../../icons/Logo.pngPraktische Elektronik


Wir lernen, wie elektronische Baugruppen auf Lochrasterplatinen gelötet werden.


Löten für Anfänger

Aufbau auf Lochrasterplatinen


Löten für Anfänger

  • Wir führen einfache Übungen zum Löten von Lochrasterplatinen durch.
  • Die einzelnen Techniken werden zunächst erlernt und dann miteinander kombiniert.

Werkzeug

Die Grundausstattung Löten beinhaltet alles, was wir zum Löten brauchen. Die erforderliche Lötstation ist der weitaus teuerste Posten dieser Grundausstattung. Für Anfänger ist es deshalb eine gute Idee, für die ersten Versuche eine Lötstation zu leihen.

Wir verwenden bleihaltiges Lötzinn und müssen deshalb die folgenden Regeln beachten.

Regeln beim Löten mit bleihaltigem Lötzinn

Grundsätzlich kann bleihaltiges Lötzinn gesundheitlich schädigen. Berührung und damit verbundene orale Einnahme kann gegenüber Bleidämpfen beim Löten vernachlässigt werden. Eingeatmete Bleidämpfe werden allerdings fast vollständig vom Körper aufgenommen. Bleidämpfe kondensieren schnell und bleiben nicht lange (Sekunden) in der Luft.

Wir müssen beachten, dass wir keine Bleidämpfe einatmen.

  • Nicht unmittelbar über der Lötstelle atmen und kurzzeitig Luft anhalten.
  • Es reicht meistens, gut zu lüften und/oder einen Ventilator zu verwenden.
  • Ein Ventilator mit Aktivkohlefilter (aus der Dunstabzugshaube) ist besser.
  • Wer häufig lötet, sollte einen Lötdampf-Absauger einsetzen.
  • Es ist ein Ventilator mit Standfuß und Aktivkohlefilter für etwa 25€.
  • Die beim Löten entstehenden Wölkchen sind nicht etwa Zinn oder Blei, sondern fast ausschließlich verdampftes Flussmittel. Sie zeigen aber gut, wo Blei sein könnte. Dieses Flussmittel riechen wir auch.

Material

  • Wir verwenden Lochrasterplatinen aus Epoxid mit verzinnten runden Lötinseln.
  • Wir stellen Verbindungen mit versilbertem Kupferdraht mit 0,3mm Durchmesser her.
  • Wir verwenden als billige Bauelemente Widerstände oder
  • setzen für die Anschlüsse von Bauelementen nur Lötstellen

Aufbau

Wir wenden - zunächst - nur die Durchsteck-Technik an.

Für unsere Lötversuche sägen wir ein Stück Lochrasterplatine mit 18x12 Lötpunkten aus.

Loeten-layout_s.png
Bild 1: Layout der Übungsplatine

Bild 1 zeigt das Layout der Platine mit Blick auf die Lötseite (Unterseite). Die blauen Linien sind die Verbindungen auf der Lötseite. Die roten Linien sind Drahtbrücken auf der Bauteilseite. Die dünnen türkisen Linien stellen das Raster der Platine dar. Die Zahlen am Rand erleichtern das Positionieren der Bauelemente. An den grünen Punkten sind Anschlüsse von Bauelementen angelötet.

Wir werden an den meisten Stellen keine Bauelemente haben und damit auch keine Anschlüsse. Zur Übung erstellen wir dort "leere" Lötstellen.

Loeten_s.png
Bild 2: Aufbau der Übungsplatine

Bild 2 stellt den Aufbau der Übungsplatine mit Blick auf die Bauteilseite dar. Es sind einige Bauelemente dargestellt. Wir werden nur die drei "realen" Widerstände R1 bis R3 einsetzen.

Lötversuche

Vorbereitung

Die Lochrasterplatine mit 12x18 Lötpunkten aussägen.

Wir opfern eine Reihe von Lötpunkten oberhalb und eine neben den benötigten Lötpunkten. Diese Reihen werden mit einer Feinsäge entlang der Löcher gesägt. Die Ränder der Platine werden dann gefeilt.

Die Lötpunkte werden anschließend mit Spiritus gereinigt und nicht mehr mit den Fingern berührt.

Lötkolben

  • Der Lötkolben sollte mit einer Temperatur von 310°C bis 370°C betrieben werden.
  • Am besten ist eine 1,5mm breite, meißelförmige Lötspitze.
  • Ein feuchter Reinigungsschwamm oder Messingwolle zum Reinigen der Lötspitze ist nötig.
  • Nur Elektroniklötzinn wird verwendet. Maximal 1mm Durchmesser, am besten 0,5mm.
  • Säure, Lötfett, Stagenlot, Hammer und Amboss sind selbstverständlich tabu.

Platinenhalter

Am besten ist für diese Versuche ein Platinenhalter mit Fuß und Krokodilklemmen geeignet. Zur Not kann für diese Übung auch ein Brett mit drei Nägeln verwendet werden.

Beim Löten von Platinen gibt es immer wieder das Problem, dass eine Hand fehlt: Lötkolben, Lötzinn, Bauteil und Platine.

Ein Platinenhalter hält zwar die Platine aber fixiert die Bauteile nicht. Die "Dritte Hand" mit Krokodilklemmen ebenso wenig.

Oft werden deshalb die Bauelemente durch Umbiegen der Anschlüsse fixiert. Diese Bauelemente lassen sich später schlecht auslöten.

Die Bauteile werden am besten mit einem Schwamm (zum Reinigen von Lötkolbenspitzen) und Gummiband oder Klammern angedrückt.

Wir haben hier nur eine kleine Platine. Unsere Bauelemente (Drahtbrücken und Widerstände) fixieren wir mit einer hölzernen Wäscheklammer.

Erste Lötstellen erstellen

Wir beginnen mit den Lötstellen auf der unteren Reihe 1. Anschießend werden die beiden Lötpunkte in der ersten und letzten Spalte der Reihe 2 verzinnt. Nur diese Lötstellen verzinnen.

  • Im Layout von Bild 1 werden die Spalten von rechts nach links gezählt.

Eine Lötstelle herstellen

  • Die Platine ist fixiert.
  • Die Lötspitze wird gereinigt (feuchter Schwamm oder Messingwolle).
  • Die Lötspitze wird auf die Lötinsel gehalten und unmittelbar danach das Lötzinn dazu.
  • Schnell: in ein bis zwei Sekunden ist der Lötvorgang beendet.
  • Die Lötstelle glänzt: Super, alles OK.
  • Auf der Lötstelle befindet sich nur wenig Lötzinn, etwa 0,2mm dick.
  • Die Lötspitze muss immer wieder gereinigt werden.

Eine Drahtbrücke einlöten

  • Die Darstellung der Bauteilseite in Bild 2 und Lötseite in Bild 1 sind gedreht.

Drahtbrücken werden auf der Bauteilseite eingesetzt und bestehen oft aus isoliertem Draht.

Wir verwenden für unseren ersten Übungen blanken Draht, unseren Silberdraht mit 0,3mm.

Wir setzen die Drahtbrücke in der Reihe 2 von den Punkten 7 bis 11 ein. Sie überbrückt vier Lötpunkte, d.h. 4*2,54mm=10.16mm.

  • Wir schneiden ein Drahtende von etwa 2cm ab und biegen die Enden in dem Abstand von 10.16mm um 90° um. :-) 10mm sind genau genug.
  • Dafür wird am besten eine Knicklehre genommen.
  • der Draht sollte nicht mit bloßen Fingern berührt werden:
    ein fettfreies Tuch oder eine Zange verwenden.
  • Die Drahtbrücke setzen wir von der Bauteilseite ein.
  • Die Drahtenden auf der Lötseite nicht umknicken.
  • Die Drahtbrücke auf der Bauteilseite mit einer Klammer fixieren.
  • verlöten:
  • Ist die Drahtbrücke an der richtigen Stelle eingesetzt?
  • Eine Seite wird nur angeheftet,
  • die Drahtbrücke eventuell ausgerichtet,
  • die andere Seite verlötet und
  • die erste Seite verlötet.

Verbindungen herstellen

Wir stellen als erstes die Verbindung zwischen dem Lötpunkt 5 und 9 der Reihe 1 her.

Die Verbindungen stellen wir mit 0,3mm versilbertem Kupferdraht her.

  • Den 0,3mm versilberten Kupferdraht glatt ziehen
  • mit der Zange oder einem Tuch.
  • Den Draht halten wir mit einer Zange oder einem Tuch, um heiße Finger zu vermeiden.
  • Das Ende an einen Anschluss des Bauelements (unser Lötpunkt 5 in Reihe 1) anheften.
  • ohne Lötzinn dazuzugeben,
  • weil wir keine Hand für das Lötzinn frei haben.
  • Den Draht entlang der Reihe von Lötpunkten halten und so abschneiden, dass das Ende noch 0,5mm auf den Lötpunkt 9 ragt.
  • Dieses Drahtende an den Lötpunkt anlöten.
  • Das erste Drahtende fest anlöten.

Ebenso erstellen wir die Verbindung zwischen 9 und 13. In der Reihe 2 werden die Verbindungen zwischen 1 und 7 sowie zwischen 11 und 18 erstellt.

Kurze Verbindungen

Die Verbindungen zwischen zwei unmittelbar benachbarten Punkten der Reihe 1 und 2 ist etwas schwieriger. Wir beginnen mit den Lötpunkten in der Spalte 3.

1. Methode: Draht

  • Wie bei einer normalen Verbindung heften wir ein Drahtende an dem Lötpunkt 3 der Reihe 1 an.
  • Wir scheiden den Draht ab.
  • Die Lötstelle in der Reihe 2 muss sehr schnell erstellt werden, weil sonst die Lötstelle in der ersten Reihe weich wird. Dann verrutscht das kurze Drahtende.
  • Einen Moment warten, damit die Lötstelle abkühlt.
  • Wir löten die Lötstelle in der Reihe 1 nach.
    Wieder sehr schnell.

2. Methode: Lötpunkte verbinden

  • Wir setzen auf beide Lötpunkte eine Lötperle von knapp 0,5mm,
  • warten einen Moment,
  • schmelzen ein wenig Lötzinn an der Lötspitze und
  • verbinden damit die beiden Lötpunkte schnell.

Beide Methoden sind für den Anfänger nicht einfach. Deshalb enthält die Übung eine Reihe von Verbindungen zwischen Lötpunkten der ersten und zweiten Reihe.

Widerstände einlöten

Wir löten die Widerstände R1 bis R3 ein. Der Widerstanswert ist unwichtig, aber sie müssen klein genug sein.

  • Die Drähte des Widerstands auf das Rastermaß von 7.62mm, das sind zwei Raster zwischen den Beinen, knicken.
  • Die Drahtenden dicht hinter dem Widerstandskörper nicht mit den Fingern berühren (Tuch oder Zange).
  • Die Drahtenden auf etwa 1cm kürzen.
  • Den Widerstand einsetzen und die Drahtenden nicht umknicken.
  • Der Widerstand wird mit einer Klammer gehalten.
  • Den Widerstand wie eine Drahtbrücke einlöten.

In diesem Zuge löten wir auch die restlichen Drahtbrücken (rot) ein.

Bauelemente einlöten

Die Technik ist die gleiche wie bei Widerständen. Bei ICs brauchen die Drähte nicht gekürzt und umgebogen werden.

  • Das Bauelement wird eingesetzt.
  • Stimmt die Orientierung (Bauteilseite - Lötseite)?
  • Das Bauelement wird mit einer Klammer fixiert,
  • an einem Bein angelötet,
  • ausgerichtet und dann
  • die anderen Beine verlötet.

Wir haben hier keine realen Bauelemente und setzen auf die entsprechenden Lötpunkte Lötstellen.

Verbindungen mit Knick

Eine Verbindung mit Knick hat einen Knick an einer Stelle, z.B. Reihe 4, Spalte 2.

  • Wir beginnen wie bei einer normalen Verbindung und heften den Silberdraht an einer Lötstelle an.
  • Dann löten wir den Silberdraht an einer Lötinsel vor dem Knick an.
  • Die erste Lötstelle wird korrekt nachgelötet.
  • Mit einer Pinzette wird der Silberdraht an der vorgesehenen Stelle geknickt und dort verlötet.
  • Der Rest ist wie eine normale Verbindungen oder Verbindungen mit Knick.

T-Verbindungen

Wenn zwei Verbindungen an einer Stelle aufeinander treffen, wo kein Draht oder Bein eines Bauelementes ist, setzen wir an diese Stelle eine Lötstelle. Den Rest kennen wir.

Diagonale Verbindungen

Eine diagonale Verbindung wird wie eine normale erstellt.

  • Besonderes Augenmerk liegt auf einer geraden Führung des Silberdrahts, damit es zu keiner Verbindung zu Lötinseln oder Lötstellen kommt zwischen denen der Draht durchgeführt wird.
  • Wird eine diagonale Verbindung zwischen zwei Lötstellen geführt, ist es am besten sie als letzte Verbindung zu legen. Beispiel: Reihe 8, Spalte 15 auf Reihe 10, Spalte 17.

Wir beginnen mit der einfachen Diagonalverbindung von R2 zu JP1, erstellen alle noch ausstehenden Verbindungen und die von Reihe 8, Spalte 15 auf Reihe 10, Spalte 17 als letzte.

Bauteil entlöten

Als letzte Übung entlöten wir einen Widerstand.

Es kommt immer wieder vor, dass ein Bauelement ausgetauscht werden muss. Wir üben dieses an den Widerständen unserer Schaltung.

  • Eine Lötstelle erhitzen und das Lot mit der Entlötpumpe ansaugen.
  • Oder Entlötlitze auf die Lötstelle halten und erhitzen.
  • Behelfsweise kann auch ein abisoliertes Ende eines Litzenkables verwendet werden: Nicht mit den Fingen berühren, die Drähte müssen blank sein und glänzen.
  • Den zweiten Anschluss ebenso von Lot befreien.
  • Wenn es richtig gut war, kann der Widerstand auf der Bauteilseite herausgenommen werden.
  • Sonst eine Lötstelle erhitzen und Widerstand auf der Bauteilseite sehr vorsichtig mit der Pinzette herausziehen.