Dissaldare un integrato THT in maniera sicura


Nei retrocomputer (Commodore ma non solo) è impiegata prevalentemente la tecnologia THT (Through Hole Technology). La piastra presenta dei fori entro i quali vanno inseriti i piedini dei componenti che poi andranno saldati.

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Ciascun foro risulta concentrico ad un’area solitamente a forma di corona circolare, di materiale saldabile non rivestito, detta piazzola, destinata all’adesione con la lega saldante. Nelle schede a doppia faccia (come quelle impiegate nei Commodore), vi sono due piazzole, una da ogni lato, e queste risultano elettricamente collegate da un piccolissimo “tubo” di materiale saldabile che riveste le pareti interne del foro. La saldatura di un piedino dovrà essere eseguita facendo penetrare la saldatura all’interno del foro, e questa dovrà trovarsi in corrispondenza di entrambe le piazzole (questa è l’esecuzione corretta a rigore).

Riesce dunque chiaro come nel caso di una scheda a doppia faccia (cioè con piste su entrambi i lati) la dissaldatura di un componente e soprattutto di un chip risulti molto più complicata che nel caso di scheda a faccia singola. Nella seconda, sarà sufficiente eliminare la saldatura in corrispondenza della piazzola, dato che il foro non ha al suo interno materiale conduttivo saldabile e pertanto non c’è saldatura. Nella prima, invece, è necessario eliminare la saldatura nella piazzola da un lato, all’interno del foro e nella piazzola dal lato opposto!

La dissaldatura consiste nello scaldare il giunto, portandolo a fusione, e nell’eliminare il materiale della saldatura aspirandolo (tramite una pompa per dissaldatura) oppure facendolo defluire in un materiale in grado di “attrarre” la lega saldante fusa (calza o treccia per dissaldatura).

Il metodo che conviene usare di più è quello basato sull’uso della pompa aspira-stagno, la treccia è più indicata per i punti che presentano maggiori difficoltà. Il primo metodo è da preferirsi poiché comporta un minore surriscaldamento della scheda (chiaramente se utilizzato convenientemente).

Una scheda presenta due lati: il lato componenti, dal quale sono chiaramente visibili componenti quali condensatori, resistori e circuiti integrati, e il lato saldature, dal quale sono di solito unicamente visibili le piste  e le saldature. La dissaldatura avviene, chiaramente, dal lato saldature.

Il concetto è il seguente: appoggiando il saldatore in corrispondenza del contatto da dissaldare, scaldare la zona il tempo strettamente necessario e sufficiente a liquefare lo stagno e immediatamente azionare la pompetta per risucchiare lo stagno fuso. E’ importante azionare la pompetta rapidamente per evitare che lo stagno cominci a solidificarsi impedendo così la sua aspirazione. Bisogna stare molto attenti d’altro canto a non scaldare troppo la zona: il rischio è di surriscaldare anche il componente che si vuole dissaldare integro e funzionante. Inoltre, un altro rischio concreto è quello di danneggiare il contatto (sollevamento della piazzola).

E’ dunque opportuno utilizzare un saldatore di adeguata potenza (personalmente mi trovo bene con un saldatore a stilo da 10 W, anche se i più lo riterranno sottodimensionato) impostato ad una temperatura intorno ai 350 °C. Saldatori troppo potenti e temperature troppo elevate comporteranno problemi di surriscaldamento, col rischio di danneggiare scheda e componenti.

Prima di tentare l’estrazione del chip, bisogna essere perfettamente sicuri che ciascun piedino sia libero! Il che significa, che entrambe le piazzole e l’interno del foro (se si lavora con una scheda a due lati) siano del tutto privi di saldatura!

La verifica consiste nel forzare molto delicatamente ciascun piedino utilizzando un cacciavite piano ed esercitando una forza il più possibile in senso orizzontale. Se il piedino non è perfettamente libero, non si muoverà. Se è libero, tenderà a molleggiare (cioè tenderà a riposizionarsi da solo una volta che si toglie la forza del cacciavite). Può anche succedere che il piedino, una volta forzato, faccia un piccolo click. Ciò significa che era ancora presente qualche residuo di saldatura ma era minimo ed è stato sufficiente forzare delicatamente il piedino per liberarlo.

Se ci si accorge che un piedino non è libero, cosa fare? Assolutamente da evitare è riprovare a dissaldare di nuovo cercando di eliminare il materiale residuo: è la buona strada per danneggiare la scheda! Bisogna invece applicare della nuova saldatura e ripetere il processo di dissaldatura. Può sembrare un assurdo, ma in realtà il filo per saldare utilizzato in elettronica contiene al suo interno del flussante, il quale agevola la diffusione della lega saldante allo stato fuso (oltre a favorirne l’adesione ai materiali da unire tra loro). Dunque, se si riscalda il nuovo giunto realizzato questo fondendosi si rimescolerà al vecchio materiale residuo fornendo un apporto di flussante che faciliterà la liquefazione e quindi l’aspirazione dello stagno.

Bisogna operare in maniera molto meticolosa se non maniacale: tutti i piedini devono essere liberi. E’ bene notare che per forzare i piedini col cacciavite (lo ripeto, orizzontalmente!) si può operare se necessario non solo dal lato saldature ma anche dal lato componenti. In certi casi, tale tecnica consente di liberare dei piedini particolarmente ostici (ma bisogna comunque stare attenti di non forzare troppo per non fare danni!). Chiaramente, forzare con il cacciavite ha senso soltanto quando visivamente il giunto sembra eliminato e vi è soltanto un piccolissimo residuo di saldatura che tiene ancora collegato il piedino al foro.

Nel caso in cui proprio non risulti possibile eliminare la maggior parte della saldatura per aspirazione, è necessario ricorrere alla treccia dissaldante.

Questa, una volta impregnata con un modesto quantitativo di pasta flussante, andrà appoggiata alla saldatura da eliminare in corrispondenza della piazzola e sopra di essa andrà appoggiata la punta del saldatore (questa deve essere di forma adatta per avere contatto con la maggiore superficie possibile della treccia). Si noterà che la saldatura verrà attirata dalla treccia. Ripetere l’operazione, all’occorrenza ristagnando, finché la saldatura non viene del tutto rimossa.

I punti più difficili sono quelli in cui il contatto si trova in corrispondenza di un’area conduttiva molto estesa (ciò dipende da come è stato fatto l’etching della scheda). Tipicamente i contatti di massa si trovano in corrispondenza di estese zone conduttive che tendono ad assorbire molto la potenza termica fornita dal saldatore, sottraendo calore al contatto che si deve riscaldare. Di qui la necessità a volte di dover ricorrere alla treccia.

Una volta liberati tutti i piedini, l’estrazione del chip consiste nel forzarlo, delicatamente, con un cacciavite, prima da un’estremità poi dall’altra, facendo leva tra la superficie della scheda e il rivestimento plastico del chip. Bisogna fare leva, lo ripeto, con molta delicatezza, alternativamente da una parte e dall’altra, a passini, facendo penetrare il cacciavite sempre più verso l’interno mano a mano che il chip si solleva. Se si sente della resistenza non insistere! Evidentemente c’è un piedino che non è del tutto libero. Ricontrollare agendo con il cacciavite sul piedino (come detto sopra) e una volta individuato il piedino non libero, ripetere in corrispondenza di esso la dissaldatura.

Se è andato tutto bene, il chip sarà estratto con i piedini integri (solo da ripulire) e nello stesso stato di funzionamento antecedente la dissaldatura.

E’ necessario a questo punto ripulire i piedini del chip estratto (qualora sia funzionante e serva come ricambio oppure si voglia comunque provarlo su altra macchina). Non inserire mai un chip non ripulito in un zoccolo: i residui di saldatura presenti danneggeranno i contatti dello zoccolo stesso!

Bisogna stringere ciascun piedino utilizzando delle pinze a superficie piana (non zigrinata/con dentature!) in modo da schiacciare il residuo di saldatura. All’occorrenza si potrà ripulire con il saldature (ma a temperatura bassa, un piedino alla volta, stando bene attenti di non soffermarsi troppo su ciascun piedino!). Si può poi procedere orientando le pinze in senso longitudinale e stringendo più piedini insieme, in modo da allinearli l’uno con l’altro. Assicurarsi anche che rispetto alla direzione verticale i piedini siano tra loro paralleli (onde evitare che due piedini aderiscano allo stesso contatto!).

Se si intende reinstallare un chip nella scheda in cui si è effettuata la dissaldatura, è necessario ripulire per bene i fori, di modo che il chip (o meglio ancora, lo zoccolo) che si andrà ad installare possa essere inserito senza alcuno sforzo. Gli economici zoccoli bilamellari richiedono una pulizia molto accurata, perché se un piedino dello zoccolo dovesse forzare durante l’inserimento, ciò comporterebbe sicuramente un danno allo zoccolo stesso.

Per la ripulitura è sufficiente accostare la punta del saldatore ad ogni piazzola, in corrispondenza del bordo del foro, e mantenerla a contatto per circa uno o due secondi. Non soffermarsi troppo o si potrà danneggiare la scheda! Si potrà osservare che la saldatura tenderà a disporsi circolarmente, seguendo la forma della piazzola a corona circolare, lasciando completamente libero il foro per accogliere il piedino.

Sia chiaro, il processo richiede enorme pazienza, specialmente all’inizio. I rischi che comporta l’operazione sono la rottura di uno o più piedini del chip che si vuole estrarre e il sollevamento di una o più piste della scheda. Inoltre, è anche possibile rimuovere accidentalmente il materiale conduttore presente all’interno del foro! In fase di ripulitura dei piedini del chip estratto, controllare che non ci sia del rame aderente al piedino. Se è presente, vuol dire che si è fatto un danno a livello del contatto corrispondente sulla scheda, e le due piazzole non sono più collegate elettricamente tra loro.

Qualsiasi danno deve essere individuato e riparato con precisione prima di installare il nuovo chip!

Se si rompe una pista, si può rimediare facendo un ponticello che ne ripristini il contatto, possibilmente dal lato saldature per un migliore risultato estetico (a scheda montata la riparazione non sarà visibile).

Se si rompe un piedino, è possibile riparare il danno (ammesso che sia rimasto un pezzetto di piedino ancorato al chip). E’ sufficiente saldare allo spezzone rimasto un pezzo di filo rigido, quindi tagliarlo a lunghezza e schiacciarlo con le pinze piane (tagliandone poi se necessario ancora un pezzetto perché probabilmente schiacciando si sarà allungato). Se si sta attenti a non surriscaldare il chip durante la saldatura, sarà possibile utilizzarlo tranquillamente.

E’ sempre buona norma, dopo avere effettuato il lungo lavoro di dissaldatura, installare uno zoccolo. In questo modo, non si dovrà più ripetere l’operazione di dissaldatura per quella zona (ogni volta che si effettua una dissaldatura, la scheda subisce un deterioramento).

Saldare direttamente un chip è oltretutto più complicato in quanto bisogna stare attenti a non surriscaldarlo durante l’operazione ed è nel contempo necessario effettuare dei giunti di saldatura affidabili e duraturi. Inoltre, se questo dovesse guastarsi sarà necessario ripetere la lunga e rischiosa operazione di dissaldatura.

 

 

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