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Der Amateur baut einzelne elektronische Schaltungen am besten auf einer Lochrasterplatine auf


Aufbau von Lochrasterplatinen

Einfachen Logiktester aufbauen


Aufbau auf Lochrasterplatinen

Für den Amateur stellt sich immer wieder die Frage, wie er seine elektronischen Schaltungen aufbaut. Die beste Lösung wäre eine gedruckte Schaltung herzustellen. Das ist sehr aufwändig und lohnt sich für Einzelstücke in der Regel nicht. Hier soll diese Alternative nicht diskutiert werden, sondern auf https://www.mikrocontroller.net/articles/Hauptseite#Platinen verwiesen werden.

Attention > Eine hervorragende Beschreibung hat Bernhard Redemann erstellt: Löten mit Lochrasterplatinen.

Erste Tips

Anfänger sollten das Praktikum Löten für Anfänger durchführen.

Ein weiteres Beispiel für Lötanfänger ist in Einfachen Logiktester aufbauen.

Platinen

Es gibt eine ganze Reihe von Lochrasterplatinen. Wir verstehen unter Lochrasterplatinen solche, die mit Lötinseln versehen sind.

Wir verwenden Lochrasterplatinen

  • mit 2,54mm Raster,
  • aus Epoxid,
  • auf einer Seite möglichst mit quadratischen und verzinnten Lötinseln.
  • Durchkontaktierte Lötinseln halten besser, sind aber auf dünne Anschlüsse beschränkt.
Lochrasterplatinen_s.png
Bild 1: Einige Lochrasterplatinen

Von rechts

  • einfache Pertinax-Patine mit runden Lötaugen
  • GFK-Platine mit verzinnten runden Lötaugen
  • GFK-Platine mit verzinnten rechteckigen Lötaugen
  • GFK-Platine mit durchkontaktierten rechteckigen Lötaugen
  • Vorderseite der durchkontaktierten GFK-Platine

Vor und Nachteile

  • Verzinnte Lötaugen lassen sich besser löten
  • Rechteckige Lötaugen haften etwas besser als runde
  • bei rechteckigen Lötaugen kommt es leichter zu Lötbrücken
  • insbesondere bei diagonalen Verbindungen
  • Durchkontaktierte Platinen sind normalerweise nicht notwendig
  • Optimal sind GFK-Platinen mit verzinnten runden Lötaugen

Layout

Das Layout von Schaltungen auf Lochrasterplatinen sollte/muss entworfen werden.

  • möglichst nur einseitiges Layout.
  • Leitungen auf der Bestückungsseite möglichst nicht über Bauelemente führen
  • Das Layout kann gut mit einem CAD-Programm wie z.B. eagle erstellt werden.
  • Die Leitungen auf der Bestückungsseite werden als top dargestellt.
  • Bilder von dem Layout erstellen.
  • In das Layout sehr dünne Linien einzeichnen, die das Raster darstellen. Sie erleichtern das Zählen der Lötpunkte.
  • In CAD-Programmen kann die bottom Site gespiegelt werden.

Verbindungen

Beim Erstellen der Verbindungen

  • schnell löten, die Lötinseln lösen sich leicht
  • auf der Lötseite am besten mit versilbertem Kupferdraht von 0,3mm
  • Draht mit 0,6mm ist geeignet, aber nicht so gut zu verarbeiten
  • der Draht wird an einigen Lötpunkten mit wenig Lot befestigt
  • auf der Bestückungsseite mit isoliertem Draht oder Kupferlackdraht

Bauelemente einsetzen

Normale Bauelemente werden mit Drähten oder Pins durch Bohrungen gesteckt und auf der Unterseite verlötet. Beim Löten befinden sich die Bauelemente dann unten. Sie müssen fixiert werden, damit sie nicht herausfallen.

In der industriellen Fertigung werden alle Bauelemente eingesetzt und dann gelötet. Dieses ist auch bei der Erstellung von Einzelstücken üblich. Meistens werden dann die Bauelemente durch leicht gebogene Abschlüsse fixiert. Oft werden Abschlüsse stark verbogen.

Amateure bauen eine Schaltung meistens nur einmal auf. Oft wird ein eigener Entwurf realisiert. Dabei kommt es immer wieder zu Irrtümern. Dann müssen Bauelemente wieder ausgelötet werden. Wenn die Bauelemente noch zusätzlich durch Umknicken von Anschlüssen befestigt sind, wird es schwierig.

  • Bauelemente sollten möglichst nicht durch Umknicken der Anschlüsse fixiert werden.

Meistens ist es keine gute Idee, Bauelemente beim Löten unmittelbar mit Fingern zu halten. Es gibt drei Techniken, die sich bewährt haben.

  • Mehrere Bauelemente einsetzen und auf der Bauteilseite mit einem Schwamm fixieren. Es eignet sich ein Schwamm für die Reinigung von Lötspitzen. Er wird mit Gummiband oder Klammern an der Platine befestigt.
  • Bauelemente einzeln einsetzen und mit einer Klammer oder Klemme fixieren.
  • Bauelemente einzeln einsetzen und mit der Hand mithilfe einer Pinzette, eines Schwamms oder Tuchs halten. Dann fehlt eine Hand für das Lötzinn. Das Bauelement wird zunächst an einem Beinchen mit etwas Lot angeheftet, dann ausgerichtet und an einem weiteren Anschluss verlötet. Der erste Anschluss wird danach verlötet.
  • Das Bauelement braucht nur gehalten zu werden, bis der erste Anschluss mit Lot angeheftet wurde. Wer schnell genug ist, kann das Bauelement mit dem Finger halten.

SMD-Bauelemente

  • dreibeinige SMD-Bauelemente
  • lassen sich auf vier Lötpunkte oder
  • diagonal über Eck auf drei Lötpunkte setzen
  • Adapter für SMD-Bauelemente

Aufbau der Schaltung

Beim Aufbau der Schaltung gehen wir pragmatisch vor:

  • Wir bauen Schaltungen auf, die funktionieren und gut sind.
  • keine Schmuckstücke für die Vitrine
  • Wir bauen Einzelstücke und bedenken, dass
  • wir Fehler machen
  • sowohl beim Entwurf der Schaltung
  • als auch beim Aufbau der Schaltung.
  • Wir bauen deshalb die Schaltung nach und nach auf und
  • prüfen immer wieder, ob sie korrekt aufgebaut wurde.

Diese Vorgehensweise wird in Pragmatische Vorgehensweise beim Aufbau von Schaltungen näher beschrieben.

Pragmatische Maßnahmen für Nicht-Perfektionisten

  • Halterungen
  • Die Leitungsführung sollte leicht änderbar sein.
  • Die Leiterplatte wird nach und nach aufgebaut und Änderungen am Layout und der Schaltung sind möglich (evolutionär).
Attention > Eine hervorragende Beschreibung hat Bernhard Redemann erstellt: Löten mit Lochrasterplatinen.

Abweichungen

Folgende Abweichungen der Vorgehensweise von Bernhard Redemann Löten mit Lochrasterplatinen können in Betracht gezogen werden:

  • Keine Halbösen an den Enden der Leitungen. Sie erschweren das Entfernen des Drahtes.
  • Der Draht wird soeben auf die Lötfläche geführt, sollte das Loch aber nicht verdecken.
  • Die Lötanschlüsse der Bauelemente werden nicht umgebogen:
  • die Bauelemente werden auf der Oberseite mit einem Schwamm an die Platinen gedrückt, der z.B. mit einem Gummiband befestigt ist.
    Die hitzebeständigen Schwämme für Zinnabstreifer von Lötkolben sind gut geeignet.
  • Bauelemente zuerst und einzeln einsetzen:
  • evolutionär: nur die für die erste Runde notwendigen Bauelemente einsetzen.
  • Das Bauelement wird an einem Pin angeheftet
  • dann wird ein weiterer Pin angelötet, das Bauelement ausgerichtet und der erste Pin richtig verlötet.
  • Wenn eine Leitung verlegt werden soll,
  • wird zunächst der Draht gerade gezogen,
  • wenn bereits ein Pin am Anfang der Leitung vorhanden ist,
  • wird der Draht an den Pin geheftet
  • oder auf einen Lötauge ohne Pin geheftet
  • der Draht wird bis zum nächsten Knickpunkt gezogen und mit einer Pinzette gebogen und
  • der Draht auf dem Knickpunkt angelötet, wenn dort später kein Bauelement eingesetzt werden soll.
    Sonst wird ein Lötpunkt vor oder hinter dem Knick verwendet.
  • Am Ende wird der Draht bis soeben auf den Lötpunkt geführt.
    Das Loch sollte frei bleiben.
    Der Draht wird auf dem Lötpunkt vor dem letzten Lötpunkt angelötet.
  • Wenn sich in einem Lötpunkt ein Bauelement befindet wird es angelötet.
  • Die Heftstellen werden gut nachgelötet.

Bauelemente ausrichten

LEDs, Pinheads, Buchsen und LEDs müssen meistens ausgerichtet werden.

  • Bauelement einsetzen und an einem Pin anlöten,
  • dann Lötstelle kurz erhitzen und Bauelement ausrichten und
  • das ausgerichtete Bauelement an einem weiteren Pin festlöten.

Richtige Löttemperatur

  • Einen nicht zu heißen Lötkolben verwenden.
  • Die Lötpunkte lösen sich leicht bei hoher Temperatur der Lötspitze. Das ist vor allem beim Entlöten zu beobachten.
  • ein Löttemperatur von 310°C (für bleihaltiges Lot) verwenden
  • eine breite Lötspitze (1,6mm) verwenden
  • möglichst schnell Löten

Lötflöhe suchen

Lötflöhe sind eine Spezies, die nicht im Zirkus vorkommen, sondern in Schaltungen Ärger bereiten.

Es sind jene kleinen Zinnkügelchen, die sich auf Platinen verstecken.

Dagegen hilft nur:

  • Die Platine nach dem Löten mit Spiritus reinigen.
  • Die Platine vorsichtig auf einer halb-weichen Unterlage ausklopfen.
  • Die Platine mit einer halb-weichen (Messing-) Bürste reinigen.
  • Die Platine mit der Lupe sorgfältig inspizieren.