Przylutowanie pinów do Maliny Zero

Malina Zero w podstawowej wersji jest sprzedawana bez wlutowanych pinów do dwurzędowego złącza z 40 pinami położonego wzdłuż jednego boku. W to miejsce można wlutować zarówno żeńskie gniazdo (40 otworów do wkładania pinów) jak i odwrotnie, wlutować 40 pinów i na nie nasuwać żeńską wtyczkę. Ponieważ wydaje się, że większość płytek rozszerzeń do Maliny spodziewa się wlutowanych 40 pinów (i posiada żeńskie wtyczki do pary) wybierzemy tą opcję.

Można wlutować dwurzędową szynę po 20 pinów, ale w ten sposób będziemy mieli jednokolorowe złącze i odliczanie pinów będzie niewygodne. Z tego powodu użyjemy jednorzędowych fragmentów, z których poskładamy pełną, 40 pinową wtyczkę. Żeby sobie uprościć to zadanie użyjemy żeńskiej wtyczki jako podstawy do składania pinów do wlutowania.

Na zdjęciu poniżej widzimy przyszłą, 40 pinową wtyczkę, którą złożymy z dwóch różnokolorowych rzędów. Powyżej żeńskie gniazdo (z jakiegoś starego kabelka do dysków), którego użyjemy tylko do podtrzymywania ich razem w czasie lutowania.

Przed rozpoczęciem lutowania wkładamy piny (dłuższą częścią) do wtyczki. Na zdjęciu piny pozostawione są w dwóch osobnych rzędach, ale możemy je połamać na krótsze odcinki i przemieszać kolory żeby uprościć sobie potem odliczanie numeru pinu jeszcze bardziej (popatrz na zdjęcie po zlutowaniu).

Po zlutowaniu wygląda to tak jak poniżej. Do tego lutowania piny zostały ułożone w żeńskiej wtyczce z podziałem na odcinki po 5 w jednym kolorze. Dzięki temu na pierwszy rzut oka można odnaleźć pin o wybranym numerze.

Jak lutować

Przede wszystkim trzeba pamiętać, żeby grotem lutownicy nagrzewać oba lutowane elementy. W naszym przypadku jednym z nich jest pin z wtyczki, który bardzo łatwo dotknąć grotem ponieważ wystaje ponad płytkę. Jednak lutowanie nie będzie wychodziło jeśli nie rozgrzejemy jednocześnie pozłacanego pierścienia okalającego otwór w którym znajduje się pin. Dlatego trzeba zwrócić uwagę, żeby przesunąć czubek grota lutownicy blisko płytki i dotykać pierścienia w czasie rozgrzewania łączonego miejsca. Kiedy zobaczymy, że cyna z grotu zaczyna przyczepiać się do rozgrzanych elementów możemy przyłożyć drut cynowy, żeby dodać więcej spoiwa.

W czasie lutowania zauważysz, że niektóre piny lutują się łatwo, a inne jakby się opierały podgrzaniu. Nie dzieje się tak bez powodu. Chodzi o to, że otwory w płytce są połączone z różnymi ścieżkami na niej. Jedne ścieżki są małe i wąskie, i wobec tego nie odprowadzają zbyt wiele ciepła, a pin ogrzewa się i lutuje szybko. Inne z kolei bywają podłączone do szerokiej warstwy miedzi i podgrzewając otwór trzeba tak naprawdę nagrzać prawie całą okolicę. Wówczas lutowanie może być trudniejsze.

Poniższy film przedstawia akurat przylutowywanie żeńskiego gniazda, ale zasada pozostaje podobna. Można więc podpatrzeć jak ono wygląda w praktyce. Warto zwrócić uwagę na wyraźnie widoczne dwa etapy: podgrzanie otworu i pinu jednocześnie (grot zawsze dotyka obu części), przyłożenie drutu cynowego do rozgrzanych elementów w celu wypełnienia połączenia cyną.

Zanim włączymy płytkę do prądu, sprawdźmy każdy punkt lutowania i najbliższą okolicę.

Przede wszystkim sprawdzamy czy nie dodaliśmy przypadkowych połączeń (zwarć) mostkami z cyny. W takiej małej skali bardzo łatwo je zrobić i równie łatwo przeoczyć... żeby po włączeniu zasilania zobaczyć jak płytka pada i jest do wyrzucenia. O wiele prościej poświęcić minutę na spokojne obejrzenie każdego miejsca lutowania i ewentualnie skorygowanie błędów.

Przyglądając się efektom pracy wyszukajmy też połączenia nie wyglądające solidnie, np. takie gdzie cyna wydaje się dobrze oblewać jeden element połączenia, a ledwo dotykać drugi. Takie luty z czasem szybko pękają, a ich niepewne działanie bywa wyjątkowo trudne do wyjaśnienia. Komu przyjdzie do głowy, że silnik się nie obraca tylko dlatego, że pół godziny temu pękł w końcu lut źle wykonany miesiąc wcześniej? Po wykryciu takich miejsc warto je od razu skorygować i zaoszczędzić sobie takich niespodzianek w przyszłości. W przypadku urządzeń latających nagła utrata połączenia może wręcz oznaczać roztrzaskanie się pojazdu o ziemię, a więc słaby lut potrafi być też zaskakująco drogi.

Patrząc na profesjonalnie wykonane płytki można zauważyć, że połączenia lutowane zawsze wyglądają dobrze. Dwa akapity powyżej wyjaśniają właśnie ten zbieg okoliczności. Koszty napraw i obsługi reklamacji wywołane słabymi połączeniami lutowanymi są takie, że nawet najbardziej oszczędnym firmom nie przychodzi do głowy byle jakie lutowanie. Nie wszyscy dają najdroższe procesory, nie każda płytka jest elegancko opisana, ale wszyscy lutują dobrze bo inaczej się nie opłaca.