本文内容：主要讲述蚂蚁矿机D7各种故障的排除以及如何使用测试治具进行准确定位。ZEUS MINING 组织内容、排版和共享。
Ⅰ. 维修平台/工具/设备的准备要求
1、平台要求：
防静电维护工作台（工作台需接地）、防静电腕带及接地。
2、设备要求：
（1）恒温烙铁（350℃-380℃），尖头烙铁头用于焊接贴片电阻、电容等小贴片；
(2)采用热风枪和BGA返修台进行芯片/BGA拆焊；
(3) 带焊接钢针和热缩套管的万用表，方便测量（ 推荐使用Fluke 15b+万用表）；
（4）示波器（推荐示波器UTD2102CEX+）、网线（要求：互联网连接、网络稳定）
3、测试工具要求：
（1）APW12电源：AP12_12V-15V_V1.2和电源适配器线（自制：电源正负极使用粗铜线连接电源和电源板，建议使用长度小于60cm的4AWG铜线，仅限PT1和维护测试用），用于算力板供电；
(2) 使用V2.3控制板的测试治具（测试治具材料号ZJ0001000001）。测试治具正负极需安装放电电阻。建议使用20欧姆、100W以上的水泥电阻。
4、维修辅助材料/工具要求：
(1) 138°C锡膏、助焊剂、机械无铅电路板清洁剂和无水酒精；
(2)机械式无铅电路板清洁剂 用于清理维修后的助焊剂残留物；
(3) 修复后的芯片表面使用导热凝胶涂抹；
（4）植球钢网、吸锡线、焊球 （推荐球径0.4mm）；
（5）更换新芯片时，需要将芯片引脚镀锡，然后焊接到算力板上。将导热胶均匀涂抹在芯片表面，然后锁紧散热片。
(6)串口扫码器。
(7)串口转接板 RS232转TTL 转接板3.3V。
（8）自制短路探头（使用插针接线焊接，需要加热缩套，防止探头与小散热片短路）。
5、常用维修备件材料要求：
0402电阻 （0R、51R、10K、4.7K、）；
0402电容 （0.1uF、1uF）
二. 维护要求
1、更换芯片时要注意操作方法。更换任意配件后，PCB板无明显变形。检查更换零件及周边零件是否有缺件、断路、短路现象。
2、维修人员必须具备一定的电子知识，一年以上维修经验，精通BGA/QFN/LGA封装焊接技术。
3、修复后算力板必须测试两次以上全部OK才能通过！
4、检查工具、测试治具是否能正常工作，确定维修站测试软件的参数、测试治具的版本等。
5、维修更换芯片的测试，需要先对芯片进行测试，通过后再进行功能测试。功能测试必须保证小散热片焊接OK，大散热片安装到位（每块导热胶必须涂抹均匀，然后安装大散热片），并且冷却风扇全速运转。使用机箱散热时，应同时放置两块算力板，形成风道。生产的单面测试还要保证风道成型（重要）
6. 测量信号时，辅助4个风扇散热，风扇保持全速运转。
7、算力板通电时，先连接电源负极铜线，再连接电源正极铜线，最后插入信号线。拆卸时，安装顺序必须相反。首先拆下信号线，然后拆下电源正极铜线，最后拆下电源负极铜线。如果不按照这个顺序，很容易造成U1和U2损坏（不是所有芯片都能找到）。在测试Pattern之前，修复后的算力板必须先冷却后再进行测试，否则会导致测试PNG。
8、更换新芯片时，刷引脚和焊膏，确保芯片预镀锡，然后焊接到PCBA上进行修复。
9、维护侧的测试治具均在Test_Mode模式和扫码模式下进行测试。测试通过后，生产方将从第一个测试站开始精简，正常安装老化（按同级安装）。
三．测试治具制作及注意事项
测试治具应满足操作板的散热，以利于信号的测量。
1.获取零件号：ZJ0001000001测试夹具。
2、首次使用19系列测试治具SD卡刷程序更新测试治具控制板的FPGA。解压后复制到SD卡中，并将卡插入测试治具卡槽；上电后等待约1分钟，等待控制板指示灯双闪3次，更新完成；（如果不更新，可能会导致测试时某个芯片报坏）。
3、根据要求制作测试SD卡，单面散热片检测芯片，直接解压压缩包制作SD卡；PT1无需扫码；软件版本是
. 将以下文件复制到SD卡中，制作完成。
4、按照要求制作测试SD卡。双面散热片8x Pattern测试需要制作SD卡，如下图；PT2测试需要插入码枪和网线。软件版本为
，将以下内容复制到SD卡即可完成制作；
5、生产端、后端销售端、外包维护端使用双面8x Pattern测试时，需要配套的扫码器和串口工具。详细内容请参考D7测试指导文档。
四．原理概述
1、D7算力板工作结构：
D7算力板由70颗蚂蚁矿机BM1764 芯片组成，分为35个域，每个域由2个ASIC芯片组成；D7算力板使用的BM1764芯片工作电压为0.3V；升压电路U238输出的20V电压经线性稳压器（U295 U16 U14 U307 U310 U313）输出为29、30、31、32、33、34组（共6组）提供1.8V，为LDO提供1.8V供电，将1.8V给LDO（U294 U15 U13 U306 U309 U312 U187 U188 U190 U191 U193 U194）输出0.8V。第28组-第1组和第35组由VDD 13V通过LDO提供1.8V、1.8V再通过线性稳压器提供0.8V，域电压约为0.3V。如图所示：
第 28 组 – 第 1 组和第 35 组
第 29-34 组
2、BXD34601算力板升压电路：
升压由电源13V供电，转为20V，如图。
3、D7芯片信号方向：
(1) CLK(XIN)信号流由Y2 25MHZ晶振产生，从01号芯片传输到70号芯片；电压约为0.9V；
（2）RST、CI信号流从J3的第3脚（3.3V）进入，经过电平转换IC U1-U3-U4转换，然后从01号芯片传输到70号芯片；
（3）RX（RI、RO）信号流向是从70号芯片流向01号芯片，经U2返回信号线端子8脚，再返回控制板；
（4）BO（BI，BO）信号流向，从01号芯片到70号芯片；
4. 整个矿机的结构：
整机主要由3块算力板、1块蚂蚁矿机D7控制板、APW12电源、4个散热风扇组成，如图：
Ⅴ. 算力板常见问题及排查步骤
现象一：单板测试检测到芯片为0（PT1/PT2站）
第一步：先检查功率输出，请检查下图中圈出部分的电压。
第二步：检查电压域的电压输出
每个电压域的电压约为0.3V，13V电源一般都有该域电压。优先测量算力板供电端的输出，以及MOS是否短路（测量1、4、8脚之间的电阻值）。如果13V供电但无域电压，继续检查。
第三步：检查PIC电路
测量U6的11脚是否有输出（3.3V）。如果是，请继续排查问题。如果没有，请检查测试治具电缆与算力板的连接是否正常，并重新烧写PIC。
PIC编程步骤：
(1)烧写算力板的PIC程序。
下载编程工具：PICkit3.5编程器，PICkit3电缆的1脚对应PCB板上J3的1脚，需要连接到1、2、3、4、5、6脚。
(2)烧录软件：
① 打开MPLAB IPE，选择器件：PIC16F1704；
②点击Power，选择供电方式，然后点击Operate；
③ 选择文件找到要烧录的.HEX文件；
④ 点击连接，连接正常
⑤ 单击“程序”按钮
⑥ 完成后，点击Verifiy，提示验证完成，证明刻录成功。
第四步：检查升压电路的输出，测试下图中的C69，可测到电压为20V。
第五步：检查各组LDO 1.8V或PLL 0.8V输出。
第 28 组 – 第 1 组和第 35 组
第 29-34 组
第六步：检查芯片信号输出（CLK/CI/RO/BI/RST）
参考信号方向描述的电压值范围，如果测量遇到电压值偏差较大，可以与相邻组的测量值进行比较。
当测试治具液晶屏显示EEPROM NG时，检查U10是否焊接正常；
当测试治具液晶屏显示PICsensor NG时，表示测试读数温度异常。请按照以下步骤进行故障排除：
a) 检查四个电阻R214、R215、R1071、R1076是否焊接异常；
b) 检查U5、U7、U8、U9温度传感器芯片的焊接是否正常，温度传感器位置如图所示，还需要检查温度传感器芯片的3.3V电源是否正常；检查温度传感器与小散热片连接的芯片的焊接质量，大散热片材料的变形会导致芯片散热不良，影响温差。
现象二：单板检测缺芯片（PT1/PT2站）
a) 当测试治具液晶屏显示ASIC NG:(0)时，先测量测量域总电压及升压电路20V正常，然后用短路探头短路RX测试点和1号和2号之间的1V8测试点，然后运行程序。查看串口日志，如果此时仍然发现0个chip，则属于以下情况之一：
a-1) 用万用表测量1V8、0V8测试点电压是否为1.8V、0.8V。如果不是，可能是该域的1.8V、0.8V LDO电路异常，或者是该域的两块ASIC芯片没有焊接好，大部分是0.8V、1.8V的短路造成的贴片滤波电容（测量计算与测力台相关的贴片滤波电容的阻值）。
a-2) 检查U1、U2、U5电路是否异常，如电阻虚焊等。
a-3) 检查第一个芯片是否有引脚未焊好（维修时发现，引脚从侧面镀锡，但拆下芯片后发现引脚根本没有镀锡） 。
b) 如果在步骤a)中能找到一个芯片，则说明第一个芯片和前面的电路都是好的，后面的芯片以类似的方式检查。例如，将第38、39芯片之间的1V8测试点和RO测试点短接。如果日志可以找到38个芯片，则前38个芯片没有问题；如果仍然找到0个芯片，首先检查1V8是否正常。如果正常，说明38以后的芯片有问题，继续二分，直到找到有问题的芯片。假设第N个芯片有问题，那么当第N-1个和第N个芯片之间的1V8和RO短路时，可以找到N-1个芯片，但是第N个和第N+1个之间的1V8和RO短路可以找到芯片。当发生短路时，就无法找到整个芯片。
c) 当LCD显示ASIC 69：（报告69）时，表示算力板可以在500M频率下检测到69个芯片；通过短路法找到对应的芯片位置后，首先检查测试结果是否相同，如果相同则说明芯片坏，需要更换芯片；
d) 维修方法：采用二分法，通过短接探头，将第38、39号芯片之间的1V8测试点和RX测试点短路。如果日志可以找到38个芯片，那么前38个芯片没有问题；如果47个芯片短路，日志报46个芯片，说明检测不到第47个芯片，外观检查没有问题。一般可以更换47号芯片（也可以将46和47互换，如果互换后，如果46芯片短路并报45，则可以确定是芯片问题，应更换46号芯片）；
e) 当液晶显示ASIC NG：（固定报告某个芯片）时，可分为以下两种情况：
第一种情况：通常每次测试报告时芯片的值不会改变。这种情况，可按照正常测量信号电压的维修方法进行维修。
现象3：回复nonce数据不完整（PT2站）
PS：需要特别注意的是，asic的编号是从0、000-069开始的
现象4：测试芯片测试正常，PT2功能显示PLUG OFF BEFORE TEST OVER。
这是因为测试时软件设置了延迟，测试仪在电压降到0之前拔掉了电缆，需要重新启动治具才能测试。
PT2测试环境要求： PT2测试环境温度应在20℃至30℃之间。当环境温度超过35℃时，软件将停止测试。
PT2测试电源要求：当PT2测试治具电源负载1500瓦时（测试单板的情况），实际输出电压不能低于配置文件中设定的0.03V。（例如配置文件要求试产15V，那么电源在1500瓦负载时输出电压不能低于14.97V）
Ⅵ. 控制板问题会导致以下问题
1、整机不工作
7007控制板
（1）检查几个电压输出点的电压是否正常，3.3V短路可以先断开U8，如果还是短路，可以拔掉CPU进行测量。对于其他电压异常，一般更换相应的转换器IC。
(2) 如果电压正常，请检查DDR/CPU的焊接情况（生产端X-RAY检查）
(3)尝试用SD卡更新Flash程序；
如果控制板卡刷卡的矿机需要正常启动，需要执行以下两个步骤：
a) 刷卡成功后，绿色LED指示灯常亮，关闭电源重新启动；
b) 再次上电后等待30秒（开启OTP的时间过程）
c) OTP（One Time Programable）是MCU的一种存储器类型，意思是一次性可编程：程序烧录到IC后，不能再次更改或清除；
防范措施：
（1）OTP开启过程中突然断电或时间未达到30s会导致控制板无法开启OTP功能，控制板无法启动（未联网），U1（控制板主控IC FBGA）需要更换。U1不能再用于D7系列；
（2）如果控制板带OTP功能，U1不能在其他系列机型上使用；
半导体控制板
如果无法进入网页，可能是控制板没有烧录，先使用镜像文件和加密文件烧录，烧录后升级IM或OM进行测试。
2、全机找不到IP
大概率是由于运行异常导致找不到IP。故障排除请参考第 1 点。
检查网口、网络变压器T1、CPU的外观及焊接情况。
3.整机无法升级
检查网口、网络变压器T1、CPU的外观及焊接情况。
4、整机无法读取操作板或链缺失
A. 检查电缆连接。
B、检查控制板上与链条对应的部分。
C、检查排座引脚的波峰焊接质量和插件接口周围的电阻。
Ⅶ. 整机故障现象
1、整机初步测试
参考测试工艺文件，一般问题是组装工艺问题和控制板工艺问题。
常见现象：检测不到IP、检测到风扇转速异常、检测到链条异常。如果测试过程中出现异常，应根据监控界面和测试LOG提示进行修复。整机初次测试和老化测试的修复方法相同。
2、老化测试：老化测试时，应根据监控的接口测试进行维护，如；
1）风扇显示异常：我们需要检查风扇工作是否正常，与控制板的连接是否正常，控制板是否异常。
2）少链条：少链条是指3块板少了1块板。大多数情况是算力板和控制板之间的连接有问题。检查电缆是否有断路。如果连接正常，可以测试PT2的板子，看是否可以测试。如果可以测试，基本可以确定是控制板；如果测试失败，则使用PT2的修复方法。
3）温度异常：一般是温度较高。我们的监控系统设定的最高PCB温度不能超过90°C。如果超过90℃，矿机就会报警，无法正常工作。一般是环境温度过高，风扇运转异常也会造成温度异常。
4）找不到所有芯片（同样可以开启，但算力是正常值的2/3或1/3），芯片数量不够：如果芯片数量不够，则可以参考PT2进行测试和修复。
5）运行一段时间后，没有算力，矿池连接中断，检查网络；
6）正常好的矿机老化测试状态：
7）单板测试正常，但整机组装测试后，有一块板算力较低：第一块板运行约3分钟后算力没有。
具体分析方法如下：
① 先测试一下板子PT2，看板子是否OK。如果测试芯片没有全部检查完毕，则修复板子。如果测试后齿轮正常，则单独取出板子，用测试治具固定。工具运入Debug主控芯片程序进行挖矿，风扇转速调试至100%。电压和频率调整为整机工作电压和频率。让矿工挖矿，看看矿工是否损失算力。
② 如果矿机仍然损失算力，则将频率降低至400M，其他条件不变。让矿机挖矿看看是否会丢算力，算力板是否会打X，如果还是打X丢算力，则可以拆掉算力板散热片进行挖矿，等待算力下降，测量域电压是否正常。一般情况下，问题域的域电压会出现异常。然后测量RI信号，看RI信号是否断线。如果RI信号缺失，基本上是芯片短路或镀锡后损坏。
Ⅷ. 其他注意事项
维护流程图
1、例行检查：首先对待维修的算力板进行目视检查，看是否有PCB变形、烧焦的情况。有的话必须先处理；零件是否有明显的烧痕、零件撞击偏移或缺件等；其次，目视检查没有问题后，可以先测试各个电压域的电阻值，检测是否存在短路或开路的情况。如果发现，必须首先处理。再次检查各域电压是否在0.32V左右。
2、例行检查OK后（一般例行检查的短路检查是必要的，避免上电时因短路烧毁芯片或其他材料），可以用测试进行芯片检查夹具，根据测试夹具的测试结果确定定位。
3、根据测试治具的显示结果，从故障芯片附近开始，检查芯片测试点（CO/NRST/RX/XIN/BI）和VDD0V8、VDD1V8等电压。
4、根据信号流向，RX信号反向传输（芯片70到1），其中几个信号CLK CO BO RST正向传输（1-70），异常故障点通过供电时序可以找到。
5. 找到故障芯片后，需要重新焊接芯片。方法是在芯片周围添加助焊剂（最好是免清洗助焊剂），将芯片引脚的焊点加热至溶解状态，促使芯片引脚和焊盘重新磨合、合锡，从而达到达到有效的复镀锡效果。如果重新焊接后故障仍然存在，则可以直接更换芯片。
6、算力板修复后，测试治具测试时，必须通过两次以上才能判定为良品。第一次，更换零件后，等待算力板冷却，使用测试夹具测试通过，冷却前放置一旁。第二次，等待几分钟，让算力板完全冷却后再进行测试。
7、算力板修复后OK。需要做好相关维修/分析记录（维修报告要求：日期、SN、PCB版本、标签号、故障原因、故障责任归属等）。准备反馈到生产、售后、研发。
8、烧录完成后安装到完整矿机中进行定期老化。
9、生产端修复好的产品应从生产第一站开始精简（至少外观检验和PT1/PT2测试站）。
10、修复后的算力板必须把大散热片拆掉，重新刷导热胶才可以精简！
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