le CMS, ses joies ses peines (1)

Présentation du problème

Le composant à montage en surface, appelé couramment CMS, nous pose à nous autres bricoleurs quelques problèmes que nous n'avions pas avec la technologie des composants à montage traversant (comprendre traversant le circuit imprimé, pas les doigts).

Avant d'aborder les travaux pratiques, un bref rappel de ce qu'est la technologie CMS sous l'angle des emm ennuis qu'elle procure (source Wikipedia) : dans l'industrie la pose de composants CMS sur une carte est très simple et fiable par rapport aux composants traversants. Le circuit imprimé nu est d'abord sérigraphié à travers un pochoir métallique (un écran percé aux endroits adéquats) et enduit d'une crême à braser sur les plages du circuit imprimé, c'est-à-dire l'emplacement des pattes des composants. Ensuite les composants sont posés sur le circuit par les machines de placement, enfin la refusion fait fondre l'alliage déposé et la soudure est réalisée lors du passage dans un four. Pour les composants traversants, la soudure se faisait grace à une vague d'étain en fusion qui passait sous la carte, au contact des pattes des composants. Sur le DCX2496 et les autres Behringer, les "gros" composants CMS tels que les AOP ou les circuits intégrés sont maintenus en place par une goutte de colle avant la phase de soudure pour éviter qu'ils ne quittent la carte avant celle-ci. Ceci va bien évidemment nous compliquer un peu la tâche.

On voit très bien sur cette photo la colle rouge foncé qui a débordé de part et d'autre de cet ampli-op JRC4580

Ce que cette photo ne montre pas c'est la taille réelle de ce pauvre JRC4580. Voilà ce que ça donne en "vrai"

Premier constat décevant : quand on ouvre le DCX2496, on se rend compte immédiatement que nos gros doigts boudinés (enfin les miens, peut-être avez vous des mains de princesse) vont se comporter tels un troupeau d'éléphants balourds dans un magasin de porcelaine fine. Je vous refais le coup avec un AK4393 (vous savez, le convertisseur numérique analogique). Franchement, c'est plutôt pire, voyez :

et maintenant, les mêmes en taille "réelle"...

...ça fait peur hein ? souvenez vous

 

Et oui, la différence entre le JRC4580 et l'AK4393 s'appelle le pas, pitch en rosbeef, c'est à dire l'espacement entre les pattes du circuit. Pour le JRC4580 (au format SOIC8) on a un pas de 1,27mm, alors que pour l'AK4393 (au format VSOP28) le pas est de 0.65mm. 6,5/10° de millimètre. Chaque patte a ainsi une largeur de 0.22 millimètre. Question : comment est-il possible d'envisager de dessouder puis ressouder ces machins sans les transformer en un bout gluant de plastique fondu ? Réponse : outillage adapté, astuce, délicatesse.

 

L'outillage nécessaire

D'abord, l'outillage à ne pas utiliser.

Le chalumeau est bien sûr déconseillé.

Mais aussi ce truc qui a pourtant l'air séduisant et adapté à sa fonction, mais dont le défaut est qu'il détruit à peu près tout ce qu'il touche ! (merci à Stef de me l'avoir signalé avant que je ne l'achète, Stef, si tu nous lis...)

 

Cet engin crame tout et les pistes se décollent, en particulier les pistes des circuits imprimés du DCX2496 qui ne sont pas vraiment de bonne qualité. Même le plastique de l'ampli-op fond. Un vrai bonheur quoi. Bref, à éviter. Si on ne possède pas de station de dessoudage spécialisée, ce qui est le cas de 99% d'entre nous qui sommes mieux équipés pour réaliser un foie gras cuit au torchon qu'une carte électronique à très haute intégration (et c'est heureux ainsi) il faudra utiliser un fer à souder standard à panne très fine dite "aiguille". Regardez la dernière page de ce document Weller et tapez dans les diamètres compris entre 0.8mm et 1,25mm. Presque toutes les marques courantes de fers à souder proposent des pannnes aiguille.

Il vous faudra aussi un peu de tresse à dessouder

 

 

Le problème des gros doigts boudinés : C'est là qu'intervient le deuxième outil indispensable

On en trouve partout, même dans le sac à main des dames si vraiment on ne veut pas investir dans du neuf. Pour les fortunés, un exemple tout de même ici chez Conrad.

 

Le troisème outil indispensable au CMSiste est la pince coupante ultra-fine. Voici un exemple de ce qu'il faut vous procurer sous peine d'échouer lamentablement :

Là c'est beaucoup plus cher : pour une pince coupante fine, compter de 25€ à 200€ (BAHCO) selon le modèle et la qualité que vous souhaitez. Personnellement, n'ayant pas l'intention d'ouvrir un atelier spécialisé dans le tweaking de DCX malgré la pression de la demande, le moins cher est parfait.

Enfin, pour ne pas couper n'importe quoi sur la carte ou même vos doigts, il faut grossir l'image fortement, sauf si vous disposez d'une paire d'yeux neufs avec zoom X8 intégré. La loupe d'atelier est assez conseillée .

Non ce ne sont pas les WC de la navette spatiale !

 

Vous pouvez aussi bricoler un support pour y fixer la loupe piquée à votre grand-mère ou votre belle-mère (c'est ce que j'ai fait)

 

 

Maintenant, on y va !

 

Mais avant de commencer, lisez ceci

Les composants électroniques actifs, en particulier les circuits intégrés, sont sensibles aux décharges électrostatiques. Assurez vous d'être totalement "déchargé" avant de commencer le travail. Un bracelet anti-statique peut-être utile dans certains cas (moquette par exemple) mettant ainsi votre corps au même potentiel que l'objet auquel le fil du bracelet est attaché.

 

la technique

Elle est simple mais demandeun peu d'adresse et de la patience. On peut aussi s'abstenir d'ingérer des boissons alcoolisées en quantité importante avant l'opération, même pour se donner du courage. Vous allez voir, ça va aller vite et même pas faire mal.

A - Phase dépose

1ère méthode :

  1. Je repère l'AOP sur la carte et je lui coupe les pattes une par une avec la pince ultra-fine
  2. Je décolle l'AOP du circuit imprimé en lui glissant un minuscule tournevis à lame plate sous les fesses (sans forcer comme une brute quand même)
  3. Je chauffe les bouts de pattes restées sur le CI avec le fer à souder
  4. Je les repousse afin qu'elles quittent délicatement leur emplacement
  5. Je nettoie les restes de soudure sur le circuit avec la tresse à dessouder
  6. j'ai fini la dépose de la puce sans douleur !

2ème méthode :

  1. Je repère l'AOP
  2. Je lui inonde toutes les pattes d'un seul côté avec de la soudure (enfin, pas le tsunami de soudure non plus)
  3. avant que la soudure ne refroidisse, je soulève ce côté avec un outil adapté et je décolle les pattes de la puce du circuit imprimé, en douceur
  4. je fais pareil de l'autre côté

B - Phase repose

  1. avec un coton tige imbibé d'acétone je nettoie soigneusement toute saleté sur la zone de travail
  2. je dépose une goutte de soudure sur chacun des emplacements des pattes de l'AOP (ou de la puce)
  3. je place l'AOP bien la où il faut en respectant le sens du détrompeur (le point indique la patte n°1)
  4. je l'immobilise à l'aide d'un objet fin et pointu
  5. je chauffe rapidement une des pattes pour le fixer au circuit
  6. je finis avec les autres pattes

Quand vous maîtriserez parfaitement la technique, et que j'aurai mis en ligne les pages consacrées au remplacement des AOP des étages d'entrée ou celle du changement des convertisseurs vous pourrez encore faire progresser le Behringer.

 

Le conseil

Si vous avez une vieille carte de micro-ordinateur devenue inutile (carte-mère, carte graphique obsolète, carte son pourrie) , entraînez vous dessus avant d'attaquer votre joujou préféré. Ces cartes sont truffées de CMS qui n'attendent que votre frénésie de destruction.

 

Novembre 2008 : voir ici une technique infaillible, la méthode dite de "Dédé le Surineur"