Vérifications génériques

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1 Introduction

Cet article Pinwiki contient des informations génériques communes à la plupart des flippers

2 Sécurité

2.1 Prise de terre

Si la broche de terre, sur la prise du cordon, est cassée ou est manquante, remplacez la prise. La plupart de ces broches ont été coupées car les flippers étaient placés dans des locaux d'exploitation anciens où les prises secteur n'avaient que 2 cosses. Cette 3ème broche relie les circuits électriques du jeu à la "terre". Cela permet de réduire le risque d'électrocution et protège les utilisateurs. Si vous sentez un picotement au contact d'un ou des 2 rails latéraux d'un flipper, alors il n'est pas relié à la terre et la broche doit être absente…

Utilisez un multimètre réglé sur continuité afin de vérifier que la broche de terre est bien reliée à toutes les parties métalliques du jeu: Rails latéraux, Porte, Vis de pieds, etc. Cherchez les fils qui peuvent manquer et ajoutez-les. Les jeux anciens non dotés d'une ligne de terre devraient être modifiés. Reliez le fil de terre (vert) au support métallique du transformateur. Tirez des fils de "masse" vers toutes les parties métalliques du jeu avec lesquelles on peut entrer en contact.

2.2 Remplacement d'une prise de terre (US)

La plupart des prises à 3 broches sont dotés d'une platine de fixation avec un écrou vert prévu pour y relier le fil de masse. La broche à droite (en regardant la prise de face) est la plus large. Elle devrait être reliée à un écrou argenté ou un écrou sur une platine repérée par un point argenté. Le fil blanc (neutre) s'y rattache.

La broche restante (à gauche) se relie au fil noir (phase). Son écrou est typiquement doré.

Lorsqu'il faut installer une nouvelle prise (à 3 broches) sur un cordon d'éclairage à 3 fils (cordon plat, dont les fils ne sont pas colorés à l'exception de la terre qui est verte) le fil neutre est généralement celui qui comporte une nervure moulée dans la gaine. En cas de doute, faites une "continuité" entre la partie dénudée du fil et là où il est relié dans le jeu.

2.3 Surcalibrage

Les fusibles sont conçus pour protéger les circuits électriques de votre jeu, au cas où un des composants tombe en panne et "tire" une grande quantité de courant. Ils sont prévus pour être le "maillon" faible du circuit. Lorsqu'il y a une quantité trop importante de courant dans le circuit, le fuse devrait être le premier élément à griller.

Bien que parfois les fusibles claquent à cause de leur vieillissement ou des vibrations, ils grillent en général pour une raison donnée: Des flashers ou des bobines bloqués, des court-circuits francs entre circuit d'alimentation et de masse, etc. Si vous remplacez un fusible et qu'il grille à nouveau, alors vous pouvez être sûr que quelque chose est parti de travers… Installez toujours des fusibles au calibre indiqué par le manuel de votre jeu. Placer un fusible plus puissant peut faire griller un autre élément du circuit, qui sera devenu le "maillon" faible et donc, endommager des composants que le fusible se devait de protéger. Les fusibles sont calibrés en Volts et, de manière plus importante, en Ampères. On les nomme également "rapides" (fast blow) ou "retardés" (slow blow). Leurs principales dimensions sont 30 et 20 mm.

3 Rechanges à avoir en stock

• Pour tous types de machine: Ampoules #44/47, #555 et #89 sont les plus courantes.
• Pour les électromécaniques: Ampoules clignotantes 455, pour attirer l'oeil sur certaines zones de la glace de fronton (comme "shoot again" ou "game over"). Cela peut aider à gérer la chaleur dans le fronton, car elles ont un cycle d'éclairage de 50% seulement. Ensuite, des contacts à lamelles et à haute tension.
• Pour les flippers électroniques: Des microcontacts… Les microcontacts à bras long sont un rechange générique que vous pouvez recouper ou former au besoin. Des contacts à lamelles et des pastilles plaquées or. Des transistors TIP102. Des diodes 1N4004. Des connecteurs mâles Molex 0,100" & 0,156" (0,254 & 0,396 mm)… Les barrettes à couper à la longueur sont les connecteurs les plus polyvalents.

4 Outillage

Vous constituerez probablement votre boite à outil au fur et à mesure, mais voici une liste générique qui vous permettra de réaliser la plupart des réparations.

4.1 Outillage mécanique

• Jeu de clés Allen (hexagonales). Principalement la clé de 5/32" (4 mm) en général, et celle de 5/16" (8 mm) pour les Stern, Data East, Sega.
• Des pinces à bec… Un jeu de petites pinces est pratique.
• Un jeu de tournevis à six pans creux: Le ¼" (6 mm) est la dimension la plus courante, utilisée pour les vis et plots à tête hexagonale. 5/16" (8 mm) pour les écrous #6. 11/32" (pas d'équivalent métrique) pour les écrous #8. 3/8" (10 mm) pour les écrous #10. Optionnel le 1/8" (pas d'équivalent métrique) pour les écrous de microcontacts sur certains chargeurs de bille Sega.
• Optionnel: Tournevis six pans creux à serrage électrique en ¼". Cela permet un serrage rapide des vis standard… Eviter de trop serrer…
• Optionnel: Embout magnétique à 6 pans creux pour serrer les centaines de vis ¼" hexagonales sur les plateaux Williams.
• Optionnel: Tom Pouces (tournevis courts), en particulier en ¼", très pratique pour accéder aux zones du plateau proche du fronton.
• Optionnel: Tournevis 6 pans creux long: de ¼" à 3/8"… Les tournevis de 20 cms sont bien adaptés pour visser/dévisser au travers des torons électriques du plateau.
• Tournevis 6 pans en ¼" de 60 cms (sinon 50 cms)… utilisé par les réparateurs chevronnés.
• Jeu de tournevis: Plat #1 & #2 et Phillips, au minimum.
• Clé dynamométrique: Pour les machines récentes pour serrer les plaques de verrouillage et les dômes des "chapeaux" (toppers).
• Jeu de douilles: 9/16" et 5/8" (pas d'équivalent métrique), pour serrage des vis de pieds et de frontons.
• Optionnel: Clé à cliquet: Avec la douille appropriée, cela peut remplacer un tournevis à 6 pans creux que vous n'auriez pas…
• Optionnel: Douille ¼" (6 mm) longue. Certaines douilles sont assez longues pour envelopper certains plots à base hexagonale.
• Jeu de clés hexagonales: 3/8" (10 mm) pour serrer les biellettes de batteur… Les clés à cliquet (roulement) sont excellentes pour les écrous de batteurs WPC. 9/16" (pas d'équivalent métrique), utilisée pour les vis de fronton, de pieds et de certains vérins de pied. 5/8" (pas d'équivalent métrique), utilisée pour les vis de pieds et tous les autres vérins de pieds (il existe une version à cliquet/roulement).
• Optionnel: Une petite clé à cliquet et un jeu de douille (US), à avoir en réserve ou pour gagner en poids dans la boite à outils.
• Un jeu de pinces.
• Une torche (lampe) LED haute luminosité…
• Outil de préhension magnétique.
• Un bol magnétique.
• Des hémostats (pinces ressemblant à des ciseaux, pour le soudage).
• Un niveau: Pour mettre le jeu d'aplomb lors du réglage des vérins de pieds.
• Optionnel: Pince Serre-clip (MCM Electronics 22-2790, Jonard CS-1022) pour retirer ou installer des clips "E". Utile pour éviter les clips qui disparaissent dans la nature…
• Optionnel: Tournevis coudés avec une extrémité de 5/32" ou 4 mm. Ils sont super pour intervenir sur les batteurs Stern et bien adapté pour les biellettes des vieux Williams.
• Tournevis coudé à cliquet 8071 pour les contacts va et vient… Mais il faut les bons embouts.
• Une douille avec tête hexagonale mâle de 5/32" (comme celle-ci) fonctionne très bien, mais elle est un peu plus "forte". Ce sera toujours mieux que la clé que vous aurez trouvé dans le kit de votre dernier achat chez IKEA. 5/32" est proche de 4 mm et elles sont plus ou moins interchangeables, que ce soit pour les flippers que pour les meubles plats IKEA…

4.2 Outillage électrique

• Quelques pinces croco pour faire des tests.
• Un multimètre numérique avec la fonction "diode" (prévoyez au moins 10$ RadioShack ou Sears font parties de marques disponibles sur le marché. Les lecteurs à portée automatique sont les plus simples. Avec ce type de matériel, vous aurez le niveau de qualité selon le prix que vous paierez.
• Une pince coupante.
• Une pince à dénuder.
• Pour les flippers électroniques, une sonde logique peut s'avérer très utile. Il y en a plusieurs types chez Fry's Electronics.

Pour les opérations sur les connecteurs…

• Une pince à sertir. Attention, les pinces bon marché sont, en général, peu efficaces… Mais voir un peu plus bas…
• Un extracteur pour broche 0.093" (0,236 mm).
• Un extracteur pour broche 0.062" (0,157 mm).

Types de pince à sertir Molex:

Les pinces à sertir pour broches Molex se déclinent en plusieurs modèles, et comme d'habitude vous obtiendrez le niveau de qualité en rapport du prix que vous paierez… Les pinces bon marché sont difficiles d'usage, peu durable et font un sertissage médiocre. Une pince Molex professionnelle peut coûter plus de 300$, mais n'est pas nécessaire pour obtenir un bon résultat lorsqu'on remplace les broches de tout un flipper. La moins chère est la pince Waldom, coutant 15$, mais nous ne la recommandons pas. Elle demande un double sertissage, le 1er sur l'âme du fil, le 2nd sur la gaine, ce qui augmente les chances de foirer le sertissage. La pince Sargent 1028-CT, qui coûte 25$, nécessite aussi un double sertissage, mais elle est de meilleure qualité et c'est le seul choix possible pour des broches de 0,084" (0,213 mm)… Le mieux restant les pinces Sargent (le modèle 3136-CT montré ci-dessus) pour environ 95$. Ces pinces à sertir comprennent un support pour maintenir les broches, et sertissent l'âme du fil et la partie gainée en même temps, ce qui réduit les chances de faire un mauvais sertissage. Il faut une pince par dimension de connecteur (soit: 0,156", 0,100", 0,062"). La pince pour les 0,100" ne possède pas de maintien de broche. On peut trouver des pièces de rechange pour ces pinces.

4.3 Fers à souder

On les utilise pour le câblage du plateau et les réparations des cartes… Bien que la nature du fer importe peu pour les opérations sous plateau (bobines, câbles, etc.), un bon niveau de température régulée est critique pour les interventions sur les circuits imprimés. Un fer standard de 40 Watts sera trop chaud et ruinera les cartes… Si vous pensez devoir réparer une carte un jour (et cela vous arrivera probablement) il vous faut un fer à souder dont la température est régulée. Le fer Weller WES51 (ou la version plus ancienne WES50) est un bon choix.

4.3.1 Fer au gaz

Ces fers au butane vous permettent de bien travailler un peu partout, mais ils sont très chauds et surchauffent facilement la soudure, ce qui donne de mauvais résultats. Ne les utilisez pas sur les circuits imprimés. De bon choix: Fer au butane Weller P2KC à auto-allumage; Fer au butane Portasol Piezo 75 Watts (ancienne génération Weller). Il existe aussi un fer (électrique) sans fil référé "cold heat" (chaleur froide), mais il ne fonctionne pas bien pour les interventions sur flipper, à cause d'un manque de contrôle de la température appliquée sur le plot de soudure. Evitez-les.

4.3.2 Fer électrique avec fil

• Weller WP25 (professionnel),
• Weller SP23LK (économique),
• Weller W60P (température régulée),
• Weller TB100PK (à 2 seuils de température) – Très bon fer, bon marché, pour souder bobines, contacts et ampoules. N'est pas recommandé pour intervenir sur des cartes.

4.3.3 Stations

• Weller WLC100 (grand public),
• Weller WES51 (professionnel),
• Weller WESD51 (professionnel),
• Hakko FX-888 (professionnel).

4.3.4 Fers à souder "de pointe"

Le standard "fabrication sans plomb" a obligé les industriels à souder à une température plus faible mais mieux régulée. Cette norme a conduit à la conception de nouveaux fers délivrant plus de chaleur rapidement. Ils ont un temps de chauffe inférieur à 10 secondes et peuvent souder des plots plus grands que le peuvent les fers conventionnels. Ils sont dotés de pannes avec composants et capteurs de température embarqués. Ces pannes sont relativement chères (entre 10 et 30$), mais ont une durée de vie supérieure que celle des pannes normales. Prévoyez une dépense de 200 à 400$ pour vous en procurer un (sur EBay). Ils sont précieux dans le cadre des interventions sur les circuits imprimés, car la production rapide de chaleur implique un soudage sans surchauffe de la carte.

Metcal a produit ces nouveaux fers pendant quelques temps, aussi ces systèmes sont relativement courant sur EBay. Metcal utilise un système à base d'ondes radio haute-fréquence pour chauffer la panne. JBC est un industriel Espagnol qui fabrique les pannes parmi les plus performantes. Metcal MX-500P,

• JBC – Fers chauffant en 2 secondes environ (20 Watts),
• Hakko – Série FM,
• Weller – Série WXT,
• Ersa, Goot, Pace.

4.4 Outils de dessoudage

Un fer à dessouder n'est nécessaire que pour la dépose d'un composant sur un circuit imprimé. Le modèle le moins coûteux et le plus facile à appréhender pour les novices est le fer à aspiration. C'est un bon choix lorsqu'on commence dans le domaine des réparations des cartes électroniques, ou pour ceux qui ne font que des réparations occasionnelles. Il existe également des fers similaires aux fers de soudage avec une panne creuse plus large… Le concept est de chauffer la vieille soudure et de l'aspirer avec le même outil en un seul temps. L'inconvénient d'un tel outil est que vous pouvez facilement surchauffer la carte et l'endommager lorsque vous retirez le composant. Une autre option est d'utiliser une station de dessoudage à température régulée. C'est la solution la plus facile et la plus sure, mais c'est aussi la solution la plus coûteuse. Voici une petite liste de fers à dessouder:

• Radio-Shack 64-2098 – Dessoudage par aspiration – Bon choix pour le novice,
• Aven 17535 – Pompe à dessouder. Solution la moins coûteuse,
• Hakko 808 ou FR-300 – Coûteux, sur secteur, encombrant et facile d'utilisation,
• ECG J-045 – Fer classique doté d'une pompe – Non recommandé aux novices.

4.5 Stations de réparation

Pace fait de bons matériels, mais ils sont basés sur une conception de chauffe classique (historique) et sont donc long pour parvenir au seuil de température. Par conséquence, ils sont éclipsés par les nouveaux systèmes des fabricants comme JBC et Metcal.

• Pace MBT-350 – N°3 des meilleures stations, mais seulement qualifiée en classe 3. Elle est constituée d'une panne de soudage fine, d'une panne normale et d'un extracteur de soudure.
• Pace MBT-301 – N°2 des meilleures stations, mais seulement qualifiée en classe 3. Elle est constituée d'une panne de soudage et d'un extracteur e soudure.
• Aoyue 2703A – Station de réparation – Composée d'un fer à soudé avec système d'aspiration, pistolet de dessoudage et pistolet de soudage à air chaud.

4.6 Outils Electromécaniques

1. Lime pour les contacts en tungstène,
2. Lime souple,
3. Cambreur pour contacts à lamelles,
4. Cambreur fait maison,
5. Outil pour pose/dépose des ressorts.

En ce qui concerne la lime pour les contacts, vous pouvez utiliser les limes vendues dans les magasins "automobile", mais ne les utilisez que pour les contacts en tungstène… N'employez jamais ce type de lime sur les contacts plaqués or que l'on trouve dans les flippers électroniques, cela les endommagerait et il ne serait plus performant… Même chose pour les limes souples.

4.7 Matériels de restauration et de nettoyage

4.7.2 Produits à éviter

Lien Service Bulletin à insérer: Voici le service bulletin de Williams à propos des produits nettoyants à base de distillats de pétrole comme le Millwax et le Wildcat.

4.8 Lubrification

Quasiment dans tous les cas, la lubrification n'est pas nécessaire. Les exceptions sont les assemblages mécaniques métal/métal (pivots des incrémenteurs, modules avec doigts de contact, et pivots de quelques assemblages mécaniques). Bien que Williams ait écrit qu'il fallait utiliser de la poudre de graphite pour lubrifier les plongeurs des bobines, lorsqu'il y avait des manchons en aluminium ou en laiton, mieux vaut remplacer les vieux manchons par des manchons en Nylon (Remarque: Certains manchons en laiton font partie intégrante du bobinage et ne peuvent être retirés). En règle générale, là où le métal entre contact avec du plastique, il n'y a pas besoin de lubrification. Cependant, si celle-ci s'avère nécessaire, utilisez un lubrifiant au téflon (PTFE), mais avec modération. En cas de doute, mieux vaut peu lubrifier que trop…

Il ne faut en aucun cas utiliser du WD40 comme lubrifiant. C'est un très bon produit, mais à n'utiliser que dans les cas prescrits, à savoir: le démontage des écrous et vis bloqués, de mécanismes grippés… Mais il doit être absolument être nettoyé ensuite. C'est aussi une excellent solution pour éviter la corrosion de surface sur les billes lorsqu'elles sont stockées (hors du flipper), mais là aussi, soyez sûr de les avoir nettoyées avant de les installer dans le jeu. Dans le domaine des flippers, le WD40 a une grande utilité pour retirer les "autocollants" des exploitants sur les tabliers (aprons) ou les autocollants des fabricants sur les portes, qui finissent par se détacher avec le temps. Il permet de retirer les résidus de colle et de nettoyer ces zones.

4.9 Réaliser une alimentation mobile pour faire un banc de test de cartes électroniques

En cours… sur Pinwiki…

5 Protections des circuits imprimés pour expédition ou pour stockage

Voici une carte de commande de DMD (afficheur matriciel) préparée pour expédition, emballée dans une feuille d'aluminium. Cette méthode est une alternative raisonnable lorsque vous n'avez pas de sachet antistatique sous la main.

Les cartes des flippers sont très sensibles aux décharges d'électricité statique. Celle-ci est développée par le corps humain, ou par le frottement des matériaux d'emballage, et peut se décharger sur les composants électroniques des cartes et cela risque de les endommager. Les techniciens électroniciens opérant en maintenance, rencontre de grandes difficultés pour se mettre à la masse pendant qu'ils travaillent sur circuits imprimés… En général, si vous avez besoin d'expédier ou de stocker une carte électronique, placez-la dans un sachet antistatique… Si vous n'en avez pas une feuille d'aluminium fera l'affaire.

6 Comment torsader 2 fils (ou plus)

Placez les 2 fils dans le mandrin de votre perceuse et faites tourner à faible vitesse, tout en maintenant l'autre extrémité des fils fermement. Les fils s'enroulent tous seuls… C'est une vieille technique qui fonctionne très bien.

7 Réparer un fil sur un connecteur IDC

Les connecteurs IDC ("Insulation Displacement Connector" ou connecteur à dénudage automatique) furent employés par les industriels du flipper uniquement pour raccourcir les cycles de production. Il était bien plus rapide et moins coûteux d'insérer les fils dans un connecteur IDC que de les sertir un par un. En termes de fiabilité et de qualité, les connexions IDC sont inférieures aux connexions par sertissage. Parfois les fils sur le connecteur se dénudent ou s'usent. Il est alors nécessaire de les réparer afin d'assurer une bonne connexion. Voici une méthode via les photos qui suivent:

8 Broches mâles, corps de connecteurs et sertissage

De robustes connexions électriques entre les connecteurs mâles et femelles sont essentielles au bon fonctionnement du jeu. Les connecteurs brûlés ou usés (ils ont une durée de vie…) accroissent la résistance électrique, ce qui génère plus de chaleur donc plus de résistance, etc… Idéalement, la connexion entre connecteurs mâles et femelles devrait avoir une résistance égale à zéro, comme ce serait le cas sur une courte longueur de fil.

Il est tentant d'essayer de retirer la corrosion ou la saleté, des broches mâles, par ponçage… Mais comme cela enlèvera la corrosion, cela réduira également à néant la fiabilité à long terme… Les connecteurs ont généralement une durée de vie en nombre connexions/déconnexions. Une abrasion y met un terme…

Les industriels du flipper électronique utilisaient des IDC. Lorsque ceux-ci doivent être remplacés, corps de connecteurs et broches à sertir sont préférables aux connecteurs IDC. Remplacer un IDC par un autre IDC remettra surement le jeu en service, mais pour que la réparation soit efficace longtemps, mieux vaut utiliser des broches Trifurcon à sertir, lorsque c'est possible. La forme de ces broches optimise la liaison électrique mâle/femelle et la partie à sertir optimise la liaison avec le fil. Il existe toute une variété d'outil de sertissage, mais n'employez qu'une pince à sertir (pas une pince à bec par exemple). Mieux vaut avoir le bon outil…

Les corps de connecteurs IDC 0.156" (0,396 mm) des Bally et Williams, ne peuvent pas être réutilisés avec des broches à sertir; Par contre ces mêmes connecteurs chez Gottlieb le peuvent. Pour les corps de connexion IDC en 0,100" (0,254 mm), ils ne peuvent tout simplement pas être réutilisés quelle que soit la marque du fabricant de flipper.

De nombreux jeux "récents" voient leurs fils faire des boucles dans les connecteurs IDC, faisant une connexion entre le fil et 2 broches. Cela peut facilement être reproduit sur un connecteur IDC de rechange.

Si on préfère l'option à sertir, il y a 2 possibilités pour raccorder un fil à 2 broches:

1. Dédoubler le fil sur 2 broches comme vu plus haut. Bien que cela prenne du temps, cela permet une connexion électrique fiable et robuste. Dénudez environ 6 mm de fil, placez un bout de gaine thermo-rétractable. Soudez les 3 fils ensemble. Une fois la soudure refroidie, positionnez la gaine et fait le rétreint. Il est plus facile de sertir une cosse sur un seul fil.
2. Sertissez 2 fils sur une seule broche. C'est efficace, mais assez difficile à réaliser. En général, il faut dénuder les fils un peu plus, épisser les fils, et sertir sur toute la partie dénudée… Il faut un peu de pratique.

Parfois, il est nécessaire de retirer une broche femelle du connecteur. Il est possible de le faire grâce à une pique ou un tournevis de précision afin de libérer la languette de verrouillage, puis en tirant doucement sur le fil. Si la broche a été bien sertie, elle devrait sortir facilement. Il sera peut être nécessaire de changer la broche ou de redonner sa forme à la languette de verrouillage.

La dépose des broches rondes (par exemple 0,093", 0,084" et 0,062" ou 0,236, 0,213 et 0,157 mm) nécessite un outil spécifique Molex qui est plutôt coûteux. Chaque diamètre nécessite son outil. Le facteur clé pour réussir à utiliser ce genre d'outil est de s'assurer que le manchon externe de l'outil est complètement inséré dans le corps de connecteur et que les 2 languettes de verrouillage soient libérées. Si, le centreur (à ressort) de l'outil est enfoncé avant que les languettes ne soient libérées, celles-ci tordront la broche dans le connecteur, endommageant peut-être le connecteur, et cela rendra l'extraction encore plus difficile.

8.1 Références des connecteurs

Les connecteurs mâles/femelles sont identifiés par une lettre P ou J (P = Plug, J = Jack). Un connecteur fixe, comme sur un circuit imprimé, est normalement identifié comme "Jack" (J), alors qu'un connecteur amovible est identifié comme "Plug" (P). Par exemple, si un circuit imprimé comporte une étiquette "J5", cela signifie "Jack 5". Par contre, lorsque l'on rencontre une connexion mâle/femelle, même si chaque côté est en réalité une "prise" (plug), le côté mâle est nommé "Jack" (J) et le côté femelle "Plug" (P).

9 Fabriquer une serrure "universelle"

Les serrures configurées d'une manière identique sont une bonne idée pour les amateurs de jeu de café. Une option est de créer une serrure universelle. La procédure est simple: Retirez l'écrou qui maintient le cylindre de la serrure en place, faites coulisser le cylindre hors du logement de la porte, prenez une "bonne" paire de pince à bec (bien costaude) pour retirer les cames du cylindre. Faites tomber les petits ressorts en secouant le cylindre. Réinsérez la serrure dans son logement et replacez l'écrou de maintien sur le cylindre. Tout ce dont vous avez besoin maintenant est une lame de tournevis plat pour ouvrir le jeu. C'est un bon plan pour toutes les serrures des frontons de flippers électromécaniques.

10 Soudage et dessoudage

Le soudage est une discipline simple, mais qui requiert quelques connaissances et un peu de pratique pour être maitrisée. Dans le domaine des flippers, il existe 2 types de soudures. La 1ère se fait sur des fils, comme pour sur les pattes des bobines, des culots d'ampoules et des contacts. La seconde concerne le soudage sur les circuits imprimés.

Voici un très bon guide sur le soudage, qui sera traduit dans un autre article…

Remarque: Si vous n'êtes pas confiant avec votre méthode de soudage, entrainez-vous… Le soudage est un art, aussi pratiquez sur de vieux circuits…

10.1 Equipements et Matériels

10.1.1 Le fer à soudé basique

Un fer à souder de 25 Watts acheté chez Radio-Shack vous permettra de faire certaines soudures. Cependant, un fer à température régulée, avec une chauffe rapide, est quelque chose que vous devriez envisager si vous devez faire de la soudure régulièrement, et en particulier si vous devez en faire sur des circuits imprimés. De nombreux fabricants proposent de "bons" fers. Un exemple: le Weller WESD-51.

10.1.2 Nettoyage de la panne

Pendant des années, une éponge humide a été employée à cet usage. La plupart du temps, l'éponge est intégrée dans le support de la station de soudage. A présent, de nombreux techniciens utilisent une "bobine de maille de laiton" comme la Hakko 599B-02. Cela évide de devoir humidifier l'éponge avant chaque cession de soudage.

10.1.3 Soudure

Il y a 3 paramètres importants à prendre en compte dans le choix de la soudure. Primo, le diamètre; Pour les flippers, un diamètre de 0,031" (0,08 mm) est en général bien adapté. Si vous prenez plus épais, et vous risquez d'en mettre de partout, à l'exception des plots de soudure les plus gros. Si vous prenez plus fin, il vous faudra beaucoup de soudure pour réaliser un plot.

Secundo, l'alliage, généralement étain/plomb, exprimé sous la forme de 63/37 (ce qui signifie pour cet exemple 63% d'étain et 37% de plomb). 63/37 est ce qu'il y a de mieux pour les flippers. Le 60/40 est plus courant et un peu moins cher, mais n'est pas d'aussi bonne qualité. Elle devient pâteuse avant de se solidifier. Si jamais, le plot est soumis à un mouvement lorsque la soudure est pâteuse, il peut être mal réalisé… Vous pouvez utiliser de la 60/40, mais la 63/37 est plus fiable. Sinon, il existe de la soudure sans plomb, mais il faut la faire chauffer plus et elle ne s'applique pas aussi facilement. De plus son aspect semble givré.

Tertio, le flux (Coeur) peut être en colophane, non lavable ou soluble à l'eau. Un flux soluble à l'eau peut laisser des résidus acides, s'il n'est pas nettoyé. Un flux non-lavable est sympa, car il ne laisse pas de "goutte" ou de "suspension" sur le plot. La colophane, le flux standard, est agressive et efficace, mais ensuite les plots sont sales et doivent être nettoyés avec de l'alcool lorsqu'ils sont placés sur les cartes.

Un 4ème paramètre peut être pris en considération, le diamètre du flux, en général 50-66. Cela n'a pas d'influence dans le domaine des flippers, mais un diamètre un peu plus important permet un usage plus facile.

Voici les 2 modèles de soudure les plus intéressantes techniquement:

• Colophane 0,031" 63/37 (Kester 24-6337-0026 par exemple, également référencée Kester 44). Très facile d'emploi, elle vous permettra d'obtenir les plus beaux plots de soudure.
• Sans nettoyage 0,031" 63/37 (Kester 24-6337-8801 par exemple, également référencée Kester 245). Facile d'emploi, pas de nettoyage requis.

Si vous souhaitez vous procurer de la soudure en magasin, Radio Shack (aux US) propose un bon produit en 0,032" 60/40 en flux colophane, dont la référence est 64-009. Par contre comme l'industrie migre vers la soudure sans plomb (directive RoHS), la soudure contenant du plomb devient bien plus chère et difficile à trouver. Cependant, les USA n'ont que peu de restrictions sur l'usage et la vente de la soudure au plomb.

Voici un fournisseur de Kester 245 (Réf 24-6337-5400, avec un diamètre de flux obsolète en 50): Pinball Life. MCM Electronics est une très bonne source; Ils vendent des soudures 63/37 de grandes marques comme Kester et Multicore en grandes et petites bobines. MCM vend aussi de super Haut-parleurs pour les caisses de flipper et offre souvent les frais de port au-dessus de 50$ (NdT: En national sûrement…). Soudures 63/37 - MCM Electronics. Mouser propose également de bonnes soudures 63/37: Mouser – Soudure 63/37.

N'utilisez en aucun cas de la soudure dédiée à la plomberie (Flux acide)!!!

10.1.4 Equipements optionnels

De petites pinces, comme celles de la 3ème main de My Handy… sont très utiles pour les opérations de soudure. Les Pinces croco permettent des connexions temporaires et facilitent les tests.

10.2 Soudage des fils

Commençons par les fils. Vous aurez besoin de savoir comment faire pour changer les microcontacts, les bobines et les culots d'ampoules. La bonne nouvelle est que vous ne risquez pas de faire trop de dégâts. Il vous faut juste faire attention où vous posez le fer, à ne pas faire tomber de goutte de soudure et ne rien faire surchauffer.

Voici comment faire:

Il faut étamer le fer, les fils et les pattes (platines) avant de faire la soudure. Etamer permet de placer de la soudure neuve sur les surfaces à assembler. Attendez que le fer soit chaud (autour de 370° et appliquez un petit peu de soudure sur le fer, puis essuyez la panne de votre fer avec votre "éponge" ou votre "bobine de maille". Vous avez étamé votre fer.

Mettez le fer en contact avec le fil. Posez un petit peu de soudure entre la panne et le fil, de telle sorte qu'elle fonde sur le fil et facilite le transfert de chaleur entre le fer et le fil. Appliquez plus de soudure sur le fil chaud (pas sur le fer), jusqu'à ce qu'il soit couvert de soudure. Le fil est à présent "étamé". Attention à ne pas "trop" chauffer le fil pour que la gaine isolante ne fonde pas…

Mettez le fil et la patte (bobine, contact, culot) en contact et appliquer le fer dessus pour effectuer la soudure. La soudure fondra et coulera entre les 2 éléments. Vous pourrez alors ajouter plus de soudure. Dès que la soudure s'écoulera, retirez le fer et laissez refroidir la soudure.

Comme la soudure refroidit, le fil que vous tenez augmentera en température, car la chaleur est "conduite" le long du fil. Vous verrez alors qu'il faut environ 5 secondes pour la soudure se solidifie. Le fil peut devenir trop chaud pour que vous puissiez le tenir confortablement et c'est pourquoi de petites pinces ou Hémostats peuvent être utilisés. Quel que soit le moyen de maintenir le fil, il est important que celui-ci ne bouge pas tant que la soudure n'est pas solidifiée. Sinon, vous pourriez avoir ce qu'on appelle une "soudure froide". C'est une mauvaise connexion ou une connexion qui sera défaillante prématurément. Un bon moyen de déterminer si la soudure est bien faite est de tirer doucement sur le fil une fois la soudure refroidie…

Choses à savoir:

La soudure se liquéfie à la chaleur. Si vous appliquez de la soudure sur le fer, celle-ci ne coulera pas sur le fil ou la patte et le plot de soudure ne sera pas fiable. Il faut beaucoup de chaleur pour que la soudure passe de l'état solide à l'état liquide. Lorsqu'elle fond, la température ne s'élève pas. Une fois que la soudure s'écoule, vous devez retirer le fer pour éviter de brûler (surchauffer) les éléments à souder.

Certains techniciens "collent" les fils étamés sur la patte, en faisant fondre la soudure sur le fil posé sur la patte. D'autres disent qu'une bonne soudure commence par une bonne liaison mécanique, enroulant le fil autour de la patte de la bobine (par exemple), permet une soudure plus résistante et plus durable. Quelle que soit la méthode retenue, faire de bonne soudure commence par des supports, fil et patte, propres (fil fraichement dénudé et patte passée à la toile émeri).

10.3 Soudage sur circuit imprimé

Souder des composants électroniques sur des cartes est un peu plus "délicat" que de faire du soudage générique… Il est nécessaire d'avoir un fer à température régulée et une panne de soudage appropriée. Avoir une bonne qualité de soudure est encore plus important.

Les platines de soudage sur les circuits imprimés des flippers sont sensibles et peuvent être endommagées à chaque fois qu'on les expose à la chaleur. S'il y a trop de chaleur et trop longtemps, en particulier sur les cartes simple face, la platine se délaminera, ce qui rendra la réparation bien plus difficile. Mieux vaut utiliser plus de chaleur, moins longtemps, que moins de chaleur, plus longtemps.

Lorsqu'il faut remplacer une puce, il est recommandé de placer un support de puce (dans la plupart des cas, car il peut y avoir quelques exceptions), plutôt que de ressouder directement le composant sur le circuit imprimé. Il y a 2 raisons à cela:

• Ajouter un support permet de ne pas appliquer de chaleur au circuit imprimé si la même puce doit retomber en panne.
• Si la même puce tombe de nouveau en panne, son remplacement en sera grandement facilité.

Lorsque vous souder un support sur une carte, alterner le soudage d'un côté à l'autre, ou souder une platine sur 2, peut réduire le risque de surchauffe d'une petite portion de la carte et ainsi ne pas délaminer les platines et les pistes. Un bon technicien avec un bon matériel peut souder un support de puce de 40 broches en 2 minutes.

Le meilleur plot de soudure est réalisé, sur une carte, lorsque la soudure se répand dans le trou traversant. Alors, bien sûr, cela ne se produit pas sur les circuits simple-face car il n'y a pas de piste en cuivre le long de laquelle la soudure peut "courir".

Une fois le support de puce soudé sur la carte, il est de bon aloi de vérifier la continuité entre les broches du support et le reste du circuit environnant, ainsi que l'absence de continuité entre les broches adjacentes. S'il n'y a pas de continuité entre les broches et le circuit associé, vérifiez le travail réalisé. De même s'il y a continuité entre broches adjacentes, il est probable qu'il y ait un excès de soudure ou un matériau interférant créant un pont conducteur…

Remarque: Dans certains cas, une carte peut avoir des pistes ou platines intentionnellement reliées (ensembles) sur des broches adjacentes. Consultez les schémas de la carte en question afin de vérifier si jamais c'est le cas.

Nettoyage du flux de soudure: (Tiré de Wikipédia) Le rôle du flux dans le processus d'assemblage est double: Il dissout les oxydes présents sur les surfaces métalliques, ce qui facilite la liquéfaction de la soudure, et agit comme une barrière d'oxygène en enveloppant la surface bouillante, évitant son oxydation. Dans certaines applications, le flux fondu sert de media au transfert de la chaleur facilitant l'action du fer à souder ou de la soudure liquéfiée.

Une fois réalisé un magnifique plot de soudure, nettoyez les résidus corrosifs du flux. Même le flux "sans nettoyage" laisse des résidus qui devraient être nettoyés, et si c'est le cas, cela montre qu'un travail de professionnel a été effectué. L'alcool dénaturé, le Naphta (white spirit/Essence F) ou de nombreux autres solvants moyens peuvent être utilisés. Des produits spécifiques pour le nettoyage du flux sont généralement chers, mais marchent bien évidemment très bien.

10.3.1 Torsion des pattes des composants

Une manière simple de tordre à la longueur, les pattes des résistances, condensateurs, etc. est d'utiliser un "bâtonnet de glace" ou une "cible tombante". Tordez les pattes en suivant le contour de la cible. Cela marche très bien sur les cartes des anciens jeux Bally (-17 et -35), Williams, etc.

10.3.2 Réparation des pistes, faire une suture avec de la soudure

Parfois, la conséquence d'appliquer trop de chaleur sur une platine de soudage, fera se délaminer la platine et/ou la piste. Parfois, les chances de rupture d'un trou traversant lors du retrait d'un condensateur d'une carte d'alimentation/commande WPC (par exemple), sont importantes car l'installation en série a endommagé certains perçages. Il est possible de réparer ce genre de dommage en réalisant une suture à base de soudure comme ci-dessous:

Procédure de suture:

• Grattez ou poncez une partie de la piste endommagée, des 2 côtés de la carte pour y faire adhérer la suture…
• Entortillez 3 brins de fil de cuivre ensemble. Accordez-vous assez de longueur pour pouvoir travailler avec… En général 19 mm suffisent.
• Positionnez la suture dans le trou débouchant et tordez-la du côté où la suture doit être réalisée. Insérez un cure-dent dans le trou pour maintenir la suture en place.
• Soudez le 1er côté de la suture.
• Tournez la carte et plaquez l'autre côté de la suture.
• Installez le nouveau composant (ou le support) et soudez le tout.
• C'est fini

10.3.3 Utiliser un vieux support pour aligner les SIP et les connecteurs mâles

L'utilisation d'un support pour aligner des broches mâles est très facile…

10.4 Dessoudage de composants sur des circuits imprimés

Il existe plusieurs méthodes pour dessouder les composants qui sont placés dans des trous débouchant. L'amateur moyen devrait envoyer ses cartes chez un réparateur agréé, mais si vous connaissez déjà des outils de dessoudage comme le Hakko 808 ou 472, vous n'aurez probablement pas besoin de lire ce qui suit.

La méthode la plus simple est de couper les pattes du composant, tout en laissant suffisamment de longueur pour chauffer et retirer les pattes individuellement. Les trous débouchant peuvent être nettoyés avec l'un des nombreux outils aspirant, de la tresse à dessouder ou même chauffer le perçage et y souffler de l'air comprimé (mais certaines précautions doivent dans ce cas être prises).

Le truc pour éviter d'endommager les platines de soudage sur les cartes est d'utiliser juste assez de chaleur, juste le temps nécessaire… Seule la pratique peut vous permettre de trouver les bons paramètres. Les 3 étapes de dessoudage sont montrées sur les photos ci-dessous. Voici l'exemple d'un transistor TIP-122 sur une carte d'alimentation/commande Sega/White Star:

De nombreuses cartes furent fabriquées avec un léger excès de soudure, comme sur cette carte de commande d'affichage matriciel White Star (ci-dessus). Bien que ce soit parfait en série, cet excès nécessite une chauffe supplémentaire, avec le Hakko 808 ou équivalent, ce qui rend l'opération de dessoudage plus difficile… Le truc est d'ajouter un petit peu de soudure sur les plots avant de procéder au dessoudage.

Si vous avez retiré toute la soudure des trous débouchant, à l'aide d'un outil aspirant ou de tresse à dessouder, le composant sera plus ou moins libre et vous pourrez l'enlever en tirant un petit peu dessus. Exception pour les cartes qui auront subies une attaque alcaline (fuite des batteries) ou celles des Gottlieb System3 (dont les perçages sont très étroits). Sur la photo ci-dessus, la plupart des trous débouchant sont suffisamment propres pour tenter une dépose, mais sur les perçages 2 à 4 en partant de la gauche, il reste trop de soudure pour que cela fonctionne. Dans ce cas, ajoutez un petit peu de soudure, côté soudure, et nettoyez les perçages à nouveau.

11 Convention de numérotation des brochages DIP (Dual In-line Package)

La 1ère illustration montre la numérotation standard des broches pour les circuits intégrés. La broche n°1 est toujours placée sous le point, ou, s'il n'y en a pas, toujours à gauche de l'encoche. Le n° des broches s'incrémente alors dans le sens antihoraire. Cette convention est appliquée pour tous les boitiers DIP, quelle qu'en soit la taille. Ne vous fiez jamais aux informations sérigraphiées sur les puces. Comme on peut le voir sur la photo ci-dessus, la même puce, provenant du même fabricant, est sérigraphiée à l'envers.

12 Les supports

Les supports sont utilisez pour placés les puces sur les circuits imprimés sans avoir à les souder. Ils sont les bienvenus lorsqu'il faut procéder à un remplacement. L'emploi de support évider le risque d'endommagement lié aux opérations répétées de soudage/dessoudage.

Il existe 2 types de supports utilisés sur les circuits imprimés: Les supports percés et les supports à doubles lamelles. Les supports (à cadre) ouverts indiquent la structure du support. Par exemple, le support au centre de la photo ci-dessus est fermé. On ne peut donc pas voir au travers via le centre de sa structure… C'est pourquoi les supports ouverts sont généralement préférés.

Les supports, comme les connecteurs, ont une durée de vie en termes d'insertion/dépose. Les opinions varient sur la longévité entre les supports "usinés" (percés) et les supports à doubles lamelles. Certains disent que les supports percés ont une durée de vie moindre et que leurs connexions deviennent parfois contestables. Mais les soudures qui les assemblent aux circuits imprimés sont généralement plus fiables et robustes, ce qui est très bien, sauf si le support doit être déposé. Les supports à doubles lamelles sont plus faciles à retirer une fois installés. Les supports usinés sont plus facile à utiliser comme "contremarche" (soudés au-dessus du circuit), ce qui est bien pratique lorsque les platines de soudage ont été endommagées et qu'il est nécessaire de souder côté composant. Cette technique est encore plus effective lorsqu'on la pratique avec les barrettes SIP.

Les supports à doubles lamelles sont fragiles surtout lorsqu'on essaie d'y insérer quelque chose de plus grand qu'une patte de circuit intégré. Sur les photos ci-dessus, un support de rechange endommagé, sur un carte mère WPC (pour un LM339), provoquant des dysfonctionnements intermittents dans le contact matriciel.

13 Utilisation de la sonde logique

13.1 Généralités

Un des outils de test les plus simples et bon marché, qui vous pouvez inclure dans votre arsenal de dépanneur est la sonde logique. Bien que de nombreuses personnes se sentent dépassées par les sondes logiques, celles-ci sont en fait très simples à utiliser. En ce qui concerne leur fonction, considérez-les comme un outil entre un multimètre et un oscilloscope.

Alors qu'un multimètre est fait pour lire les tensions constantes, il devient inefficace lorsqu'il s'agit de mesurer un signal pulsé (intermittent, comme ci-dessous). Ce qui le multimètre essaiera de faire dans ce cas est d'en faire la moyenne et de vous communiquer une lecture fixe, ce qui ne vous aidera pas… Alors, bien sûr un oscilloscope est parfait pour ce genre de mesure, mais il est bien plus couteux et complexe…

Sur les flippers, les matrices, d'éclairage et de contacts, sont constituées de signaux pulsés, sans compter les circuits de la carte mère, l'affichage et les cartes sons. Pour faire des lectures dans ce genre de circuits, il est bien plus facile d'utiliser une sonde logique.

Voici la sonde que nous recommandons, une Elenco LP-560, que l'on peut trouver sur Amazon pour 17$. Bien sûr, vous pouvez acheter plus cher, mais c'est tout ce dont vous aurez besoin. En plus de toutes les fonctions standards (que nous détaillerons un petit peu), elle bipe en plus des signaux lumineux (LEDs). Bien que cela ne paraisse pas utile au départ, lorsque vous serez plus expérimentés, parfois les indications sonores seront plus significatives que les signaux lumineux.

La seule fonction qu'elle n'ait pas est le "générateur d'impulsions", qui permet d'appliquer un signal dans un circuit. C'est une fonction avancée, et la plupart des novices n'en auront pas l'utilité.

13.2 Les familles logiques

Remarque: Les informations de ce chapitre ont été simplifiées afin de pouvoir être appréhendées par les débutants. Pour exemple, les portes logiques CMOS et TTL ont des niveaux "d'entrées" et de "sorties" logiques différents, mais nous les considérerons ici comme identiques. Bien que ce ne soit pas totalement nécessaire, si vous voulez comprendre les différences entre CMOS et TTL, consultez l'article en suivant le lien ci-dessous:

http://www.allaboutcircuits.com/textbook/digital/chpt-3/logic-signal-voltage-levels/

Il s'agit de générations et de familles de circuits intégrés, différentes. Chaque famille logique a un comportement différent, et à l'intérieur de chaque famille, il peut y avoir des subdivisions avec des caractéristiques particulières. Mais les 2 familles en relation avec notre domaine sont les TTL et les CMOS.

Les puces TTL utilise un Vcc nominal (Vcc est un terme prétentieux pour nommer la tension d'alimentation) de 5 Volts, et les entrées/sorties sont toujours binaires (états "haut", "bas" et "bagottage"). Les puces TTL sont en général, mais pas toujours, conventionnellement nommées 54XX ou 74XX.

Sinon, les puces CMOS ont un Vcc variant entre 3 et 15 Volts, et selon la puce les entrées sorties peuvent être binaires ("haut", bas" et "bagottage") ou analogiques. Les puces CMOS sont en général, mais pas toujours, conventionnellement nommées 40XX ou 45XX.

Un exemple de puce CMOS dans le domaine du flipper est le comparateur de tension LM339, qui est utilisé dans les circuits de contacts matriciels des Williams/Bally. Nous parlerons de ceci plus en détail lorsque nous entrerons dans la description de cet exemple sur le contact matriciel, mais pour l'instant, ce qui est important est de savoir distinguer si une puce est un TTL ou un CMOS. En cas de doute, vous pourrez toujours consulter la fiche technique (spécification) de la puce concernée.

Selon la famille "logique" de la puce, il y a différentes plages de tension déterminant l'état "haut" ou "bas" du circuit numérique. Dans le cas des TTL, l'état "bas" est compris entre 0 et 0,8 Volts, et l'état "haut" est compris entre 2 et 5 Volts. Aussi, toute lecture entre 0 et 0,8 Volts est considérée comme un zéro logique, et toute lecture comprise entre 2 et 5 Volts est considérée comme un 1 logique.

La spécification des CMOS placés dans un circuit en 5 Volts est: état "bas" compris entre 0 et 1,5 Volts, et état "haut compris entre 3,5 et 5 Volts. Dans le cas d'un Vcc de 10 Volts, la spécification est: état "bas" compris entre 0 et 3 Volts, et état "haut" compris entre 7 et 10 Volts. Les plages de tensions "hautes" et "basses" se mettent à l'échelle de manière linéaire selon les niveaux possibles d'alimentation compris entre 3 et 15 Volts.

Heureusement, vous n'aurez pas besoin de vous souvenir de tout ceci, car il y a un interrupteur TTL/CMOS sur la sonde Elenco (comme sur toutes les autres sondes, excepté celles qui sont à détection automatique). Placez l'interrupteur dans la bonne position (compte tenu des descriptions faites préalablement sur les CMOS et TTL) et la sonde lira les signaux "hauts" et "bas" de la famille logique sélectionnée.

13.3 Caractéristiques des sondes logiques

La 1ère chose que vous remarquerez est que la sonde logique est dotée de 2 fils (un rouge et un noir) équipés de pinces crocodiles à leurs extrémités. C'est par là que la sonde est alimentée et ces fils doivent être reliés à la masse et la tension d'alimentation. Si vous devez tester un circuit en 5 Volts, le fil rouge doit être relié sur le 5 Volts, et le fil noir sur la masse. Si vous devez tester un circuit en 12 Volts (les composants du contact matriciel, par exemple), le fil rouge doit être relié au 12 Volts et le fil noir à la masse.

L'objet pointu relié au fil est la sonde en elle-même. A la différence d'un multimètre, cette sonde est la seule chose dont vous avez besoin pour effectuer la mesure. Il s'y trouve 2 interrupteurs, TTL/CMOS et MEM/PULSE, qui doivent être paramétrés correctement.

Si vous devez analyser une puce TTL, régler l'interrupteur TTL/CMOS sur TTL, et si vous devez tester une puce CMOS, réglez-le sur CMOS. La position mémoire de l'interrupteur MEM/PULSE capturera une impulsion (bagottage) et mémorisera la lecture, ce qui peut être un avantage dans certaines situations "rares", mais pour ce que nous avons à faire en général, il faudra le régler sur PULSE.

La dernière partie de la sonde, mais sûrement la plus importante, est composée des voyants LEDs HI/LO et PULSE ("haut", "bas" et "bagottage"). Les LEDs, rouge ("haut"), vert ("bas") et jaune ("bagottage"), indiquent l'état du signal au point de mesure. Remarque: Certaines sondes utilisent des combinaisons de lumières différentes pour indiquer l'état… Ici, pour mémoire, nous utilisons la convention attachée à la sonde Elenco.

Sur l'illustration ci-dessus, vous pouvez voir les différents signaux qui peuvent être indiqués par les LEDs. Dans la plupart des cas, vous pourrez les ramener à 3 occurrences: le signal est "haut", "bas" ou en "bagottage". Sur le haut de l'illustration, vous avez la correspondance avec la lecture que vous auriez sur un oscilloscope.

13.4 Exemple du contact matriciel

A présent, rentrons dans des exemples concrets (ici, un Williams WPC, mais la théorie est la même pour les flippers des autres marques) afin de voir comment fonctionne la sonde logique lorsqu'on l'utilise pour tester le contact matriciel. Remarque: Le fonctionnement du contact matriciel n'est pas couvert par cet article. Suivez le lien suivant pour plus d'informations: Contact matriciel.

L'illustration ci-dessous montre un circuit générique de contact matriciel WPC, et nous y montrerons à quoi chaque point de test doit ressembler, à commencer par les colonnes, ou les signaux "envoyés".

L'ULN2803 est une puce TTL utilisant du 5 Volts logique en entrée (point B), qui commande un signal 12 Volts en sortie (point A). Ainsi, la sonde logique devra dans ce cas être réglée sur TTL et le fil rouge devra être connecté au 5 Volts pour tester les entrées et au 12 Volts pour tester les sorties.

Astuce: Si vous regardez l'illustration ci-dessous, vous apercevrez 3 cercles rouges entourant des résistances de "tirage" et leurs tensions d'alimentation. Si la résistance de tirage est reliée au 5 Volts, vous travaillerez sur un circuit en 5 Volts. Si la résistance est reliée à une source 12 Volts, vous travaillerez sur un circuit en 12 Volts.

A l'aide de la sonde logique reliée au 5 Volts et placée au point B, nous obtiendrons une lumière verte et le jaune clignotera. Cela indique un signal "bas" avec un bagottage "haut". Ce signal est une synchronisation continue qui ne changera pas, tant que l'état de l'interrupteur est stable.

Le cercle au point A (à la sortie de la puce) nous indique que le signal de sortie provenant d'ULN2803 est inversé. Ainsi, une entrée "haute" produit une sortie "basse" et inversement. Par conséquent, avec notre sonde logique connectée au 12 Volts et la sonde placée au point A, nous obtiendrons une lumière rouge et le jaune clignotera. Ce qui indique un signal "haut" avec un bagottage "bas".

La partie "ligne" (du contact matriciel) est un peu plus complexe et les lectures changeront selon l'état de l'interrupteur (contact). La 1ère partie du circuit qui nous intéresse est le LM339. Il s'agit d'une puce CMOS qui reçoit un signal en 12 Volts sur l'entrée "+" (point C) et produit un 5 Volts logique en sortie (point D). Aussi, la sonde doit être réglée sur CMOS et le fil rouge doit être relié au 12 Volts pour tester les entrées, et au 5 Volts pour tester les sorties.

La sonde étant reliée au 12 Volts et placée sur le point C, nous obtiendrons une lumière rouge lorsque l'interrupteur (contact) est ouvert, indiquant ainsi un état "haut". Lorsque l'interrupteur est fermé, nous obtiendrons une lumière rouge et un jaune clignotant; ce qui indiquera un signal à l'état "haut" avec un bagottage "bas".

Lorsque la sonde est reliée au 5 Volts et placée sur le point D, nous obtiendrons une lumière rouge lorsque l'interrupteur est ouvert, ce qui indique un état haut. Lorsque l'interrupteur est fermé, nous aurons une lumière rouge et un jaune clignotant, indiquant un signal "haut" et un bagottage "bas".

Le 74LS240 est une puce TTL, et comme il y a un petit cercle en sortie, nous savons que le signal est inversé. Avec notre sonde réglée sur TTL, reliée au 5 Volts et placée au point E, nous obtiendrons une lumière verte lorsque l'interrupteur est ouvert, et une lumière verte avec le jaune clignotant lorsque l'interrupteur est fermé. Dans le 1er cas, nous avons un état "bas", dans le second, un état "bas" avec un bagottage "haut".

L'illustration ci-dessous montre une représentation graphique de l'état des LEDs de la sonde logique pour chaque point de test:

14 Réparation du panneau de l'afficheur matriciel

Les fabricants principaux des panneaux d'affichage matriciel étaient/sont Vishay/Dale, Cherry et Babcock. Tous 3 utilisaient des conceptions très similaires comprenant des routeurs de signaux en colonnes et en lignes, haute tension, ainsi que quelques petits composants "discrets". Certains panneaux utilisent des puces de commandes 4 colonnes, d'autres utilisent un autre niveau d'intégration qui ne nécessite que des puces de commande à 2 colonnes.

Les réparations sur panneau d'affichage ne sont pas toujours économiquement rentables, et elles nécessitent un "bon" niveau en soudage/dessoudage. Les cellules d'affichage dégazées ne valent pas le coup d'être réparées, car les cellules en verre sont maintenant difficiles à trouver et coûteuses. De plus, seules les anciennes cellules sont dotées de brochages mâles, les autres sont collées sur la carte, ce qui les rend irréparables.

Toutefois, il y a quelques cas pour lesquels la réparation est envisageable.

Hautes tensions négatives en court-circuit:

Lorsqu'elles sont sous tension, les broches de haute tension négative devraient montrer un décalage sur le 12 VDC. Si les mesures de ces tensions sont de valeurs proches lorsqu'elles sont reliées à l'alimentation, et que le test de l'alimentation est OK lorsqu'elle n'est pas connectée à l'affichage, alors il est probable que certains éléments du panneau d'affichage soient en court-circuit. Lorsqu'on le déconnecte de l'alimentation, la mesure de la résistance entre les 2 broches de haute tension négative devrait être de 330 KOhms. Des composants en court-circuit feront que la lecture de la résistance sera bien moindre, peut-être même en court-circuit franc. Les puces sur la carte peuvent être testées avec le multimètre en mode "diode". Dans l'exemple ci-dessous, il a été facilement établi que la puce 14069 en U6 était court-circuitée. De même, les broches 25 et 26 (à gauche du support, 2ème/3ème et 4ème pattes en partant du bas) de la puce HV5222PJ en U8 étaient en court-circuit. Les dommages présents sur les 2 puces étaient visibles à l'oeil nu.

15 Comment tester un circuit intégré

Hors de l'utilisation d'une sonde logique pour vérifier les circuits intégrés, lorsque le jeu est sous tension, il existe une technique "hors tension" qui peut être utilisée. Ce test fonctionne pour de nombreuses puces de la série 74XX.

Procédure: Retirez autant de connecteurs que possible de la carte à vérifier. Moins il y a de composants dans le circuit, plus le test est fiable. Le multimètre doit être réglé en mode "diode".

Placez l'électrode rouge sur la patte de la puce dédiée à la masse. Lorsque la broche n°1 est orientée en haut à gauche, la broche de masse sera, la plupart du temps, celle qui se trouve en bas à gauche… Pour une puce de 14 broches, la masse est généralement la broche n°7. Pour une puce à 16 broches, la n°8, etc. Sinon, l'électrode rouge peut être reliée à la masse de la carte… Ça peut être utile lorsqu'on teste plusieurs puces sur la même carte. Placez l'électrode noire sur chacune des autres pattes, une à la fois.

Interprétation des résultats:

Une lecture de 0,4 à 0,7 signifie généralement que la patte, et la porte logique interne associée, est OK. Une lecture de "court-circuit" (0?) établit que la puce connait un problème, sauf si la patte est reliée à la masse. Consulter les schémas de la carte.

Une lecture "ouvert" (1?) établi un problème sur la puce. Ecartez les lectures lorsque l'électrode noire est reliée soit au BUS du +5 Volts logique, soit à la masse.

Comparez vos résultats à ceux d'une puce (du même type) que vous savez OK.

Les résultats en dehors de la plage de 0,4 à 0,7 peuvent indiquer une puce défaillante, ou que le circuit dans lequel elle est montée perturbe la lecture d'une manière ou d'une autre… Si vous déposez la puce du circuit, vous pourrez la tester sans effet parasite. Dans ce cas, le test est presque fiable à 100%.

Comme dans le cas du test des transistors, cette vérification peut vous indiquer si un composant est définitivement HS. Toutefois, comme ce test n'est pas réalisé sous tension, le composant peut être testé OK et s'avérer HS une fois sous tension.

16 Comment tester les fusibles

Voici un exemple montrant pourquoi il faut retirer un fusible de son support pour le tester. Ce support vide appartient au circuit du GI (éclairage général) sur un jeu Williams. Le multimètre affiche une "continuité" alors que le fusible n'est pas là. Le multimètre détecte un chemin vers le transformateur secondaire…

Les fusibles sont utilisés dans de nombreux circuits afin de les protéger des défaillances de composants (court-circuits par exemple) ou d'un drain trop important de puissance dans le circuit. Le fusible est prévu d'être à un calibre donné afin de constituer le "maillon faible" du circuit. En cas de défaillance, il grille afin de protéger le reste du circuit.

Un des tests basiques à faire sur les flippers est de vérifier les fusibles. Pour ce faire, réglez votre multimètre sur "continuité" (ou "bip"). Faire le test tant que les fusibles se trouvent sur leurs supports peut donner un résultat "positif" erroné. Cela arrive (parfois) lorsque le multimètre trouve un chemin d'une extrémité à l'autre du fusible en passant par d'autres circuits. Pour éviter ce genre d'erreur, il faut toujours retirer le fusible de son support pour le vérifier. Au pire, sortez une de ses extrémités du support.

C'est aussi l'occasion de vérifier si les fusibles sont du bon calibre. Comparez les fusibles à la spécification comprise dans le manuel du jeu (ou sur les étiquettes agrafées dans la caisse ou le fronton). Il est nécessaire de vérifier l'ampérage, le voltage et le type (rapide/retardé ou FB/SB). N'utilisez jamais un fusible d'un ampérage supérieur à celui qui a été spécifié. Prenez toujours un fusible avec un voltage au moins égal à celui de la spécification (si c'est au-dessus, c'est OK). Si vous prenez un fusible d'un ampérage plus grand ou un type "retardé" plutôt que "rapide" vous allez détourner le fusible de son rôle premier, celui d'être le maillon faible du circuit, et par conséquent, un autre composant deviendra le maillon faible à sa place, probablement un circuit intégré, une piste ou un fil du jeu…

Enfin, les clips des supports ou les extrémités des fusibles corrodés entrainent une augmentation de la résistance, ce qui a un impact défavorable sur les circuits d'alimentation. Si vous devez remplacer un support de fusible, assurez-vous qu'il soit suffisamment calibré pour son application.

17 Comment tester une diode

Les flippers électroniques modernes utilisent des centaines de diodes, dans le contact matriciel, l'éclairage matriciel et sur les bobines. Les diodes, dans les matrices de contacts ou d'éclairages sont employées pour isoler "électriquement" les contacts ou les ampoules au sein de la matrice. Cela permet à la carte mère de détecter seulement les contacts prévus, et d'allumer que les ampoules prévues.

Les diodes sont aussi employées sur les bobines pour repousser le retour de champ électromagnétique… Sans celles-ci, le pic de courant en retour généré, lors de l'effondrement du champ magnétique de la bobine, endommagerait le transistor qui conduit le courant de la bobine à la masse et permet ainsi de l'activer…

Les diodes, sur les bobines, ne peuvent être testées "en circuit". C'est parce que le courant suit toujours la ligne de moindre résistance… Et votre multimètre lirait le courant qui passe au travers de l'enroulement de la bobine (le bobinage) au lieu de celui qui traverse la diode. Il faut, au moins, couper une des pattes de la diode afin de pouvoir la tester. Comme les diodes ne coûtent presque rien, il est raisonnable de directement changer une diode qui pourrait être suspecte… Les diodes sur les culots d'ampoules et les contacts (à lamelles) peuvent être testés "en circuit".

Procédure: Réglez votre multimètre sur "diode". Placez l'électrode noire sur le côté repéré de la diode. Placez l'électrode rouge sur le côté non repéré de la diode. Vous devriez obtenir un résultat compris entre 0,4 et 0,7. Inversez le sens des électrodes, un résultat "ouvert" devrait être trouvé (pas "court-circuit" ou pas une résistance à zéro).

Les diodes 1N4004 sont généralement utilisées dans le domaine des flippers, bien qu'on puisse trouver des modèles allant de 1N4001 à 1N4007, pour les contacts, les ampoules et les bobines. On peut également trouver des diodes 1N4148 et 1N5817. Celles-ci peuvent être testées de la même manière, mais le niveau de lecture sera sensiblement différent.

Les diodes Zener peuvent être partiellement testées en utilisant la même technique. Mais les Zener laissent passer le courant à partir d'un niveau donné qui est inférieur à celui qui est utilisé par le multimètre en mode "diode". Alors qu'il est possible de tester la capacité de "blocage" de la tension, il n'est pas possible de mesurer le niveau de fuite avec un multimètre uniquement.

18 Comment tester un pont redresseur

18.1 Informations génériques à propos des ponts redresseurs

Un pont redresseur est constitué de 4 diodes au sein d'un unique boitier. Son but est de convertir (redresser) le VAC en VDC. Il peut avoir des pattes plates (comme sur les cartes d'alimentation Williams System11 ou Data East) ou rondes (comme sur les cartes d'alimentation/commande des WPC). Les 2 types fonctionnent exactement de la même manière.

Remarquez l'encoche placée sur l'un des angles du pont redresseur. Sur les versions plus anciennes, il pouvait un avoir un petit "décroché" plutôt qu'une encoche. Quoiqu'il en soit ce repère indique la sortie (positive) du VDC. A l'opposé, en diagonale, se trouve la sortie (négative) ou le retour du VDC.

Lorsqu'on teste un pont redresseur, cela revient à tester les diodes qui se trouvent à l'intérieur. Pour la théorie, consulter le paragraphe 17.

Afin de comprendre comment un pont redresseur est structuré, l'illustration ci-dessus montre comment en fabriquer un à partir de diodes.

Un pont redresseur altère la forme de l'onde de la tension électrique. Le courant alternatif (VAC) possède une forme d'onde alternée (qui monte et descend à une certaine fréquence ou nombres de cycles). Elle a la forme d'une onde sinusoïdale. La fréquence de chaque pic (ou plutôt la distance entre chaque pic) de l'onde représente un cycle (ou Hertz). Aux USA le cycle du VAC est de 60 Hz alors qu'en Europe il est de 50 Hz.

Un redresseur d'onde transforme la partie négative de l'onde sinusoïdale en onde positive. Un redresseur de demi-onde (ou de simple alternance) supprime tout simplement la partie négative de l'onde sinusoïdale, mais cela réduit la tension généralement.

Pour les circuits d'alimentation qui nécessite une "certaine" tension avec un reliquat d'onde VAC, on adjoint un grand condensateur de "filtrage" afin d'atténuer cette onde VAC au sein de l'onde redressée et produire une tension "continue" bien stable (VDC). Cette technique est utilisée dans tous les circuits d'alimentation du 5 Volts logique de la plupart (si ce n'est pas tous) des flippers.

18.2 Procédure de vérification des ponts redresseurs

Voici les 4 lectures à prendre pour tester un pont redresseur. Réglez votre multimètre en mode "diode". Placez l'électrode noire sur la patte excentrée du pont. Il s'agit de la patte qui n'est pas orientée comme les 3 autres (dans le cas des ponts avec pattes plates) ou la patte qui ne permet pas de former un carré (pour les ponts à pattes rondes). Il s'agit de la patte du VDC positif.

Placez l'électrode rouge sur chacune des pattes adjacentes, une à la fois. Vous devriez obtenir un résultat compris entre 0,5 et 0,7 (ce qui représente la chute de tension entre les diodes composant le pont).

Ensuite, placez l'électrode rouge sur la patte opposée (en diagonale) à la patte excentrée, qui est la patte du VDC négatif. Placez l'électrode noire sur chacune des pattes adjacentes, une à la fois. Là encore, vous devriez obtenir un résultat compris entre 0,5 et 0,7.

Des résultats en dehors de cette plage indique un pont défaillant ou sur le point de l'être. Notez que le niveau de ces résultats n'est pas figé dans le marbre… Une lecture de 0,462 sera probablement acceptable. En fait, nous recherchons une "ouverture" ou un "court-circuit". Remarquez que ce test n'est pas effectué sous tension et il est possible que le pont ressorte du test OK alors qu'il soit défaillant sous tension (mais c'est également vrai pour les tests concernant les diodes, les transistors, etc.).

19 Comment tester un transistor SCR (silicon controled rectifier) ou FET (field effect transistor)

Réserves: L'exactitude des allégations reste à valider. Nous ne faisons que des suppositions… Les lectures du MJE15030/31 sont probablement erronées. Elles devraient être autour de 1.1. Une section dédiée aux FETs et une au SCRs est nécessaire…

Un transistor est un composant qui sert à amplifier le courant. Un courant "faible" passant de la base à l'émetteur (B à E) permet à un courant plus "fort" de passer du collecteur à l'émetteur (C à E). C'est un peu comme un relais, où le circuit base/émetteur représente la bobine, et circuit collecteur/émetteur représente l'interrupteur (le contact). Les transistors se déclinent en 2 types de polarités: NPN et PNP. Les transistors NPN sont les plus courants, car ils réalisent une mise à la masse. Les transistors PNP font une commutation vers le positif (phase) et sont rarement utilisés excepté pour l'aspect "alimentation" du contact matriciel, et certains redressements de tensions.

Un transistor peut devenir défaillant de 2 manières: 1/ Lorsque les matériaux à l'intérieur du boitier fondent et fusionnent, cela provoque un court-circuit franc. 2/ Plus rarement, le transistor devient "ouvert" et ne commute plus le circuit. On distingue les transistors FETs et SCRs comme suit (les tests de ces composants seront ajoutés plus tard):