当店へご相談ください。マザーボード故障はマザーボード交換を行わずに安価で修理可能です。

店舗へ持ち込みもOK

パソコン修理は、秋葉原や新宿の店舗へ直接お持込みも可能です。お気軽にご来店ください。

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