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Techniken und Tipps zum Löten von Lochrasterplatinen


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Löten von Lochrasterplatinen

Löten für Anfänger


Löten von 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 >

Erste Tipps

Anfänger sollten

  • dieses Praktikum lesen und
  • dann das Praktikum Löten für Anfänger durchführen. Es zeigt, wie Schaltungen auf Lochrasterplatinen aufgebaut werden.

Werkzeuge und Hilfsmittel

Eine Zusammenstellung der benötigten Werkzeuge und Werkzeuge und Hilfsmittel wird gesondert beschrieben.

Aufbau der Schaltung

Beim Aufbau der Schaltung gehen wir pragmatisch vor:

  • Wir bauen Schaltungen auf, die funktionieren,
  • aber keine Schmuckstücke für die Vitrine sein sollen.
  • 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 auf der Leiterplatte nach und nach auf, so dass
  • Änderungen am Layout und der Schaltung noch sind möglich sind.
  • Wir prüfen immer wieder, ob die Schaltung korrekt aufgebaut wurde.
  • Die Leitungsführung sollte deshalb leicht änderbar sein.
Attention :-)

Beispiel

In dem Projekt Elektronische Sicherung für Spannungen bis 18V wird nach diesen Prinzipien vorgegangen.

Verlegen der Leitungen

Wie gehen wir vor?

  • Leiterbahnen zuerst verlegen oder
  • Bauelemente zuerst einsetzen.
  • Verbindungen mit Draht oder
  • Verbindungen durch Lötbrücken herstellen.
  • Leitungen diagonal verlegen oder nicht.

Für uns gibt es kein ODER, sondern

  • Wir verwenden die uns jeweils zweckmäßig erscheinende Technik.
  • Was hilft uns,
  • Fehler zu vermeiden,
  • Fehler früh zu erkennen oder
  • Fehler einfach zu beheben?
  • Aufgrund unserer pragmatischen Vorgehensweise werden wir
  • weder alle Leiterbahnen
  • noch alle Bauelemente

zu Beginn einsetzen.

Leiterplatte zuschneiden

Die Leiterplatte wird mit einer Feinsäge zugeschnitten.

  • Wir opfern eine Reiche von Lötpunkten neben den benötigten Lötpunkten.
  • Stimmt die Zahl der Lötpunkte?
  • Die Ränder der Platine werden danach mit einer feinen Feile geglättet.
  • Abschließend wird die Platine mit Brennspiritus gereinigt.
  • Sie lässt sich dann besser löten.

Die Schaltung nach und nach aufbauen

1. Teilschaltung auswählen

Wir wählen einen Teil der Schaltung aus, der als nächstes (erstes) aufgebaut werden soll.

  • Ein bis drei Bauelemente sollten enthalten sein.
  • Die notwendigen Leitungen sollten nicht zu umfangreich sein.
  • Am Anfang wird am besten mit (oder einem Teil) der Stromversorgung begonnen.
  • Es können auch Bauelemente mit mehreren Anschlüssen enthalten sein, von denen nur ein Anschluss verwendet wird.
  • Die Stromversorgung dieser Bauelemente sollte immer zuerst angeschlossen werden.
  • MOSFETs werden erst dann eingesetzt, wenn eine Verbindung zwischen Gate und Source vorhanden ist:
  • über einen Widerstand
  • und /oder ein Transistor, Diode usw.

2. Bauelemente einsetzen

  • Wir betrachten hier Bauelemente mit Anschlussdrähten. Wie drei und vierpolige SMD-Bauelemente eingesetzt und gelötet werden, wird unten beschrieben.
  • Die Bauelemente der Teilschaltung werden in die vorgesehenen Löcher von der Oberseite eingesetzt.
  • Die Anschlüsse von gegurteten Bauelementen werden gekürzt, damit Reste von Kleber die Lötpunkte nicht verschmutzen.
  • MOSFETs sind empfindlich gegen elektrostatische Entladung: ESD
  • Am besten werden die Anschlüsse des MOSFETs mit einem dünnen Draht umwickelt, der nach dem Einlöten entfernt wird.
  • Die Bauelemente werden mit einem Schwamm und Klammern gegen die Platine gedrückt.
  • Drahtenden nicht umknicken.
  • Ein Anschluss jedes Bauteils wird auf der Unterseite angelötet.
  • Dann kann anschließend, falls nötig, das Bauelement leicht ausgerichtet werden.
  • Nach dem Ausrichten werden alle Anschlüsse verlötet und
  • schließlich die Drahtenden dicht über der Lötstelle abgeschnitten.

3. Bauelemente ausrichten

LEDs, Pinheads und Buchsen müssen meistens ausgerichtet werden.

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

4. Verbindungen herstellen

Wir gehen je nach Art der Verbindung anders vor:

  • Kurze Verbindungen werden durch Lötbrücken erstellt.
  • Sie werden natürlich erst erstellt, wenn die angeschlossenen Bauelemente und Drähte bereits liegen.
  • Die Verbindung beginnt oder endet an einer vorhandenen Lötstelle.
  • Das Drahtende ragt etwas (etwa 0,5mm) in die Lötstelle und wird verlötet.
  • Die Verbindung beginnt oder endet an einer noch nicht verlöteten Lötstelle.
  • Der Draht wird so abgeschnitten, dass er 0,5mm auf die Verbindungsstelle ragt.
  • Er wird auf dem Lötpunkt vor bzw. hinter der Verbindungsstelle angelötet.

Die Techniken werden in Zusammenfassung Löten beschrieben, beziehungsweise in Löten für Anfänger ausführlich vorgestellt.

5. Teilschaltung prüfen

Ein wesentliches Element unserer pragmatischen Vorgehensweise ist, jede Teilschaltung zu testen.

  • Wir prüfen ob die Funktionen der Teilschaltung erfüllt sind und
  • korrigieren eventuelle Fehler
  • Wenn die Funktionen der Teilschaltung erfüllt sind,
  • wählen wir die nächste Teilschaltung aus (1.)
  • oder sind fertig.

Schaltung fertig aufgebaut

Attention :-(

Pfusch

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Platine reinigen

Beim Löten gibt es Reste des Flussmittels.

  • normalerweise stören sie nicht.
  • Verkohlte Flussmittelreste sollten mit Brennspiritus oder Isopropanol entfernt werden.
  • Eine halb-weiche (Messing-) Bürste oder harte Zahnbürste hilft.
  • In hartnäckigen Fällen hilft es, vorsichtig eine Nadel aus dem Lötbesteck oder eine Reißnadel einzusetzen.

Lötflöhe suchen

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

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

Dagegen hilft nur:

  • Die Platine nach dem Löten mit Spiritus oder Isopropanol 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.
  • In hartnäckigen Fällen hilft es, vorsichtig eine Nadel aus dem Lötbesteck oder eine Reißnadel einzusetzen.

SMD-Bauelemente löten

SMD-Bauelemente sind nicht einfach zu löten,

  • weil sie nicht auf das 2,54mm-Raster der Lochrasterplatine passen
  • weil sie sehr klein sind
  • weil sie nicht durch Anschlüsse in Bohrungen in Lötpunkten fixiert werden können.
  • Es gibt Adapter für SMD-Bauelemente auf das 2,54mm-Raster.

SOT-23 Gehäuse

SMD-Bauelemente im SOT-23 Gehäuse mit drei oder vier Anschlüssen lassen sich jedoch auf eine normale Lochrasterplatine löten. Sie werden zwischen vier Lötpunkte gesetzt.

SMD-4-auf-2.54.png SMD-4-brd-bottom.png

Bild 1: SOT-23-4 bzw. SOT-143 auf Lochraster

Ein SOT 23-4-Gehäuse kann einfach auf die Ränder von vier Lötpunkten gesetzt werden.

SMD-3-auf-2.54.png SMD-3-brd-bottom.png

Bild 2: SOT-23-3 auf Lochraster

Ein SOT 23-3-Gehäuse wird auf die Ränder von zwei Lötpunkten gesetzt. Der dritte Anschluss liegt zwischen zwei Lötpunkten. Er wird, wie in Bild 2 dargestellt, über einen Draht mit diesen beiden verbunden.

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Bild 3: Eingelötetes SMD-Bauelement

Bild 3 zeigt, wie ein SMD-Bauelement mit drei Anschlüssen eingelötet werden kann. Das dreipolige SMD-Bauelement wurde auf der Oberseite eingebaut. Der obere Anschluss wurde auf der Oberseite mit einem Draht verbunden. Die unteren Anschlüsse werden auf der Unterseite der Platine verbunden.

Zweipolige SMD-Bauelemente

Zweipolige SMD-Bauelemente lassen sich einfach auf eine Lochrasterplatine zwischen zwei Lötpunkte setzen.

SMD-Widerstand-brd.png
Bild 4: Layout für SMD-Widerstände.

SMD Bauelement einlöten

Wir betrachten hier nur das Löten von SMD-Bauelementen auf Lochrasterplatinen.

SMD-Bauelemente sind nicht wie Bauelemente mit Anschlüssen durch Bohrungen der Platine einfach zu fixieren. Die sind meistens auch so klein, dass Klammern oder ähnliches nicht eingesetzt werden können.

Wir fixieren SMD-Bauelemente, indem wir einen Anschluss anlöten.

1.
Falls die Lötinseln, auf die das SMD-Bauelement gesetzt werden soll, Lot enthalten, alles überflüssige Lot entfernen.
2.
Eine Lötinsel verzinnen.
  • Auf die Lötinsel wird 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. :-)
3.
Das SMD-Bauelement mit einer Hand mit einer Pinzette greifen.
4.
Den Lötkolben mit der anderen Hand halten.
5.
Das SMD-Bauelement korrekt platzieren und an einem Anschluss anheften.
6.
Die übrigen Anschlüsse der SMD-Bauelements verlöten.
  • Zwischen den Lötungen warten.
7.
Ein Anschluss zwischen zwei Lötinseln wird als letztes mit einem Draht verbunden.
8.
Den zuerst angehefteten Anschluss eventuell nachlöten.
9.
Überflüssiges Lot entfernen, am besten mit Entlötlitze.
10.
Mit der Lupe kontrollieren ob
  • alle Anschlüsse verbunden sind und
  • keine Kurzschlüsse entstanden sind.
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Das obige Bild zeigt von links nach rechts
  • ein SOT-23-3 Gehäuse mit verbundenen Anschlüssen
  • ein angelötetes SMD-Bauelement
  • einen vorarbeiteten Lötpunkt