IC’s (ganz allgemein)
Ohne hier Wikipedia allumfassend zu zitieren, sei kurz angemerkt: Integrierte Schaltkreise (Englisch=Integrated Circuit – in Kurzform IC genannt), sind hochkomplexe, elektronische Bauteile, die etliche Funktionen gleichzeitig ausführen können, welche noch bis in die 1960er teils mit riesigen Transistor- oder Röhrenschaltkreisen realisiert wurden.
Erst in den 1970er Jahren wurden IC’s dank sinkender Herstellungskosten so breitflächig eingesetzt, dass der Elektronikmarkt für Konsumenten regelrecht mit IC basierter Elektronik geflutet wurde. Elektronisches Spielzeug war damals eine Innovation und nahm teils absurde Züge an. Ob sprechender Roboter mit rot blinkenden Augen, der seine Kreise auf dem Boden zog oder die Kinderorgel, die mittels Froschlauten Musik erzeugen konnte, aber auch Puppen, die plötzlich auf Knopfdruck sprechen, schreien oder weinen konnten, es gab einfach ALLES.
In dieser Zeit sind dann auch die ersten Telespiele (Konsolen) erschienen.
Ohne IC’s, deren Miniaturisierung und entsprechend breiter Verbreitung, wären Computer heute noch immer so groß, dass sie ganze Räume füllen würden und so viel Strom, wie eine Kleinstadt bräuchten.
Heutige IC’s ersetzen mittlerweile Komponenten, die teils noch bis in die 1990er Jahre auf Erweiterungskarten in Computern steckten, sodass heutige Geräte, wie Smartphones oder Miniatur Computer überhaupt erst möglich wurden.
Mit der Miniaturisierung stieg dann auch zunehmend die Leistungsfähigkeit – während ein Prozessor in den 1980er Jahren noch Ein-, maximal Zweistellige MHz Taktfrequenzen aufwies, bestehen heutige Prozessoren aus etlichen Kernen, zu je mehreren 1000 MHz Taktfrequenz.
Gesockelte IC’s
Wer sich Elektronik schon des Öfteren angeschaut hat, wird wissen, elektronische Bauteile sind in der Regel auf einer Platine fest verlötet und können dank heutiger SMD Technik zum Teil nur noch schwer entfernt werden. Zu Zeiten des C64 und Amiga war die Elektronik aber oft noch sehr empfindlich und viele von Commodore selbst produzierte bzw. entwickelte IC’s (auch Custom Chips genannt), waren sowohl elektronisch, als auch thermisch nicht unbedingt immer Pflegeleicht. In vielen Geräten starb so manches IC schnell einen Hitze Tod, da die entsprechenden Bauteile nur unzureichend oder auch gar nicht vor Überhitzung geschützt waren.
Darüber hinaus gab es von vielen Custom IC’s immer mal wieder Upgrades, wo Bugs (Fehler) beseitigt wurden oder Neuerungen implementiert wurden. Wo heute Firmware Updates stattfinden, wurde damals das komplette IC getauscht. Und um ein schnelleres Austauschen dieser IC’s zu ermöglichen, hat man diese IC’s größtenteils gesockelt.
Gesockelt bedeutet: Es wurde ein zumeist aus Kunststoff bestehendes Bauteil auf die Platine gelötet – dort, wo eigentlich das IC fest verlötet wäre. Dieses Bauteil hat auf seiner Oberseite Anschlüsse, auf die die feinen Beine des IC’s passen. Sie sind so konstruiert, dass die Beine in den Öffnungen gehalten werden, wenn man das IC aufgesteckt hat. Zu entfernen ist das IC dann mit leichtem Heraushebeln.
Die Sockel – Fluch und Segen
So angenehm diese Verbindungsmöglichkeit bei der Fehlersuche auch ist, so nachteilig kann sie sich nach über 20 Jahren und mehr auswirken. Viele der gesockelten IC’s verlieren im Laufe der Jahre durch Erschütterungen bei Transport etc. ihren Halt und rutschen teilweise nur Millimeter aus den Sockeln und verlieren damit ihren Kontakt. Oft ist dies nicht weiter tragisch, es kann IC’s, die elektronisch sehr empfindlich sind, aber auch dauerhaft zerstören, wenn wichtige Kontakte ihre Verbindung verlieren oder sogar Kurzschlüsse auftauchen.
Auch mehrmaliges entfernen und wieder einsetzen von IC’s leiert die oftmals primitiven Kontakte aus und sorgt dafür, dass IC’s entweder sofort wieder von allein heraus springen oder fallen, oder die im Sockel befindlichen Kontakte oder die des jeweiligen IC’s beschädigen.
Die Sockel selbst sind meistens minderwertiger Qualität und reagieren sehr empfindlich auf äußere Einwirkungen, wie feuchte Luft etc. Sie beginnen sich aufzulösen, zu korrodieren. Oft sieht man dies nicht einmal und kann dies nur mühevoll mit einem Durchgangsprüfer testen und selbst dann können sich noch Haarrisse im Material befinden. Oftmals müssen daher heute viele Sockel komplett erneuert werden, damit wieder optimale Kontaktverbindungen herrschen.
Diese Sockel – einst dazu gedacht, Fehler schneller zu finden, sorgen heute nicht selten selbst für schwer nachvollziehbare Fehler.
Wo sie anzutreffen sind
Z.B. bei den Commodore Geräten gibt es kaum welche, die hiervon nicht betroffen sind. Nicht betroffen, oder selten betroffen sind eigentlich nur die Amiga Geräte 600, 1200, 4000 und CD32, da sie größtenteils bereits auf SMD Technik basieren und auch die Custom Chips verlötet wurden. Lediglich die Kickstart IC’s wurden hier noch gesockelt.
Am gravierendsten machen sich die Fehler in sämtlichen 8 Bit Geräten und den Amiga Geräten 500(+), 2000 bemerkbar, denn dort kommt das Akku Problem erschwerend hinzu (siehe Bericht über RTC Akku Probleme). Hier ist eine Fehlersuche sehr müßig, da gleich mehrere, wenn nicht sogar alle IC Sockel defekt sein können.
Der erste Schritt der Fehlerbehebung – der korrekte Sitz
Hat man ein Gerät erworben bzw. eines wieder hervorgeholt, wo man zu 100 Prozent sicher ist, dass das Gerät funktionierte, empfiehlt es sich, dieses zu öffnen und zu schauen, wie das Innere des Gerätes aussieht. Sind auf anhieb keine Fehler zu erkennen (ausgelaufener Akku, verbrannte Bauteile oder andere merkwürdig aussehende Stellen), empfiehlt es sich erst einmal den Sitz aller gesockelten IC’s zu überprüfen. Es reicht, alle gesockelten IC’s beherzt und doch vorsichtig zu gleich nachzudrücken. Meist ist ein leichtes knarzen zu vernehmen, dass einem andeutet, dass das jeweilige IC potenziell ein solcher Kandidat ist, der nicht mehr richtig in seinem Sockel saß. Vorher ist jedoch immer erst kurz zu schauen, ob der Sitz korrekt ist, keine Beinchen verbogen sind oder dergleichen.
Der zweite Schritt der Fehlerbehebung – Kontakte reinigen
Sollte dies nicht viel gebracht haben oder sich ein neuer/anderer Fehler offenbaren, empfiehlt es sich, die IC’s vorsichtig aus den Sockeln zu hebeln und die Kontakte zu überprüfen.
Bitte nicht sämtliche Bauteile einfach wild und unbedarft entfernen. Elektronische Bauteile, wie auch IC’s haben nahezu immer eine vorgegebene Einbaurichtung. Falsch eingebaute Bauteile führen selten zum Erfolg – sie sorgen eher dafür, dass der Schaden noch weitaus schlimmer werden kann. Es empfiehlt sich jeden Schritt bildlich zu dokumentieren und ggfs. Referenzen, von korrekt bestückten Geräten zu beschaffen. Idealerweise ist man im Besitz von Schaltbildern.
Damit Bauteile korrekt „gepolt“ eingebaut werden, besitzen diese in der Regel entsprechende Markierungen, ebenso wie auch die Sockel und die Platinen. Bei IC’s findet man in der Regel eine kleine Kerbe im Gehäuse, ebenso wie in den Sockeln. Sie markieren normalerweise die Seite des IC’s, an der sich Pin 1 befindet. Entsprechend sind auch die meisten Platinen beschriftet. Wer hier bereits nicht weiter weiß, sollte unbedingt Abstand davon nehmen, selbst Hand anzulegen!
Sind alle Beine der IC’s unbeschädigt? Sind die Kontakte des Sockels optisch unauffällig? Reinigen Sie sowohl die Beine des IC’s, als auch die Kontakte des Sockels mit z.B. Isopropanol oder speziellen Elektronikreinigern (verwenden Sie bitte niemals wasserhaltige Reiniger oder Kontaktsprays auf Öl- und/oder Silikonbasis).
Wattestäbchen und alte Zahnbürsten helfen dabei, an die Kontakte zu kommen, ohne sie zu beschädigen und ohne Watterückstände zu hinterlassen.
Schwerwiegendere Probleme
Sollte das Andrücken und Reinigen nichts gebracht haben, ist eine intensivere und professionellere Überprüfung nötig. Diese sollte dann aber von einer versierten Person durchgeführt werden. Es ist davon abzuraten, selbst an dem Gerät herumzubasteln, wenn man weder Kenntnis über die Funktion der jeweiligen IC’s hat oder nicht weiß, mit einem Lötkolben und speziellen Messgeräten umzugehen. Die Platinen sind zum Teil sehr Hitzeempfindlich und können bei „Lötversuchen“ schnell beschädigt werden.
Bitte DRINGEND folgenden Hinweis beachten:
Jegliche Nachahmung geschieht auf eigene Gefahr!!! Alle hier gemachten Angaben sind ohne Gewähr. Wir übernehmen keinerlei Haftung bei Schäden an Material und Mensch! Der Eingriff in Netzspannung führende Elektronik ist für Laien Tabu und wird mindestens versicherungsrechtlich als grob fahrlässiges Verhalten angesehen!!! Keine Versicherung kommt für Schäden an Leib und Leben, sowie Eigentum auf, wer nachweislich grob fahrlässig handelt!
Wer mangels Kenntnis und Equipment Hilfe benötigt, sucht bitte den Elektrotechniker/Elektroniker seines Vertrauens auf. Gerne sind auch wir behilflich. Hierzu bitte einfach mittels unserem Kontaktformular für Hardwareprobleme Kontakt zu uns aufnehmen.