Löten für Einsteiger
- Wir führen einfache Übungen zum Löten von Lochrasterplatinen durch.
- Die einzelnen Techniken werden zunächst erlernt und dann miteinander kombiniert.
Werkzeuge und Hilfsmittel
Eine Zusammenstellung der benötigten Werkzeuge und Hilfsmittel wird gesondert beschrieben.
Stückliste
Die Stückliste fasst die Bauelemente einer Schaltung zusammen.
Die einzubauenden Bauelemente einer Schaltung müssen
- vom angegebenen Typ sein,
- den angegebenen Wert haben und
- die angegebene Bauform haben:
- z.B. Transistor im Gehäuse TO-92- oder SOT-23,
- Widerstand in der Bauform 207 oder 209
- Tantalkondensator mit 5mm Abstand zwischen den Anschlüssen
Diese Angaben sind in einer Stückliste enthalten.
Unten befindet sich die Stückliste einer Beispielschaltung.
Zum Üben
- verwenden wir als preiswerte Bauelemente überwiegend Widerstände, manchmal auch Kondensatoren oder
- setzen anstelle der Anschlüsse von Bauelementen nur Lötstellen ein.
- Aber auch Transistoren, LEDs und ICs wie der NE555 können zum Üben verwendet werden. Sie kosten nur wenige Cent
Aufbau
Für die ersten Übungen verwenden wir
- eine Lochrasterplatine, auf der wir
- in einem Bereich einfache Verbindungen und
- in einem anderen Bereich eine einfache Schaltung mit einer blinkenden LED herstellen.
In der Übung
- wenden wir - zunächst - nur die Durchsteck-Technik (THT) an,
- aber wir können auch lernen, wie wir einen SMD-Transistor löten.
Im Prinzip ist die Schaltung belanglos, da sie nur zu Übungszwecken verwendet wird.
Die Schaltung der Übungsplatine verwendet einen NE555, um einen Takt von etwa 2Hz zu erzeugen. Der Takt wird druch eine blinkende LED angezeigt. Über zwei Transistoren wird der Takt auf zwei Stiften ausgegeben. Der Transistor Q2 hat ein SMD-Gehäuse. Die Schaltung wird mit 5V versorgt. Der Ausgang an J2 hinter dem Transistor Q1 begrenzt die Ausgangsspannung auf 3,3V.
Seiten der Platine
In der herkömmlichen Technologie werden die Bauelemente auf einer Seite der Leiterplatte montiert. Diese Seite wird daher oft als Bauteil- oder Bestückungsseite bezeichnet. Die Anschlüsse werden durch Bohrungen in der Leiterplatte gesteckt und auf der anderen Seite der Leiterplatte (Lötseite) verlötet. Auf der Lötseite befinden sich Leiterbahnen. Leiterplatten, die nur Leiterbahnen auf der Lötseite haben, werden als einseitige Leiterplatten bezeichnet. Auf der Bestückungsseite werden manchmal Verbindungen mit Drahtbrücken hergestellt.
Bei modernen Leiterplatten haben auch auf der Bestückungsseite Leiterbahnen. Die Leiterplatte hat zwei Lagen. Komplexere Schaltungen können mehrere Zwischenlagen haben: Multi-Layer-Technik.
Die Verbindungen zwischen den Lagen werden durch durchkontaktierte Bohrungen hergestellt. Bohrungen, die nur der Verbindung zwischen Lagen dienen, werden Durchkontaktierungen oder Vias genannt.
Die moderne Technologie verwendet oberflächenmontierte Bauelemente, SMD. Die Anschlüsse werden nicht mehr durch Bohrlöcher gesteckt, sondern direkt auf die Oberfläche gelötet. Die Bauteile können auf beiden Seiten der Leiterplatte montiert werden.
In diesem Sinne können wir nicht von Bauteil- und Lötseite sprechen. Wir verwenden besser Oberseite und Unterseite.
Bild 2 zeigt den Aufbau der Übungsplatine mit Blick auf die Oberseite. Sowohl die Bauelemente als auch die Verbindungen sind dargestellt.
Die Sicht ist von oben auf die Platine.
Die dünnen roten Linien stellen das Raster (2,54mm) der Platine dar. Die Zahlen helfen beim Zählen des Rasters.
Die Verbindungsleitungen sind grün dargestellt und befinden sich auf der Unterseite, werden sozusagen mit Röntgenaugen durch die Platine gesehen.
Die Verbindungsleitungen werden auf der Unterseite mit dünnem Draht erstellt.
Die gelben Punkte sind Bohrungen durch die Anschlüsse von Bauelementen gesteckt und auf der Unterseite verlötet werden.
Eine Lochrasterplatine hat an jedem Rasterpunkt eine Bohrung und auf der Unterseite einen Lötpunkt. Hier sind nur die verwendeten Bohrungen dargestellt.
Die Bauelemente sind schematisch dargestellt. Sie werden von der Oberseite eingebaut.
Nur der SMD-Transistor Q2 wird auf der Unterseite eingebaut.
Der Text bezeichnet und beschreibt die Bauelemente.
Verbindungen zwischen der Ober- und Unterseite werden als Vias bezeichnet. Sie sind hell grau dargestellt.
In diesem Übungs-Layout stellen sie blinde Lötpunkte dar, an die wir Leiterbahnen anschließen.
Ausführlich wird die Darstellung in KiCAD beschrieben.
Layouts von Platinen (Boards) können mit CAD-Programmen wie z.B. KiCad oder Eagle erstellt werden. Hier wurde KiCAD verwendet.
Die Darstellung entspricht der von Bild 2.
CAD-Programme stellen das Raster in der Regel nicht als Linien, sondern als Punkte dar. CAD-Programme unterstützen meistens Lochrasterplatinen nicht unmittelbar. Sie sind meistens für Platinen mit beidseitigen Leiterbahnen ausgelegt.
Einige CAD-Programme ermöglichen eine dreidimensionale Darstellung der Platine. Die Ansicht kann mit der Maus bewegt werden.
Im unteren Bereich der Platine liegen einige Vias und Verbindungen für erste Übungen.
Die Schaltung im oberen Bereich kann in der Reihe 4 vom unteren Übungsteil getrennt werden. In den Spalten 1 und 33 befinden sich in den Reihen 6 und 13 Bohrungen für 2,5mm Schrauben als Füße für die Blink-Schaltung.
Der Aufbau, die Lage der Bauelemente und die Verbindungen sind in einer 3D-Darstellung besser zu erkennen.
Es sind nur die verwendeten Lötpunkte dargestellt. Bei einseitigen Lochrasterplatinen befinden sich auf der Oberseite keine Lötpunkte.
Die Lötbrücken JP1, JP2 und JP3 werden aus isoliertem Draht hergestellt, der an den Enden abisoliert ist.
Das Raster stellt die Lötpunkte der Lochrasterplatine dar.
Der SMD-Transistor Q2 ist auf vier Lötpunkte gesetzt.
Lötversuche
Lötdämpfe nicht einatmen
Vorbereitung
Wir benötigen nur eine einseitige Lochrasterplatine. Eine beidseitige und/oder durchkontaktierte kann natürlich auch genommen werden.
Wir sägen die Lochrasterplatine mit 35x15 Lötpunkte zurecht.
Wir opfern eine Reihe von Lötpunkten über, unter 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.
Wir üben zunächst nur im unteren Teil der Platine.
Übung 1: Erste Lötstellen erstellen
Zuerst verzinnen wir nur die Lötstellen. Normalerweise befinden sich in den Löchern Anschlüsse, aber ohne ist es am Anfang einfacher.
Lötstelle herstellen
- Der Lötkolben wird auf die Löttemperatur erhitzt.
- 350°C bis 370°C für bleifreies Lot.
- Die Platine wird fixiert.
- Die Lötspitze wird gereinigt (feuchter Schwamm oder Messingwolle).
- Die Lötspitze wird auf die Lötinsel gehalten und sofort danach das Lot zugeführt.
- Schnell: In ein bis drei Sekunden ist der Lötvorgang abgeschlossen.
- Auf der Lötstelle befindet sich nur wenig Lot, etwa 0,2mm dick.
Die Lötspitze muss immer wieder gereinigt werden:
- an einem nassen Schwamm oder in Messingwolle,
- bevor der Lötkolben in die Ablage gelegt wird,
- wenn der Lötkolben aus der Ablage entnommen wird,
- zwischendurch nach mehreren, etwa acht Lötungen
- oder wenn verbrannte Flussmittelreste sichtbar sind.
Lötspitze reinigen
Regelmäßiges Reinigen der Lötspitze gewährleistet nicht nur eine optimale Funktion, sondern verlängert auch die Lebensdauer.
- Die Lötspitze in Messingwolle oder auf einen nassen Schwamm drücken und einige Male drehen.
- Ist das Ergebnis nicht zufriedenstellend, Lötzinn mit Flussmittel auf die Spitze auftragen und den Vorgang wiederholen.
- Es gibt auch spezielle Lötspitzenreiniger aus Lotpulver mit aktivierenden Zusätzen (z.B. Reichelt: STANNOL TIPPY).
Zum Reinigen mit der Lötspitze über die Oberfläche des Lötspitzenreinigers fahren und einige Male drehen. Anschließend den überschüssigen Lötspitzenreiniger wie oben beschrieben entfernen.
- Wenn die Lötspitze jetzt noch nicht gut aussieht, ist sie verbraucht und sollte ausgetauscht werden.
- Niemals grobe Scheuer- oder Schleifmittel verwenden, da diese die Schutzschicht entfernen und die Lebensdauer erheblich verkürzen.
Wir beginnen mit den Lötstellen in der
Reihe 0 (Spalten 1, 3, 5, 7, 9, 15, 28, 29, 30, 31),
Reihe 1 (Spalten 17, 19, 21, 23 und 31),
Reihe 2 (Spalten 1, 9, 15, 23, 30),
Reihe 3 (Spalten 1, 29, 31, 32, 33, 34).
Nur diese Lötstellen verzinnen.
- Wenn eine Lötstelle nicht gelingt, ist es am Anfang einfacher, mit der nächsten zu beginnen.
- Zu langes Löten kann die Platine beschädigen.
- Die Fehler werden später korrigiert.
- Im Layout in Bild 2 und auf der Oberseite in Bild 3 werden die Spalten von links nach rechts gezählt. Auf der Unterseite in Bild 4 von rechts nach links.
Übung 2: Entlöten einer Löstelle
Es kommt immer wieder vor, dass Lötstellen nicht gelingen.
- Lötstellen, die direkt nebeneinander liegen, wurden verbunden.
- Die Verbindung zur Kupferfläche der Platine oder zum Draht ist schlecht.
- Zu viel Lot.
Diese Lötstellen müssen dann vom Lot befreit werden. Das geht am besten mit einer Entlötpumpe, aber auch Entlötlitze ist geeignet.
Entlöten mit der Entlötpumpe
- Die Entlötpumpe spannen.
- Die Lötstelle mit dem Lötkolben erwärmen und die
- Spitze der Entlötpumpe unmittelbar darüber halten.
- Wenn das Lot flüssig ist, den Lötkolben entfernen und
- gleichzeitig die Entlötpumpe auslösen.
- Schnell in 1-3 Sekunden.
-
Beim Entlöten kann sich die Lötinsel leicht lösen,
weil die Platine zu heiß wird.
- Nicht zu lange erhitzen!
- Zwischen zwei Versuchen mindestens 10 Sekunden warten.
- Lötpunkte der Platine von Lot befreien:
- Bei einer einseitigen Platine geht es wie oben beschrieben.
- Bei einer durchkontaktierten Platine ist es schwieriger.
- Die Entlötpumpe von einer Seite über den Lötpunkt halten und von der anderen Seite mit dem Lötkolben erhitzen.
- Erhitzen bis beide Seiten flüssig sind - Lötkolben wegnehmen - Entlötpumpe auslösen.
- Die Spitze der Entlötpumpe muss ebenso wie der Zylinder von Zeit zu Zeit gereinigt werden.
- Etwas Öl lässt den Kolben der Entlötpumpe besser gleiten und führt zu besseren Ergebnissen.
Entlöten mit Entlötlitze
- Die Entlötlitze darf nicht mit den Fingern berührt werden.
- Ein bereits benutztes Stück der Entlötlitze wird abgeschnitten.
- Das Ende der Entlötlitze wird auf die zu entlötende Lötstelle gelegt und
- mit dem gereinigten Lötkolben erhitzt
- bis das Lot in die Entlötlitze gesaugt wird,
- schnell in 1-2 Sekunden.
- Den Lötkolben und die Entlötlitze entfernen.
- Meistens sind mehrere Versuche erforderlich.
- zwischen den Versuchen warten, damit sich die Platine nicht überhitzt.
Auf der Übungsplatine wurden versehentlich vier Lötstellen verlötet
An diesen Stellen sollen Drahtbrücken eingebaut werden:
Reihe 1 (Spalten 23 und 31)
Reihe 2 (Spalten 9 und 15)
Damit die Drahtbrücken eingebaut werden können, müssen sie vom Lötzinn befreit werden.
Übung 3: Drahtbrücken einlöten
- Die Unterseite in Bild 4 ist gegenüber der Oberseite in Bild 2 und 3 gedreht/gespiegelt.
Wir beginnen mit der Drahtbrücke JP2, die in Reihe 2, (Spalten 9 bis 15) eingebaut wird.
- Die Drahtbrücke JP2 ist sechs Raster lang, d.h. 6 * 2,54mm = 15.24mm. Für uns sind 15mm genau genug. Wir benötigen 25mm Draht, da an beiden Enden noch 5mm abisoliert werden müssen.
Drahtbrücken herstellen
Eine Drahtbrücke wird aus isoliertem Draht hergestellt. Geeignet sind Drähte mit einem Durchmesser von 0,3mm bis 0,5mm. Massiver Draht ist besser geeignet als Litze.
- Wir schneiden ein Stück Draht ab, das 10mm länger ist als die zu überbrückende Länge.
- Wir isolieren auf beiden Seiten etwa 5mm ab.
- Die Drahtenden werden um 90° gebogen.
- Dazu benutzen wir am besten eine Biege- oder Knicklehre.
- Die blanken Drahtenden sollten nicht mit den Fingern berührt werden:
- Eine Zange verwenden oder
- die Hände sind fettfrei, mit Wasser und Seife gewaschen.
- Die Drahtbrücke setzen wir von der Oberseite ein.
- Die Drahtenden werden auf der Unterseite nicht umgebogen.
- Stattdessen wird die Drahtbrücke auf der Oberseite mit einer Klammer fixiert.
- Verlöten:
- Ist die Drahtbrücke an der richtigen Stelle eingebaut?
- Ein Anschluss der Drahtbrücke wird nur angeheftet,
- die Drahtbrücke eventuell ausgerichtet,
- der andere Anschluss verlötet und
- dann der erste Anschluss nachgelötet.
Die Drahtbrücke JP3 wird ebenfalls erstellt.
- Sie ist jedoch acht Raster lang.
Übung 4: Gerade Verbindungen herstellen
Wir stellen die erste Verbindung auf der Unterseite her.
Wir beginnen mit der Verbindung zwischen den Lötpunkten 1 und 9 der Reihe 2 her. Die Lötpunkte sind bereits gelötet.
Gerade Verbindung herstellen
- Voraussetzung: Die Hände sind fettfrei, mit Wasser und Seife gewaschen
Wir stellen die Verbindungen mit 0,3mm versilbertem Kupferdraht her.
- Wir wählen eine Seite der Verbindung aus, an der der Lötpunkt bereits verzinnt ist.
- Wenn auf beiden Seiten kein Lötpunkt verzinnt ist, wird daneben ein freier Lötpunkt verzinnt.
- Durch den freien Lötpunkt wird später der Anschluss eines Bauteils gesteckt.
- Das Drahtende ragt 0,5mm auf den freien Lötpunkt.
- Die Platine so ausrichten, dass der Lötpunkt rechts liegt oder links für Linkshänder
- Der Draht muss fettfrei sein - die Oberfläche glänzt.
- Den 0,3mm versilberten Kupferdraht ziehen wir
- mit der Zange, einem Tuch oder fettfreien Fingern glatt.
- Wir halten den Draht mit einer Zange oder einem Tuch, um heiße Finger zu vermeiden.
- Das Drahtende wird ein wenig (1mm) verzinnt.
- Das Drahtende heften wir dann mit dem Lötkolben den einen verzinnten Lötpunkt
- ohne Lot dazuzugeben,
- da wir keine Hand für den Lötdraht frei haben.
- Das Drahtende liegt etwa 0,5mm in der Lötstelle.
- Den Draht halten wir dann entlang der Reihe von Lötpunkten und abschneiden ihn so ab, dass das Ende noch 0,5mm auf den zweiten Lötpunkt ragt.
- Falls sich hier bereits eine Lötstelle befindet,
- verlöten wir das Drahtende hier,
- andernfalls löten wir den Draht an den Lötpunkt davor an.
- Die erste Lötstelle wird fertig gelötet.
- Ist eine Verbindung relativ lang, fixieren wir den Draht an mehreren Lötstellen. Ein Abstand von 5 Lötpunkten ist gut.
- Nicht an Stellen fixieren, an denen später noch Anschlüsse von Bauelementen eingebaut werden
Wir erstellen in Reihe 2 die Verbindung zwischen 15 und 23 sowie in Reihe 0 zwischen 9 und 15.
In der Reihe 3 wird die Verbindung zwischen 1 und 29 erstellt. Sie sollte an einigen Lötpunkten fixiert werden.
Übung 5: Kurze Verbindungen
Verbindungen zwischen zwei unmittelbar benachbarten Punkten oder Punkten mit einem Abstand von zwei oder drei Rastern sind schwieriger.
Wir beginnen mit den Verbindungen in Reihe 0, Spalte 9 - 12 - 15.
Methode 1: Draht früh abschneiden
- Wie bei einer normalen Verbindung heften wir ein Drahtende an einem Lötpunkt an.
- Wir scheiden den Draht ab.
- Die zweite Lötstelle muss sehr schnell erstellt werden, weil sonst die erste Lötstelle weich wird. Dann verrutscht das kurze Drahtende.
- Einen Moment warten, damit die Lötstelle abkühlt.
- Wir löten die erste Lötstelle nach. Wieder sehr schnell.
Methode 2: Draht später abschneiden
- Wie bei einer normalen Verbindung heften wir ein Drahtende an den ersten Lötpunkt.
- Wir scheiden den Draht nicht ab.
- Die zweite Lötstelle wird erstellt, während wir den Draht halten.
- Die zweite Lötstelle sollte sehr schnell erstellt werden, damit die erste Lötstelle möglichst nicht weich wird. Das Drahtende kann jedoch nicht so leicht verrutschen wie bei Methode 1.
- Einen Moment warten, damit die Lötstelle abkühlt.
- Wir löten die erste Lötstelle. Wieder sehr schnell.
- Wir schneiden das verbleibende Drahtende an der zweiten Lötstelle ab.
-
Oft bleibt dabei ein kleines Stück stehen.
Mit einem Seitenschneider ohne Wate (meist sehr teuer) ist es klein genug.
Diese beiden Methoden können wir auch bei den Verbindungen von Reihe 0 in Reihe 2 bei den Spalten 1, 3, 5 und 7 anwenden. Die Gefahr, dass sich eine Verbindung löst, ist jedoch größer.
Noch schwieriger ist es, unmittelbar nebeneinander liegende Lötpunkte mit Draht zu verbinden. Oft ist nur Methode 2 erfolgreich oder besser die Methode 3:
Methode 3: Lötpunkte unmittelbar verlöten
Lötbrücken
Zwei nebeneinander liegende Lötstellen sollen verbunden werden.
- Wir setzen auf beide Lötpunkte eine Lötperle von knapp 0,5mm,
- warten einen Moment,
- schmelzen etwas Lot an der Lötspitze und
- verbinden damit die beiden Lötpunkte schnell.
- Meistens ergibt sich ein dicker Lötklecks.
- Auf diese Weise wir können auch mehrere Lötpunkte verbinden.
- Am einfachsten ist es, wenn wir zuerst je zwei Lötpunkte verbinden
- und dann die Zweiergruppen.
Alle drei Methoden sind für den Einsteiger nicht einfach. Deshalb enthält die Übung eine Reihe von Verbindungen zwischen Lötpunkten der ersten und zweiten Reihe.
Die Lötpunkte zwischen den Reihen 1 und 2 bei den Spalten 17, 19, 21 und 23 werden verbunden.
Übung 6: Verbindungen mit Knick
Eine Verbindung mit Knick hat an einer Stelle einen Knick, z.B. Reihe 4, Spalte 2.
Verbindungen mit Knick herstellen
- Wir beginnen wie bei einer normalen Verbindung und heften den Silberdraht an einer Lötstelle an.
- Dann löten wir den Silberdraht auf 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 bei einer normalen Verbindung oder einer Verbindung mit Knick.
Übung 7: T-Verbindungen
T-Verbindungen herstellen
Zwei Verbindungen treffen an einer Stelle T-förmig aufeinander, an der sich kein Anschluss eines Bauelementes befindet.
- Zuerst stellen wir die waagerechte Verbindungen des Ts her.
- An der T-Stelle setzen wir eine Lötstelle
- und beginnen hier mit der vertikalen Verbindung des Ts.
Übung 8: Diagonale Verbindungen
Diagonale Verbindungen herstellen
- Eine diagonale Verbindung wird wie eine normale Verbindung hergestellt.
- Diagonale Verbindungen treten häufig zusammen mit geknickten Verbindungen auf.
- Diagonale Verbindungen sollten in einem Winkel von 45° verlegt werden.
- Besondere Aufmerksamkeit ist der geraden Führung des Silberdrahts zu schenken,
- damit es zu keiner Verbindung zu Lötinseln oder Lötstellen kommt, zwischen denen der Draht geführt wird.
- Wenn eine diagonale Verbindung zwischen zwei Lötstellen geführt wird, ist es am besten sie als letzte Verbindung zu verlegen.
Wir beginnen mit der einfachen Diagonalverbindung von Reihe 0, Spalte 31 auf Reihe 4, Spalte 34. Wir erstellen dann die Diagonalverbindung, die in Reihe 0 bei den Spalten 28, 29 und 30 beginnen. Sie führen dicht an bestehenden Lötstellen vorbei.
Löten der blinkenden LED
Stückliste der Schaltung von Bild 1
Name | Wert | Bauform |
R1, R2 | 220kΩ | 207 |
R3 | 1kΩ | 207 |
R4, R5 | 10kΩ | 207 |
R6 | 2,4kΩ | 207 |
R7 | 4,7kΩ | 207 |
R8 | 2,2kΩ | 207 |
C1 | 1µF / 10V | Tantal, Raster 5,08mm |
U1 | NE555 | DIL 8 |
LED1 | rot | 3mm |
Q1 | BC337 | TO-92 |
Q2 | BC 817 | SOT-23 |
Übung 9: Widerstände einlöten
Wir löten den Widerstand R1 ein. Die Baugröße 207 ist notwendig, um ihn auf das Rastermaß von 7,62mm zu bringen.
Widerstand einlöten
- Wir biegen die Drähte des Widerstands auf das Rastermaß,
- am besten mit einer Biege- oder Knicklehre.
- Die Drahtenden sollten möglichst nicht mit den Fingern berührt werden:
- Eine Zange verwenden oder
- die Hände sind fettfrei. Mit Wasser und Seife waschen.
- Die Drahtenden auf etwa 1cm kürzen.
- Den Widerstand einsetzen und die Drahtenden auf der Unterseite nicht umknicken.
- Der Widerstand wird mit einer Klammer gehalten.
- Der Widerstand wird wie eine Drahtbrücke eingelötet
- und schließlich die Drahtenden dicht über der Lötstelle abgeschnitten.
- Wir können mehrere Widerstände einsetzen und alle in einem Arbeitsgang verlöten.
- Die Widerstände in Platine einsetzen, aber nicht verlöten.
- Die eingesetzten Widerstände werden auf der Oberseite von einem Schwamm mit Klammern oder Gummibändern gehalten
- und alle auf der Unterseite verlötet.
- Schließlich werden die Drahtenden abgeschnitten.
Der Widerstand R7 wird auf das Rastermaß von 4*2,54mm=10,72mm gebracht, R8 auf 6*2,54mm=15,24mm.
Alle weiteren Widerstände werden eingelötet.
In diesem Zuge löten wir auch die verbleibende Drahtbrücke JP1 ein.
Übung 10: LED einlöten
LED einlöten
- Die LED wird eingesetzt.
- Stimmt die Orientierung (Anode - Kathode), (Oberseite - Unterseite)?
- Die LED wird mit einer Klammer fixiert,
- an einem Bein angelötet,
- und dann ausgerichtet.
- Die Ausrichtung ist wichtig, damit die LED in die richtige Richtung strahlt.
- Wenn mehrere LEDs nebeneinander liegen, werden sie zusammen ausgerichtet.
- Zum Schluss wird das andere Bein angelötet.
Die LED1 wird eingelötet.
Übung 11: Bauelemente einlöten
Die Technik ist die gleiche wie bei Widerständen. Bei ICs brauchen die Drähte nicht gekürzt und umgebogen werden.
Bauelement einlöten
- Das Bauelement wird eingebaut.
- Stimmt die Orientierung (Oberseite - Unterseite)?
- Das Bauelement wird mit einer Klammer fixiert,
- an einem Bein angelötet,
- ausgerichtet und dann
- die anderen Beine verlötet.
Wir löten den Kondensator C1, die Anschlüsse J1, J2 und J3 sowie den IC U1 ein.
Falls wir keine realen Bauelemente verwenden, setzen auf die entsprechenden Lötpunkte Lötstellen.
Nun können wir die Verbindung von Reihe 7, Spalte 15 bis Reihe 14, Spalte 18 herstellen. Es ist eine geknickte diagonale T-Verbindung.
Übung 12: SMD-Bauteil einlöten
THT und SMD
Montage von Bauelemente auf Leiterplatten
THT (Through Hole Technology) Durchsteckmontage
- Die Anschlüsse von THT-Bauelementen werden durch Löcher in der Platine gesteckt und von unten verlötet.
- THT-Bauelemente werden auf der Oberseite der Platine montiert.
- Bedrahtete Bauelemente wie Widerstände und Kondensatoren werden in THT montiert. Dazu müssen die Anschlussdrähte entsprechend gebogen werden.
SMD (Surface Mounted Device) Oberflächenmontage
- SMD-Bauelemente benötigen keine Bohrungen, sondern werden direkt auf Kupferpads gelötet.
- SMD-Bauelemente können auf beiden Seiten einer Platine montiert werden.
SMD-Bauelemente sind nicht einfach zu löten,
- weil sie nicht in das 2,54mm-Raster der Lochrasterplatine passen,
- sie sehr klein sind
- und nicht durch Anschlüsse in Bohrungen in Lötpunkten fixiert werden können.
Bild 6: SOT-23-3 auf einer Lochrasterplatine
Ein SOT-23-3-Gehäuse wird auf die Ränder von zwei Lötpunkten gesetzt. Der dritte Anschluss befindet sich zwischen zwei Lötpunkten. Er wird mit diesen beiden durch einen Draht verbunden, wie in Bild 6 dargestellt.
SMD-Bauelement einlöten
Hier wird nur das Löten von SMD-Bauelementen auf Lochrasterplatinen betrachtet.
SMD-Bauteile lassen sich nicht so einfach durch Bohrungen in der Platine befestigen wie Bauelemente mit Anschlüssen. Meistens sind sie auch so klein, dass Klammern oder ähnliches nicht verwendet werden können.
Wir fixieren SMD-Bauelemente, indem wir einen Anschluss anlöten.
- Auf die Lötinsel wird so wenig Lot aufgebracht, dass eine sehr flache Erhebung entsteht.
- Rechtshänder verzinnen am besten einen Anschluss unten rechts.
- Linkshänder verzinnen am besten einen Anschluss unten links.
- Zwischen den Lötvorgängen warten.
- alle Anschlüsse verbunden sind und
- keine Kurzschlüsse entstanden sind.
Das obige Bild zeigt von links nach rechts
- ein SOT-23-3 Gehäuse mit verbundenen Anschlüssen,
- ein angelötetes SMD-Bauelement und
- einen vorarbeiteten Lötpunkt.
- Alle noch ausstehenden Verbindungen müssen wir jetzt noch erstellen.
Übung 13: Bauteil entlöten
Als letzte Übung löten wir einen Widerstand aus.
Es kommt immer wieder vor, dass ein Bauelement ausgetauscht werden muss. Wir üben das an Widerständen unserer Schaltung.
Bauteil entlöten
Das Auslöten eines Bauelements ist nicht einfach.
Es gibt verschiedene Methoden:
- Alle Anschlüsse des Bauteils vom Lot befreien.
Dann kann das Bauteil herausgezogen werden.
- Bei den folgenden Methoden sollten zunächst alle Anschlüsse des Bauteils vom Lot zu befreit werden.
- Das Bauelement heraushebeln.
- Ein Anschluss des Bauelements wird erhitzt etwas mit einer Pinzette angehoben.
- So werden nach und nach alle Anschlüsse aus der Platine herausgezogen.
- Mehrere Anschlüsse des Bauelements gleichzeitig erhitzen.
-
Mit einer breiten Lötspitze können drei bis vier Anschlüsse gleichzeitig erhitzt werden
z.B. Transistoren und LEDs.
- Und gibt es gibt die brachiale Methode: Siehe unten.
- Pins des ICs abscheiden
- Alle Anschlüsse eines ICs werden abgeschnitten und
- dann ausgelötet.
- SMD-Bauelemente entlöten
- ist schwierig und
- gelingt meistens nur mit einem Heißluftlöter.
Lötstellen vom Lot befreien
- Eine Lötstelle erhitzen und das Lot mit der Entlötpumpe absaugen.
- Oder Entlötlitze auf die Lötstelle halten und erhitzen.
- Behelfsweise kann auch das frisch abisolierte Ende eines feinen Litzenkables verwendet werden: Nicht mit den Fingern berühren, die Drähte müssen blank und glänzen sein.
- Auch die anderen Anschlüsse vom Lot befreien.
- Wenn es richtig gut war, kann das Bauelement von der Oberseite herausgenommen werden.
- Wenn Lötstellen nicht vom Lot befreit werden konnten:
- Mehrmals mit der Entlötpumpe und Entlötlitze versuchen.
- Leider löst sich mit der Zeit ein Lötpunkt von der Platine.
- Bei beidseitigen nicht durchkontaktierten Leiterplatten ist diese sehr aufwendig.
- Leider gelingt es oft nicht, durchkontaktierte Lötstellen vom Lot zu befreien.
Bauelement heraushebeln
- Einen Anschluss des Bauelements erhitzen
- Mit einer Pinzette wird das Bauteil an diesem Anschluss leicht angehoben.
- So werden nach und nach alle Anschlüsse aus der Platine herausgezogen.
- Meistens müssen Anschlüsse abwechselnd angehoben werden.
- Das Bauteil zum Schluss an der Oberseite mit der Pinzette herausziehen
- oder sehr vorsichtig mit der Pinzette hebeln.
- Das gelingt bei zweipoligen Bauelementen gut,
- jedoch nicht bei LEDs
- und auch nicht bei mehrpoligen Bauelementen.
Mehrere Anschlüsse gleichzeitig erhitzen
- Eine breite Lötspitze verwenden
- Das Entlöten eines Transistors mit drei Anschlüssen kann gelingen, wenn wir die drei Anschlüsse gleichzeitig erhitzen und den Transistor auf der Oberseite herausziehen.
- Auf diese Weise lassen sich auch LEDs auslöten. Sie sind allerdings sehr empfindlich und zerbrechen leicht.
- Bei ICs mit vielen Anschlüssen können meistens nicht alle Anschlüsse gleichzeitig erhitzt werden.
- Mit etwas Glück gelingt es auf einer Seite und
- der IC kann herausgehebelt werden.
- Am besten geht es mit einem Heißluftlöter, aber wer hat den schon?
- Die brachiale Methode besteht darin, die Anschlüsse einer Seite mit einem dicken Draht (1mm oder mehr) auf der Unterseite zu verbinden und so gemeinsam zu erhitzen.
- Dann kann der IC herausgehebelt werden.
- Leider wird dabei meistens die Platine beschädigt.
Anschlüsse des Bauelements abscheiden
Wenn ein Bauelement defekt ist, ist dieses die Methode der Wahl. Oft ist es jedoch besser, ein Bauteil zu opfern und die Platine nicht zu beschädigen.
- Alle Anschlüsse des Bauelements werden vorsichtig mit einem kleinen, scharfen Seitenschneider abgeschnitten.
- Die Anschlussdrähte lassen sich dann leicht auslöten.
SMD-Bauelemente auslöten
SMD-Bauelemente lassen sich nicht heraushebeln.
- Alle Anschlüsse mit Entlötpumpe und Entlötlitze möglichst von Lot befreien.
- Mehrere Anschlüsse gleichzeitig erhitzen ist oft auf einer Seite möglich.
- Falls es nicht gelingt alle Lötstellen gemeinsam zu erhitzen, können wir sehr schnell nacheinander - gleichzeitig - erhitzen.
- Manchmal ist es möglich, einen dünnen Draht an den Anschlüssen unter das SMD-Bauelement zu schieben.
- Dann kann das SMD-Bauelement eventuell etwas angehoben werden, wenn Lötpunkte erhitzt werden.
- Eigentlich können SMD-Bauelemente nur mit einem Heißluftlöter ausgelötet werden.
Lötpunkte der Platine von Lot befreien
Wenn ein Bauelement ersetzt werden muss, dürfen die Lötpunkte kein Lot mehr enthalten.
- Bei einer einseitigen Platine geht es mit der Entlötpumpe neben dem Lötkolben.
- Bei einer beidseitigen nicht durchkontaktierten Platine werden die Lötpunkte von beiden Seiten mit der Entlötpumpe neben dem Lötkolben vom Lot befreit.
- Wenn eine Bohrung noch Flussmittel enthält, wird die Lötstelle wie bei bei einer durchkontaktierten Platine behandelt.
- Bei einer durchkontaktierten Platine ist es schwieriger. Wir halten die Entlötpumpe auf einer Seite über den Lötpunkt und erhitzen auf der anderen Seite.
- Erhitzen bis beide Seiten flüssig sind - Lötkolben weg - Entlötpumpe auslösen.