Löten - Vom Steckboard zum Gerät
Mit Elektronik lassen sich nahezu unendlich viele Schaltungen und Geräte bauen. Hierzu muss man aber erst einmal sich mit der Materie befassen. In den meisten Fällen findet dies mit Hilfe von Lehrsysteme wie Baukästen oder Steckplatinen statt. Wer zum Aneignen der Elektronik diese Seiten verwendet, wird wohl zum Großteil Steckboards verwenden.
Irgendwann jedoch kommt der Punkt, andem aus einem Steckboard-Aufbau einmal ein fertiges Gerät werden soll. Im Kern elektronischer Geräte befinden sich immer die Leiterplatten, auf denen die Bauteile aufgelötet werden. Aber genau diese Technik des Lötens sollte auch ein wenig geübt werden. Bei falschen Lötungen entstehen unter Umständen Fehler, die nur sehr schwer zu finden sind.
Grundausstattung
Bevor man die erste Lötstelle herstellen kann, benötigt man natürlich erst einmal ein wenig Werkzeug. Auch, wenn es nicht viel ist, so gibt es doch einige kleine Punkte zu beachten.
Als Erstes benötigt man natürlich einen Lötkolben. Hersteller wie Ersa oder Weller bieten preiswerte Einsteiger-Modelle. Der Lötkolben sollte min. 15-30W haben und mit einer feinen Spitze ausgestattet sein. Bei den Markenherstellern, kann man diverse Spitzen zusätzlich kaufen. Abzuraten sind Billig-Lötkolben aus dem Baumarkt oder Heimwerker-Kolben.
Als Zweites wird natürlich noch Lötzinn gebraucht. Hier sollte man auf Elektroniklot zurück greifen. Für bedrahtete Bauelemente wird eine Stärke von 1,0 oder 0,7mm empfohlen. Wer später SMD löten möchte, der sollte auf 0,5mm-Lot zurück greifen. Auf dem Markt befinden sich 2 große Lötzinngruppen. Zum Einen bleihaltiges und bleifreies Lot. Für den Anfänger ist es zu empfehlen, bleihaltiges Lot zu verwenden. Bleifreies hat oft den Nachteil, dass selbst gute Lötstellen 'kalt' aussehen. Was dies bedeutet, wird später noch erklärt.
Neben dem Lötkolben sollte man noch ein wenig weiteres Werkzeug parat haben. Einmal wäre ein Mini-Seitenschneider empfehlenswert. Für Elektroniker sind spezielle Varianten erhältlich, welche einen Drahthalter besitzen. Hierdurch wird verhindert, dass abgekniffene Drahtenden nicht weg fliegen.
Da es auch immer wieder vorkommt, dass man eine Lötzinnbrücke zwischen 2 benachbarte Lötpunkten fabriziert, ist Entlötlitze empfehlenswert. Diese gibt es in verschiedenen Stärken und sind im Grunde Kupferlitze welches sehr stark mit Kolophonium getränkt wurde. Dadurch wird erreicht, dass die Litze beim erhitzen mit dem Lötkolben das Lötzinn regelrecht aufsaugt. Es gibt auch Entlötpumpen.
Irgendwann wird man sich mit der SMD-Technik beschäftigen. Hier wird dann noch weiteres Material nötig. Der Lötkolben sollte eine Spitze haben, welche 1mm nicht überschreitet. Des Weiteren sollte man sich eine Pinzette mit feiner Spitze zulegen. Es gibt auch so genannte Kreuzpinzetten, welche sich bei Druck öffnen und dadurch den Vorteil haben, dass man die Bauteile nicht ständig halten muss.
Damit die Lötungen bei SMD gut werden, sollte man sich auch Flussmittel zulegen. Bei feinen Lötzinn ist der Flussmittelanteil sehr gering, so dass man welches extern zuführen muss. Flussmittel gibt es speziell für SMD und sind als Paste oder Flüssigkeit erhältlich. So genannte 'No Clean'-Varianten haben den Vorteil, dass diese keine störende Rückstände auf der Platine hinterlassen und man somit auf die nachträgliche Reinigung verzichten kann.
Werden die SMD-Aufbauten filigraner, so sollte man sich auch eine Lupe oder gar ein Mikroskop zulegen. Die Augen werden es einem danken.
Löten von bedrahteten Elementen
Bevor
man sich gleich ranwagt und eine Schaltung auf einer Platine aufbaut,
sollte man zuerst mit einigen Drahtstücken, z.B. der Seele von
Klingeldraht, ein wenig auf Lochrasterplatinen üben. Das entsprechende Bauteil wird natürlich als erstes durch die vorgesehenen Bohrlöcher gesteckt. Damit das Bauelement nicht wieder heraus fällt, kann man entweder die Drähte ein wenig abwinkeln oder das Bauteil auf der Bestückungsseite der Platine mit Krepp-Klebeband befestigen. |
Sitzt
das Bauteil wunschgemäß wird nun die Lötkolbenspitze gleichzeitig an die
zu verlötende Leiterbahn und den Bauteiledraht gehalten. Parallel führt
man das Lötzinn zu. Dieses schmilzt sofort und fließt um den Draht herum
und bildet zusammen mit der Leiterbahn eine Einheit.
Nun kann man den Lötkolben und das Lötzinn entfernen und die Lötstelle etwas abkühlen lassen. Der Vorgang dauert nur wenige Sekunden. Es ist darauf zu achten, nicht 'stundenlang' auf der Lötstelle herum zu braten. Die Bauteile sind recht temperaturempfindlich und könnten schon durch zu langes Löten zerstört werden. |
Jetzt
kann die Lötstelle begutachtet werden. Sollte diese nur aus einem
Klumpen bestehen oder wie eine Felslandschaft aussehen, so hat man eine
so genannte kalte Lötstelle. Hier ist das Lötzinn keine richtige
Verbindung mit der Leiterbahn und dem Bauteildraht eingegangen und
könnte später zum Ausfall oder Nichtfunktion des Gerätes führen. Wer sich nicht sicher ist, kann einmal versuchen an dem Bauteil etwas zu wackeln. Bewegt sich auch der Draht auf der Lötseite, so ist die Lötstelle auf jeden Fall misslungen. Ist so eine Lötstelle vorhanden muss auf jeden Fall noch einmal nachgelötet werden. Will die Stelle gar nicht gelingen, entfernt man mit Entlötlitze das Lot und beginnt von Neuem. |
Hat die Lötstelle eine glatte Oberfläche und ist Augenscheinlich gut mit der Leiterbahn und dem Drahtende verbunden, so kann man das überschüssige Drahtende mit einem kleinen Seitenschneider abtrennen und sich anschließend der nächsten Lötstelle widmen. |
SMD löten ist auch kein Beinbruch
Bei
SMD-Bauelementen muss man einen etwas anderen Weg wählen. Die Pads werden, bevor man beginnt zu löten, mit Flussmittel versehen. Hierfür genügen sehr geringe Mengen. |
Als
nächstes wird ein Pad mit ein wenig mit Lötzinn benetzt. Es reicht
hierfür ein kleine Menge. Das Bauteil wird nun mit einer Pinzette aufgenommen. Das Pad mit dem Lötzinn wird noch einmal erhitzt und das SMD-Bauelement darauf gelegt und passend ausgerichtet. |
Jetzt
kann man die gegenüberliegende Seite verlöten. Zum Schluss wird der
erste Pad noch einmal leicht nachgelötet. Ähnlich geht man auch bei mehrpoligen, wie z.B. Schaltkreisen im SOIC oder SOT23-Gehäuse vor. Hier wird auch erst ein Pin angelötet und das Bauteil ausgerichtet. Anschließend lötet man alle anderen Pins fest. Sollte es zu Zinnbrücken zwischen den Pins kommen, können diese problemlos mit Entlötlitze entfernt werden. Diese Methode funktioniert ganz gut bis zu einem Pitch von 0,8mm (Pitch=Pinabstand). Es gibt aber noch kleinere SMD-Elemente. Da muss man eine etwas andere Methode wählen. |
TQFP und kleiner
Hat man es mit sehr kleinen bzw. mit Bauteilen mit einen sehr engen Pitch zu tun, ist das Handlöten einzelner Pins ja fast ausgeschlossen. Aber auch hier muss der Hobby-Elektroniker nicht auf solche Bauteile verzichten.
Auch hier wird als erstes eine Ecke, wie oben beschrieben, angelötet und der Schaltkreis ausgerichtet. Ist dieses richtig positioniert werden nun alle Pins in Lötzin ertränkt. Man muss hier nicht darauf achten, ob es zu Zinnbrücken kommt, die stören im Moment nicht.
Ist dies geschehen, wird nun mit Entlötlitze das überschüssige Zinn entfernt. Der kleine Rest, der an den Pins übrig bleibt, reicht aus um den Chip auf der Platine zu halten und den Kontakt herzustellen.