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ノートパソコンの画面表示異常に至る原因と対策 (dynabook sattelite TXW/69AW)

今回の事例は最近修理したdynabookだが、最初にこの手の事象に遭遇したのはThinkPAD T42で「液晶画面全面に縞模様が入る。色も黄色くなったり戻ったりする。」という症状だった。修理依頼内容は液晶パネル交換で、原因が液晶パネルにあるという判断はお客様側で行っており、パソコンを預かれる時間的な制限があり、先に部品を手配してパソコンが届いたら通常の順番で液晶を交換して返送するという5日間の工程で修理スケジュールを組んだが、液晶パネルを交換しても症状は改善しなかった。

原因を診断した結果、マザーボード上に載っているATIのGPUが半田付け部分が剥離仕掛かっているものと思われた。このチップのマザーボードへの取り付けは恐らくチップの真下にマザーボードとの接続部分があり、マザーボードにチップを載せた状態で、チップの足とマザーボードの足受けの間に予め付けておいた半田を外から熱を加え溶かしてくっ付ける様な方法で取り付けられている様で、後から半田付けをやり直す事は不可能な構造となっている。また、他の部品に影響を与えないため、低温溶融タイプのハンダを使用していると思われ、パソコン内部の温度が上昇するとハンダ割れなどが発生し易い構造となっていると予想出来た。 試しにGPU部分を上から押さえると、正常に表示されたので、故障箇所はこの部分で間違いないと判明した。応急的な措置として、キーボードとGPUの間にゴムのブロックを入れてキーボードでGPUを抑え付ける形にしたところ、平坦な状態で使用するには、画面の状態は安定して正常な表示ができる様になったが、パソコンを傾けたりすると表示不良が再現した。根本的な解決のために、後日マザーボード交換を実施した。

今回の事例に戻るが、症状は「画面が赤味・緑味がかって見える。画面にノイズが載っている。画面全体がピンク色若しくは緑色掛かっている。外部モニターは正常。突然今の状態になった。それまでに気に掛かる症状としては時々電源が落ちていた。動作自体に問題はみられない。」というもので、電源が落ちていたとの事なので、CPUファン周りをチェックした所、ヒートシンクに埃がフェルト状に詰まっており、排気を妨げていた。

Dynabook_txw693

Dynabook_txw692

          正常表示状態

Dynabook_txw691

          異常表示状態

このため内部の温度が上がり、CPU保護機能が働いて電源を落としていたと判明。冷却ユニットはCPUと同時にGPUを冷却する様になっており、構造はCPUよりGPUの冷却に重点をおいている様だ。使用されているのは「NVIDIA GeForce Go7600」だった。GPUの冷却に重点をおいているという事は、GPUもかなり発熱すると考えられる。CPU保護回路が働いて電源を落としていたという事は、内部はかなり高温になっていた事が想像できる。

Dynabook_txw694

Dynabook_txw695 

今回の機種については不明だが、以前修理したDELL XPS M1210はGPUをオプションで選べるもので、標準的なGPUの他にマザーボード上にオプションのGPUを搭載する場所が確保してあった。つまり車でいうディーラーオプションの様に後からGPUを搭載する事が可能な構造になっている。後から部品を追加で搭載するには、取り付けに使用されるハンダを溶かす温度は元の基板上の部品にダメージを与えたりハンダが溶けてしまう事が無い様に元の基板作成時より低い温度で溶けるハンダ(低温溶融タイプ)を使用する必要があると考えるのが当然だろう。

ハンダの融点について、検索してみると以下の様な記述がある。
共晶半田(錫(すず)と鉛の合金)は183℃。鉛フリー半田についてはその成分組成によって融点(半田の溶ける温度)が変わり、錫+銀+銅だと218℃。錫+ビスマスでは138℃。錫+亜鉛だと197℃などが代表的なものらしい。また、基板実装のクリームハンダの溶解温度は210℃から220℃程度のものが代表的なものらしい。(先日、某テレビ番組でPanasonicの携帯電話製造工場の製造過程を放送していたが、クリームハンダを塗った基板を加熱する温度は260℃らしい。多少の温度差はあると思うが大体200℃台と思っていれば間違いないだろう。)

実際に使用されている低温溶融タイプのハンダがパソコン内部の温度が異常に上がった場合、何℃で溶融してしまうのか?または熱による温度変化が激しく起きた場合、膨張、収縮を繰り返された結果のストレスを受けてハンダクラック(ひび割れ)が発生し接触不良状態になってしまったのか?は不明だが、排熱不良によりパソコン内部の温度が上昇した事が起因して、GPUの接合部にハンダ割れなどが発生し画面表示不良を引き起こしているのは間違いない。つまり、「埃が詰まった状態でパソコンを使い続けるとCPUより先にGUPが壊れてしまう事があり、画面が突然表示不良になる。」GPUが壊れるまでに前兆として「時々電源が落ちていた。」のだが、使い続けた結果GPUが壊れてしまった。(というよりGPUの接点が切れてしまった。)兆候としては、他にも「ファンから異音がする。ファンの回転が止まらない。パソコンが熱くなる。」という状態があったと思われるが余り気に止められなっかったのかも知れない。対策としては視覚的に温度の状態を監視する事を勧める。GPUが壊れてしまったら基本的にはマザーボード交換となる。

お使いのパソコンが高性能のGPU搭載機種の場合、パソコンがかなり熱くなると感じたら使用をやめて点検を検討する事をお勧めします。

視覚的に状態を知るには以下のツールが便利です。

モバイルメーター 

Vista以降のOSの場合は

HWMonitor

記事:ダイヒョー

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