Gli zoccoli per integrati DIP THT (dual in-line package, through hole technology) si classificano in base a come sono realizzati i contatti. Abbiamo:
- zoccoli con contatti bilamellari;
- zoccoli con contatti torniti (detti anche con contatti a tulipano).
Uno zoccolo per circuito integrato consente una facilissima intercambiabilità del chip. E’ infatti sufficiente estrarre meccanicamente il chip, senza difficoltose operazioni di dissaldatura. Si può utilizzare un estrattore per chip o anche un semplice cacciavite piano.
Osservando una scheda, ci si può domandare per quale motivo alcuni chip siano installati su zoccolo e altri siano saldati direttamente su di essa.
Dal punto di vista economico, specialmente nella produzione in grande serie, saldare i chip direttamente sulla scheda comporta un notevole risparmio.
La saldatura del chip su scheda richiede chiaramente un preciso controllo della temperatura di saldatura e dei tempi di esecuzione. Se la temperatura è troppo alta e/o ci si sofferma troppo in un piedino, le probabilità di danneggiare il chip sono alte. E’ dunque sempre bene nelle riparazioni installare i chip su zoccolo.
Gli zoccoli con contatti bilamellari sono i più usati nelle schede THT dei retrocomputer. Ciascun contatto appare visivamente come una coppia di lamelle le quali stringono fra loro il piedino del chip. Esse sono collegate con il piedino dello zoccolo e quindi collegano elettricamente il piedino del chip con il corrispondente contatto sulla scheda.
Le lamelle e il piedino dello zoccolo costruttivamente sono un corpo unico, come si può osservare dalla seguente immagine.
Questi zoccoli presentano il vantaggio di essere economici e non pretendono un perfetto allineamento dei piedini del chip. Quindi, un chip che magari è stato dissaldato e i cui piedini di conseguenza hanno una leggera inesattezza nell’allineamento possono essere comunque installati facilmente grazie al grado di mobilità delle lamelle, le quali sono in grado di adattarsi.
Chiaramente, i piedini di un chip che è stato dissaldato dovranno essere perfettamente ripuliti dai residui di stagno. Diversamente, inserendo il chip nello zoccolo bilamellare, le lamelle tenderanno ad allontanarsi troppo l’una rispetto all’altra e potrebbero perdere di elasticità. Questo potrebbe facilmente dare luogo a falsi contatti. E, specialmente inserendo in un momento successivo un nuovo chip con i piedini perfettamente puliti, sarà molto probabile che le lamelle, ormai rimaste troppo distanti a causa del residuo di stagno che le ha forzate, non riusciranno ad aderire perfettamente o per nulla al piedino pulito del nuovo chip.
Inoltre, alcune daughterboard che consentono di sostituire determinati chip, talvolta hanno dei piedini di diametro troppo grande che possono fare distanziare eccessivamente le lamelle tra di loro, causando i problemi detti.
Bisogna dunque prestare molta attenzione a cosa si installa in uno zoccolo bilamellare, poiché i suoi contatti sono molto delicati. E’ comunque possibile, nei moderni zoccoli bilamellari, riparare un contatto danneggiato facilmente.
Gli zoccoli con contatti a tulipano non hanno elementi mobili/elastici come le lamelle ma realizzano il contatto con il piedino del chip per la loro particolare conformazione geometrica. Ciascun contatto è tornito ed è dunque perfettamente circolare. La forma è a tulipano poiché il foro ha una parte conica e una parte cilindrica: questa forma assicura un perfetto contatto con ciascun piedino del chip.
Pur presentando lo svantaggio di essere più costosi, gli zoccoli con contatti torniti possono vantare una notevole robustezza. E’ impossibile danneggiarli. Per contro, presentano lo svantaggio di esigere un ottimale allineamento dei piedini del chip affinché questo possa essere inserito. Un chip facilmente inseribile in uno zoccolo bilamellare può a volte richiedere un paziente lavoro di allineamento dei piedini per poter essere altrettanto agevolmente inserito in uno zoccolo con contatti torniti.
Questi zoccoli non corrono il pericolo di essere danneggiati da chip non ben ripuliti: se c’è troppo residuo di saldatura in un piedino, non sarà possibile inserire il chip. Bisognerà stare dunque attenti a controllare che il chip abbia i piedini ben allineati e puliti: se si insiste a forzarlo su uno zoccolo con contatti torniti, saranno i piedini del chip a subire danni!
La maggiore quantità di materiale presente in ciascuno dei contatti degli zoccoli torniti richiede una maggiore attenzione durante la saldatura dello zoccolo. Ciascun piedino dovrà essere portato a temperatura correttamente in modo da non eseguire una saldatura fredda.
Inoltre, bisognerà stare ancora più attenti a controllare che i contatti e le piste della scheda siano in perfette condizioni prima di installare uno zoccolo a contatti torniti. Questo tipo di zoccolo infatti è più difficile da dissaldare rispetto agli zoccoli bilamellari, proprio per la maggiore robustezza dei contatti che tendono ad assorbire di più il calore del saldatore.
Personalmente, preferisco durante le mie riparazioni di retrocomputer installare gli zoccoli bilamellari, in quanto sono più economici e consentono un più agevole inserimento dei chip.
Ci sono però dei casi in cui l’utilizzo degli zoccoli con contatti torniti è inevitabile e si rivela prezioso. Ad esempio, se si desidera installare una daughterboard sostitutiva di un chip, gli zoccoli con contatti a tulipano offrono maggiore robustezza e affidabilità. I bilamellari potranno invece avere il problema relativo ad un eccessivo distanziamento reciproco delle lamelle.
Inoltre, gli zoccoli con contatti torniti possono essere inseriti l’uno sull’altro. Questo è utilissimo quando si ha la necessità di avere più altezza o quando si devono realizzare particolari adattatori, senza ricorrere alla realizzazione di una scheda vera e propria. Un esempio sono gli adattatori per le eprom moderne nel Commodore 64.
Gli zoccoli bilamellari non possono invece essere inseriti l’uno sull’altro.