Kurz pájení – #4 – Pájení konektorů, extraktor cínu

V minulé části této série jsem popsal nejdůležitější kroky při práci s páječkou. Nyní můžeme s jistotou pokračovat. Budeme se zabývat pájením konektorů – oblíbenými gold piny.

Podíváme se také, jak v praxi používat vytahovač cínu, nástroj, který vás zachrání, pokud při pájení uděláte chybu!

Objednejte si sadu prvků a začněte se učit v praxi! Kliknutím sem přejdete do obchodu >>

Cíl čtvrté části kurzu pájení

V této části se budeme zabývat pájením konektorů. Tyto komponenty jsou relativně levné a mají velké množství připojení, na kterých můžete cvičit. Jejich montáž je však problematická.

Většina pájecích prací, které budeme v následujících cvičeních provádět, bude pravděpodobně špinavá. Toho byste se ale neměli obávat. Začátky mohou být těžké, ale není důvod se nechat odradit. Pusťte se do práce!
Hotové sady pro kurzy Forbot
Sada prvků   Zaručená podpora   Odeslání do 24 hodin

Sada obsahuje 5 desek plošných spojů a elektronických součástek pro kurz pájení, včetně: diod, rezistorů, gold pinů, čipových spínačů!

Oblíbený paket (komponenty a nářadí): Pájecí mistr

Proč začínáme s konektory?

Vlastně byste měli začít pájením elektronických součástek, jako jsou rezistory. V dnešní době však pravděpodobně většina kutilů začíná své dobrodružství s elektronikou s hotovými moduly.

Modul s přípojkami.

Na obrázku výše je příklad řídicího modulu motoru POLOLU. Po zakoupení musí zákazník dodané konektory sám připájet.

Konektory - součástky, které se (ne)snadno pájí?

Při montáži konektoru přicházíme nejčastěji do styku s pásky gold pinů. Jedná se o jednoduché piny zapuštěné do plastu. Jedná se tedy o mechanickou, nikoli elektronickou součástku. Měli bychom si tedy oddechnout a ujistit se, že v tomto případě nemůžeme nic porušit.

Ukázalo se však, že zástrčkové konektory není tak snadné pájet.

To má dva hlavní důvody:
  • kabely konektorů jsou silnější než nožičky většiny elektronických součástek,
  • pájené součástky jsou uloženy v plastových pouzdrech.
Jak jsme zjistili v předchozí části této série, čím větší je pájecí spoj, tím obtížnější je jeho správné zahřátí a pájení. Platí zde totéž – čím silnější je kabel zástrčky, tím déle jej musíme zahřívat.To není nic neobvyklého, je však třeba na kryt dávat pozor. Pokud jej zahříváme příliš dlouho, může pájený pin změnit svou polohu.
Chyba: dlouhé zahřívání pinu (zespodu) způsobilo roztavení plastu a uvolnění pinu.und der Stift hat sich gelöst.

Přejděme však k praxi. Krok za krokem, abyste se přesně takových chyb vyvarovali!

Příprava gold pinů

Zde používané konektory (“ gold pin strips“) se obvykle prodávají v dlouhých řadách, např: 2×40 pinů. Přesně tyto komponenty najdete ve stavebnicích pro tento kurz. Rychlý pohled na naši desku a hned vidíme, že potřebujeme 4 samostatné součástky s 2×10 vývody:

Deska 1/5.
Umístění přípojek.
Později uvidíte, proč jsem pole zcela vpravo označil červeně. Na tom už teď nezáleží. Je čas rozdělit výlisek na vhodné části!

Jak se to dělá? Na tuto otázku existuje tolik odpovědí, kolik je lidí. Někteří je řežou, někteří pilují a někteří je lámou. Doporučuji použít boční frézu, která je součástí dílenské sady Forbot. To by mělo být provedeno jedním rychlým pohybem. Jinak bychom mohli poškodit část konektoru.

Pokud je řezaná část konektoru (část, která nás zajímá) na ploché straně řezného nástroje, minimalizujeme riziko poškození řezané části.

Upozornění: Při řezání může dojít k „odstřelení“ části konektoru vysokou rychlostí.lena“. Z bezpečnostních důvodů se doporučuje nosit ochranné brýle a/nebo držet odřezávanou část druhou rukou.

Kus konektoru přizpůsobený desce s plošnými spoji.
Řezání lišty Goldpin na míru.

Pájení prvního konektoru

Předpokládám, že páječka je připravena k použití (pokyny k přípravě najdete v předchozí části). Jako první krok doporučuji připájet spoj vedle spoje označeného červeně. Přesněji řečeno jde o pozici:

Tento spoj se vyplatí nejprve připájet.

Pájecí pole jsou zde spojena pouze tenkými vodiči, takže je poměrně snadné uvést celou věc na správnou teplotu. Zasuňte zástrčku do desky plošných spojů tak, aby kratší část procházela deskou plošných spojů.

Pájení v takové poloze samozřejmě není možné. Desku je třeba otočit – na druhé straně laminátu by se s nástroji pracovalo obtížně.

Pokud desku s plošnými spoji otočíte, je pravděpodobné, že zástrčka z desky vypadne. Proto je nutné ji provizorně upevnit (alespoň po první pájecí bod). K nalepení konektoru na střed desky plošných spojů můžete použít i běžnou lepicí pásku.

Třetí ruka je o něco rychlejší a pohodlnější. Součástku stačí zespodu přidržet krokosvorkou. Příklad takové přílohy je uveden níže:
Přidržení pájeného dílu.

Jak by měl vypadat správný pájecí spoj?

Důležitá otázka, protože musíme vědět, o co usilujeme. Tuto otázku lze nejlépe zodpovědět pomocí následující tabulky. Uvádí čtyři nejčastější chyby a správný postup při jejich provádění.

U prvních cvičení je nejčastějším problémem pravděpodobně příliš mnoho cínu nebo situace, kdy pájka není všude na pájecím poli. Ideální pájka by měla být hladká, lesklá a mírně konkávní.

Správné připojení bude také vypadat nejlépe ve srovnání s ostatními.

První pájecí spoj

V předchozí části kurzu jsme se věnovali políčkům na desce plošných spojů s cínem. K tomu bylo nutné výrazně zvýšit jejich teplotu. Totéž platí pro elektronické součástky. Musíme je zahřát (včetně pájecího pole) a teprve potom na nich roztavit cín.

Celý proces je znázorněn v následující animaci:
Správný postup pájecího procesu.

Výše uvedená animace samozřejmě neodráží skutečnou situaci. Ne vždy se cín sám dokonale roztaví do podložky. Vyplatí se hrotem pohybovat a vést jej nad pájenou plochou. V následujícím videu jsem velmi pomalu ukázal, jak může vypadat pájení v praxi.

Netvrdím, že se jedná o dokonalé spojení, ale v této fázi kurzu je výsledek podobný výše uvedenému dostačující. Pokud se snažíte o dokonalost, museli byste množství cínu trochu snížit. Pak však hrozí, že podložka nebude zcela pokryta cínem. Proto je důležité najít zlatý střed.

Těm, kteří s pájením teprve začínají, bych doporučil, aby se tolik nesoustředili na „šetření cínem“, tj. na vytváření dokonale konkávních spojů. Na to bude čas. Pokud porovnáte obě fotografie níže, doporučuji držet se situace na fotografii vpravo.

Několik dalších snímků mé pájecí práce:

Teď je řada na vás! Přejděte k pájení 3 ze 4 gold pinů a pamatujte na cvičení popsaná v předchozí části kurzu – doba zahřívání pájecího pole by měla záviset na jeho prostředí.

Doporučuji vybrat poslední sloupec (dříve označený červeně) jako poslední. Pájecí pole jsou zde velmi malá a bez předchozího nácviku se mohou snadno odtrhnout (více o tom níže).

Možná závada: Nesprávně zahřátý komponent

Na fotografii níže jsou vidět následky pokusu o pájení součástky, která nebyla zahřátá na správnou teplotu. Podobnou situaci jsme viděli u pocínování podložek v předchozí části. I zde se vyskytly problémy, pokud jsme pole zahřívali příliš krátkou dobu.

Chyba: Příliš nízká teplota pájení.

Možná závada: Poškození podložky

Jak jsem již zmínil, poslední řada spojů je velmi náchylná k poškození podložek. Je to proto, že množství mědi, které na laminátu v těchto oblastech zůstává, je ve skutečnosti velmi malé. Pokud podložku zahříváte příliš dlouho nebo na ni vyvíjíte příliš velký tlak, může se zcela oddělit od desky s plošnými spoji.

Chyba: mechanická demolice pájecího pole.

Tento článek je součástí kurzu, takže důrazně doporučuji, abyste si nyní odtrhli alespoň jednu podložku.

To vám umožní vyzkoušet si tento jev v praxi a zjistit, jak málo stačí k jeho dosažení.

Teď už to není tak zlé. V budoucnu při sestavování složitějšího zařízení to může vypadat úplně jinak.

Možná závada: Přehřátí

Když nahrávám videa pro tento kurz, snažím se vše dělat pomalu, abyste viděli všechny procesy zřetelně. Takové pokusy však mohou být nebezpečné. Níže vidíte, co se stane, když oblast zahříváme příliš dlouho.

Chyba: Přehřátí. Nevzhledný, matný spoj.

Tavidlo v cínu se již dávno vypařilo. Směs ztratila své vlastnosti, a když ztuhne, je celá pájka matná, špinavá a nevzhledná.

Tyto chyby budou opraveny, až začneme používat kapalné tavidlo.

Možná chyba: příliš málo cínu

Na fotografii níže je vidět situace, kdy bylo na spoje použito příliš málo cínu. Některé vývody navíc nebyly dostatečně zahřáté, takže se jedná o kombinaci dvou závad.

Jak jsem již zmínil. Na cínu pro počáteční pájení se nevyplatí šetřit. Může to způsobit více škody než užitku!

Řešení problémů

Některé z těchto chyb lze samozřejmě opravit pouhým dotykem horkého pájecího hrotu. Takový zásah je účinný například v případě, že cín není z nějakého důvodu rovnoměrně rozložen po pájecím poli.

Příklad takovýchto drobných oprav si můžete prohlédnout na následujícím videu:

Tento proces však musí být proveden rychle.
V opačném případě hrozí odtržení podložky nebo přehřátí pájecího spoje!

Náprava chyb: extraktor (vytahovač cínu)

Většinu chyb však lze opravit pouze tehdy, pokud vadné pojivo předem odstraníme. Můžeme použít odpájecí opletení nebo extraktor, což nyní uděláme. V dalším článku se budeme zabývat laněným vodičem.


Jak již název napovídá, extraktor je element, pomocí kterého můžete extrahovat přebytečný cín. Za tímto účelem je třeba píst (1) zatlačit dovnitř a poté jej uvolnit pomocí knoflíku (2).

Další kroky při použití vytahovače cínu.

Po stisknutí tlačítka se píst velmi rychle vrátí na své místo. To je možné díky velké pružině uvnitř. Tímto pohybem vzniká uvnitř pouzdra podtlak a vše, co se nachází v blízkosti špičky odsavače, je nasáváno.

Vnitřní konstrukce vytahovače cínu.

Použití sací jednotky v praxi

Nyní je čas uvést toto užitečné zařízení do praxe. Než vám ukážu, jak se chová ve standardních situacích, je čas opravit několik přehnaných chyb z předchozí části kurzu pájení.

Chyba: příliš mnoho cínu.

Vzpomínáte si na výše uvedenou situaci, která ukazuje, co se stane, když použijeme příliš mnoho cínu? Je čas chybu napravit a přebytečný cín odstranit. To je nezbytné:

  • zahřát přebytečný cín,
  • připravit extraktor,
  • přiblížit jej k roztavenému cínu,
  • stisknout tlačítko a odsát přebytečný cín.

Postup opakujte, dokud neodstraníte dostatečné množství přebytečného materiálu.

Touto metodou však nebudeme schopni vyčistit podložky dokonale. K tomuto úkolu potřebujeme drátěné vlákno, kterému se budeme věnovat v další části kurzu.

Je čas zjistit, jak se vytahovač chová v reálnějších případech. Níže uvedené video ukazuje „dvojitou chybu“. Nejprve je vidět, jak je přebytečný cín odsáván, ale pak došlo k dalšímu chybnému spojení. Teprve další pokus o odstranění přebytečného cínu byl úspěšný. Jak vidíte, každou situaci lze zachránit!

Péče o odsavač

Vytahovač je nástroj s mnoha mechanickými součástmi. Uvnitř je mimo jiné pružina a těsnění. Tyto části je třeba udržovat. Jinými slovy, odsavač by se měl čas od času rozebrat a vyčistit uvnitř. To je nutnost!

Pokud je píst zanesen velkým množstvím extrahovaného cínu, výkon extraktoru se při každém dalším použití snižuje. Na obrázku níže vidíte obsah baňky, který se tam usadil po výše uvedených testech.

Je dobrým zvykem čistit odsavač po každém pracovním dni.

Cín usazený uvnitř pístu vytahovače.

Konečný výsledek

Je jasné, že při počtu pájených vývodů v tomto cvičení nebudou všechny dokonale fungovat. Několik (nebo tucet) jich jistě dopadne mnohem hůře než ostatní.

Při přípravě materiálů pro tuto část kurzu jsem musel pájet několik částí stejné desky plošných spojů. Jeden z nich uvádím níže. Rozhodně není dokonalý. Dokonce jsem začal označovat vadné pájecí spoje tečkami. Doporučuji vám, abyste udělali totéž!

Pájejte celou desku – jen abyste si to vyzkoušeli. Poté zkontrolujte všechny pájecí spoje jednotlivě a opravte ty, které považujete za vadné. Teď už víte, jak na to.
Jedna z testovacích desek (vzadu).
Jedna z testovacích desek (vpředu).

Shrnutí

V této části kurzu jsme se zabývali pájením konektorů. Svět elektroniky se již několik let spoléhá na moduly, takže taková schopnost může mít zásadní význam. To platí zejména pro příznivce Arduina, kteří mají pravděpodobně nejvíce příležitostí využít praktické hotové komponenty.

O chybách jsem mluvil poměrně dlouho, protože nemá smysl zabývat se správnými souvislostmi. Vždy je nejtěžší odstranit problémy a zvyknout si na jejich existenci. Hlavní je vědět, jak je opravit!

Objednejte si sadu prvků a začněte se učit v praxi! Kliknutím sem přejdete do obchodu >>

V páté části kurzu pájení se podíváme na konstrukci elektronických obvodů s různými součástkami. Nejtěžší počáteční fáze je za námi. Nyní je čas se zrychlit!

Základní vybavení dílny v kufru
Přejít nahoru