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Alte Elektronik-Hasen mögen über diese Seite schmunzeln und brauchen auch gar nicht weiterzulesen... Wer aber noch nicht so viel Erfahrungen im Löten elektronischer Schaltungen gesammelt hat, findet hier bestimmt noch den einen oder anderen Tipp. Das Thema SMD wird auf einer Unterseite behandelt.
Um elektronische Schaltungen mit feineren Strukturen unverkrampft löten zu können, benötigen Sie einen Lötkolben mit feiner, runder Lötspitze. Der Spitzendurchmesser sollte maximal 2,5 mm betragen, bei feineren Arbeiten besser nur 1 mm. Ganz und gar ungeeignet für feine Lötarbeiten sind breite, schraubenzieherartige Lötkolbeneinsätze.
Für den Gelegenheitslöter genügt evtl. ein einfacher ungeregelter Lötkolben mit z. B. 30 Watt, wie er für unter 10 € zu bekommen ist. Solche Lötkolben werden unmittelbar aus der Netzspannung versorgt (ohne Trenntransformator). Wichtig ist bei diesen Geräten eine gute Isolierung. Lässt die Glimmlampe eines Phasenprüfers, der den angeschalteten Lötkolben berührt, auch nur ein schwaches Glimmen erkennen, sollten Sie dieses Lötgerät nicht verwenden. Es stellt mindestens eine Gefahr für empfindliche Bauelemente dar, unter Umständen sogar für den Menschen, der dieses Gerät in der Hand hält – also am besten gleich in die Tonne damit...
Wer vorhat, häufiger elektronische Schaltungen zu löten, sollte sich eine geregelte Lötstation zulegen. Achten Sie auf Sonderangebote. Für 30 bis 50 € können Sie ggf. schon ein sehr gutes Gerät erwerben. Gegenüber einfachen, ungeregelten Lötkolben hat eine solche Station einige Vorteile:
Es ist unbedingt angeraten, Lötzinn in ‚Drahtform’ mit integrierter Flussmittelseele (Kolophonium) zu benutzen. Lötzinn und Flussmittel separat zu handhaben, ist zwar auch möglich, aber deutlich umständlicher. Welchen Durchmesser sollte der Zinndraht haben? 0,5 bis 1,5 mm sind für elektronische Schaltungen normalerweise gut geeignet. Mancher schwört auf 0,5 mm; es gilt jedoch: je dünner, desto teurer (bezogen auf die Metallmenge). Mit etwas Geschick und gelegentlichem Einsatz zusätzlichen Flussmittels sind Durchmesser bis 1,5 mm aber auch gut zu verwenden.
Apropos Flussmittel: Bitte nur Löthonig oder Ähnliches auf Harzbasis verwenden und sparsam einsetzen, keine dünnflüssigen und/oder als hochgiftig ausgewiesenen Mittel! Das ist nicht nur im Interesse Ihrer Gesundheit, sondern auch besser für Ihre Schaltung, denn die chemischen Keulen unter den Löthelfern sind aggressiv und greifen auf lange Sicht nicht nur die beim Löten störenden Verschmutzungen, sondern auch die Leiterbahnen und Bauteile selbst an. Wer experimentierfreudig ist und etwas Zeit hierfür erübrigen mag, kann sogar das Harz einheimischer Nadelbäume sammeln und in Spiritus zu einer zähen Paste auflösen – das taugt auch als Flussmittel!
Die Platinen unserer Bausätze sind zwar RoHS-konform bleifrei beschichtet, für das Löten von Hand ist jedoch nach wie vor bleihaltiges Lot zu empfehlen (und auch weiterhin zugelassen). Das umweltfreundlichere und leider deutlich teurere bleifreie Lötzinn benötigt eine höhere Arbeitstemperatur und ist schwieriger zu handhaben; die Qualität der Lötstelle ist nach Augenschein kaum zu beurteilen. Wenn Sie bleifreies Lot verwenden möchten, sammeln Sie am besten zunächst Erfahrungen an unempfindlichen Testobjekten.
Übrigens: RoHS steht für Reduction of Hazardous Substances, also die Verminderung schädlicher Substanzen. Konkret verbietet diese EG-Richtlinie die Verwendung von sechs (für die Umwelt und die Gesundheit) besonders problematischen Stoffen in elektronischen Komponenten, darunter auch einige Schwermetalle wie z. B. Blei. Wesentlich genauer lässt sich das etwa bei Wikipedia nachlesen.
Je nach Bausatz bzw. Werkstück benötigen Sie Pinzette, kleine Schnabelzange, Abisolierzange, Schere, Schmirgelpapier, Schraubendreher usw. – das haben Sie sicherlich ohnehin im Werkzeugkoffer. Ganz wichtig ist außerdem eine geeignete Zange, um überstehende Drähte abzutrennen. Ein gewöhnlicher (massiger) Seitenschneider ist für diesen Zweck nicht zu empfehlen. Besser ist eine spezielle Elektronikzange, die klein genug und so geformt ist, dass man Drähte auch knapp über der Platinenoberfläche abzwicken kann. Eine preiswerte Ausführung für wenige Euro sollte für Hobbyzwecke ausreichen.
Nützlich ist eine so genannte ‚Dritte Hand’, ein möglichst schweres Gestell mit verstellbaren Armen, deren ‚Hände’ aus kräftigen Krokodilklemmen bestehen, die Platinen oder Bauelemente in definierter Position fixieren können.
Praktisch ist eine Lupe, um die Qualität kleinerer Lötstellen besser beurteilen zu können. Wenn Sie sich eine stationäre Lupenleuchte zulegen, haben Sie auch gleich das Problem der guten Lötplatzbeleuchtung geklärt. Wählen Sie am besten ein Gerät, das über eine ringförmige Leuchtröhre oder einen Kranz von weißen Leuchtdioden verfügt. Die (billigeren) Modelle mit Glühbirne schlucken mehr Energie, heißen stärker auf und leuchten das Objekt weniger gleichmäßig aus.
Lötkolben, frisch verarbeitetes Lötzinn und gerade verlötete Bauelemente sind aturgemäß heiß – gehen Sie daher mit Bedacht vor, um Verbrennungen zu vermeiden! Berühren Sie zu verlötende Bauelemente nicht mit ungeschützten Fingern. Hilfreich ist ein so simples Hilfsmittel wie ein Stück dicker Pappe. Drücken Sie damit z. B. einen Widerstand sanft gegen die Platine, während Sie ihn verlöten. Ein zusätzliches Polster aus gefalteter Aluminiumfolie zwischen Pappe und Bauelement kann darüber hinaus das Bauelement vor übermäßiger Erhitzung schützen. Hantieren Sie Lötkolben und frisch verlötete Objekte immer so, dass kein flüssiges Lötzinn herumspritzen kann!
Der Rauch verbrannten oder verdampften Flussmittels ist zwar evtl. wohlriechend, sollte jedoch nicht eingeatmet werden (Kolophonium hat ein hohes ‚allergenes Potenzial’) – daher für ausreichende Lüftung sorgen! Eventuell ist auch ein kleiner, mit niedriger Drehzahl und leise laufender Ventilator nützlich, der den entstehenden Rauch wegbläst, bevor er Ihr Gesicht erreicht.
Dass vor allem die Augen einen gebührenden Abstand zu allen Lötarbeiten einhalten müssen, versteht sich von selbst.
Um die Bauelemente beim Einlöten oder bei der Inbetriebnahme der Schaltung nicht zu beschädigen, sollten einige generelle Vorsichtsmaßnahmen eingehalten werden.
Viele Bauelemente müssen korrekt gepolt bzw. orientiert werden. Bitte achten Sie auf die Kennzeichnungen im Bestückungsplan und auf den Bauelementen selbst. Generell unkritisch sind Widerstände und kleinere (keramische, Folien- oder Vielschicht-) Kondensatoren. Eine Verpolung von Elektrolytkondensatoren (Elkos) oder Microcontrollern führt mit hoher Wahrscheinlichkeit innerhalb kurzer Betriebszeit zur Zerstörung dieser Komponenten. Beim Microcontroller ist wie bei den meisten ICs der Pin 1 durch eine kleine Mulde oder einen Pfeil auf der Gehäuseoberseite gekennzeichnet.
Halbleiter-Bauelemente mit hochohmigen Eingängen – insbesondere Microcontroller – reagieren empfindlich auf Überspannungen. Daher müssen statische Aufladungen unbedingt verhindert werden (ungünstige Kombinationen aus Fußbodenbelag und Schuhen vermeiden, notfalls ein Erdungsband am Handgelenk verwenden).
Eine übermäßige Erhitzung der Bauelemente muss vermieden werden; insbesondere Elkos und Halbleiterbauteile sind hitzescheu. Bei normaler Vorgehensweise mit gutem Lötwerkzeug dürfte es keine Probleme geben.
Lötkolben und -zinn sollten immer so an die Lötstelle gehalten werden, dass ein möglichst großer Abstand zu anderen, nicht verbundenen Lötaugen besteht. Dann kann es kaum passieren, dass versehentlich unerwünschte Verbindungen geschaffen werden.
Bauteile, die in der Schaltung gesockelt sind, wie z. B. der Mikrocontroller, sollten erst nach Abschluss der Lötarbeiten in ihre Fassung gesteckt werden.
Unterthema: Verwendung und Löten von SMD-Bauteilen