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1) Derkleine LötkursWie lötet manrichtig? |
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Lötverbindung freier Drähte
Mit einem ersten Beispiel geht es gleich inPraxis: Eine Leuchtdiodesoll mit einem Vorwiderstand und mit einem doppeladrigen Kabelverbundenwerden. Hier soll keine Lötöse, Platine oder sonstigeHilfsmitteleingesetzt werden. Folgende Arbeitsschritte sind erforderlich. 1. Kabel am Ende abisolieren. Die feinenKupferadern sollten absolutblank sein, da sie durch die Isolierung vor Sauerstoff und Feuchtigkeitgeschützt waren. 2. Die Einzeldrähtchen der Litze engverdrillen. So verhindertman, dass einzelne Drähtchen später seitlichabstehen. 3. Das freie Ende verzinnen. Beim Verzinnen solldie heiße Lötspitzeetwa gleichzeitig mit dem Lötzinn an den Draht gebrachtwerden. DerDraht muss einmal richtig heiß werden, damit das Zinn gutverläuft.Eine leichte Hin- und Herbewegung hilft, das Lötzinnüber dieganze freie Länge zu verteilen. 4. Anschlussdrähte der LED und desWiderstands passend kürzenund ebenfalls verzinnen. Zwar wurden die Drähte bereits beider Herstellungverzinnt. Aber es könnte sich eine feine Oxidschicht gebildethaben.Nach dem Verzinnen ist wieder alles schön blank. Falls es sichübrigensum Uraltbauteile aus der Bastelkiste handelt, die stark oxidiert (grau)sind, sollte man die Drähte vor dem Verzinnen mit einem Messerblankkratzen. 5. Zu verbindende Drähte parallel haltenund mit etwas Lötzinnheiß verbinden. Die Lötstelle muss schnell erhitztwerden, wobeietwa 2-3 mm Lötzinn (Dicke 1,5 mm) verbraucht werden soll.Sobaldsich das Lötzinn richtig zwischen den Drähtenverteilt hat, mussder Lötkolben schnell zurückgezogen werden. DieLötstellemuss still gehalten werden, bis das Lötzinn erstarrt ist.Wackeltman zu früh, gibt es eine schlechte Lötstelle, die inAbschnittenerstarrt ist. |
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Etwas Theorie
Löten ist die Verbindung von Metallen miteinem anderen, leichterschmelzbaren Metall. In der Hobbyelektronik verwendet man meistLötzinnmit 60 % Zinn und 40% Blei. Diese Legierung schmilzt schon bei etwa 180Grad. Elektronik-Lötzinn hat immer einen dünnen Kernaus Kolophonium(Harz) als Flussmittel. Das heiße Lötzinn geht eineinnige Verbindungmit Metallen wie Kupfer, Messing, Silber usw. ein, wenn folgendeBedingungenerfüllt sind:
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- Der Anfänger berührt dieLötstelle nur mit einer Eckeder Lötspitze. Dabei wird nicht genügendWärme übertragen.Der geübte Löter dagegen hat ein Gefühlfür die optimaleWärmeübertragung. Er legt die Lötspitze soan, dass einemöglichst große Berührungsflächeentsteht. Außerdembringt er sehr schnell etwas Lötzinn als WärmeleiterzwischenLötspitze und Bauteil.
- Der Anfänger schmilzt erst etwasLötzinn und führt esmit einiger Verzögerung zur Lötstelle. Dabeiverdampft das Flussmittel,das Lötzinn liegt frei und bildet eine Oxidschicht. DerLötprofidagegen berührt die Lötstelle immer gleichzeitig mitdem Lötkolbenund dem Lötzinn. Das Flussmittel ist noch nichtvollständig verdampft,wenn die Lötstelle bereits perfekt umschmolzen ist.
- Der Anfänger ist sich unsicher, ob erzu viel Wärme zuführt.Er zieht den Lötkolben zu schnell weg, legt ihn dann nocheinmal an,zieht wieder weg, usw. Das Ergebnis ist eine graue,ungleichmäßiggeformte Lötstelle mit schlecht anliegendenÜbergängen,weil die zu verbindenden Metallteile nicht richtig heißwurden undweil der Vorgang zu lange dauerte, sodass das Kolophonium vorzeitigverdampfte.Der Meisterlöter dagegen heizt die Lötstelle schnellund kräftigauf und beendet den Vorgang abrupt und endgültig. Er wird miteinerglatten und silber glänzendenLötzinn-Oberfläche belohnt,in der sich sein strahlendes Antlitz spiegelt.
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2) Löten von Platinen
Beim Einlötenvon Bauteilen in eine Platinehat man es etwas einfacher als beim Verbinden freier Drähte,weildie Bohrungen das Bauteil an der richtigen Stelle halten. Aber auchhierunterscheidet sich das Ergebnis je nach Geschick und Erfahrung. DerersteBausatz oder das erste Projekt mit einer Experimentierplatine scheitertvielleicht noch an Lötstellen, die nur so aussehen, alswäreeine leitende Verbindung vorhanden. Aber mit etwas Übung wirdjedeLötstelle perfekt.Esmacht übrigens einen großen Unterschied, ob man einePlatineselbst ätzt oder professionell herstellen lässt. DieUnterschiede betreffen die durchkontaktierten Bohrungen und vor allemden Lötstopplack. Das gilt auch für professionellhergestellte Platinen,die man auch als Prototypen und Einzelstücke preiswertbestellen kann. DerLötstopplack weist das flüssige Lötzinn abund sorgt mitfür saubere Lötstellen. Das ist vor allem bei SMD-Bestückung oder beim maschinellenLöten sehr wichtig. Alle Platinenvon Modul-Bus entsprechendiesem Standard. Bei vielen Projekten ist es sinnvoll, gleich noch ein Lochrasterfeld fürErweiterungen mit anzufügen. Kleine Änderungen lassensichdamit durchführen, ohne gleiche eine neue Platine zuverwenden.
Das Beispiel zeigt denEinbau einer IC-Fassung ineine Platine. Es kommt darauf an, möglichstgleichmäßiggute Lötstellen zu produzieren. Hier eine genau Beschreibungder Arbeitsschritte:
1. Lötzinn und Lötspitze werdengleichzeitig an die Lötstellegeführt. Die Lötspitze soll sowohl das IC-Beinchenals auch diePlatinenfläche berühren.
2. Die Position der Lötspitze wird nichtverändert, bis dasLötzinn die Berührungsstelle vollständigbenetzt. Das dauertje nach Temperatur des Lötkolbens etwa eine halbe oder eineganzeSekunde. In dieser Zeit hat sich die Lötstelle ausreichenderwärmt.
3. Dann führt man die Lötspitzeim Halbkreis rechts um dasIC-Beinchen herum.
Genau gleichzeitig wird das Lötzinn linksherumgeführt und gleichzeitig nachgeschoben, sodass etwa eineLängevon einem Millimeter schmilzt. Die Lötstelle ist soheiß, dassdas dünnflüssige Lötzinn sich durchAdhäsionskräftegleichmäßig verteilt. 4. Wenn die richtige Menge Lötzinnverbraucht wurde, wird nun zuerstder Lötdraht von der Lötstelle abgezogen.
5. Als letzten wird die Lötspitze abruptzurückgezogen. Dasnoch dünnflüssige und durch das Flussmittelgeschützte Lötzinnerreicht seine endgültige Form und erstarrt. |
Und mit etwasÜbung gleichensich am Ende alle Lötstellen wie ein Ei dem anderen.
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3) Fädeltechnik
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Zum ordentlichen Aufbau einer Schaltung mit einereigenen Platine gibt es hauptsächlich zwei Alternativen: Streifenplatinenund Lochrasterplatinen mit Fädeldraht. Die Fädeltechnik eignetsich auch für größere Projekte. Man spannt dünne,lackierte Kupferdrähte zwischen den Lötpunkten. Der Lack schmilztan den Stellen, wo der Draht verzinnt wird. Etwas Übung kann nichtschaden, deshalb wird das Verfahren hier an einer nicht mehr gebrauchtenPlatine gezeigt. Ein Fädeldraht soll zwischen zwei vorhandenen Lötpunktengelegt werden. |
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Der Fädeldraht wird zunächst am Ende verzinnt. Je nach Temperatur des Lötkolbens dauert es eine bis drei Sekunden,bis der Lack geschmolzen ist. Der verschmorte Lack bildet Rückständean der Lötspitze, die regelmäßig gesäubert und mitfrischem Zinn versehen werden muss.
Das Drahtende wird dann an der gewünschten Stelle angelötet. Dann spannt man den Draht um das Ziel, so dass es einen scharfen Knickgibt, der zeigt, wo verzinnt werden muss. |
Aber mit etwas Geduld und Lötzinn wird der Lack geschmolzenund der Draht auf einer Länge von wenigen Millimetern verzinnt.
Nun kann die zweite Seite angelötet werden.
Zum Abschluss spanntman das überschüssige Ende und biegt es mehrmals hin und her,bis der Draht genau an der Lötstelle abbricht.
Fertig ist die neueVerbindung.
Ach übrigens, hat es jeder gemerkt? Eigentlich war eine andereStelle gemeint.
Aber beim Verzinnen ist der Lötkolben etwas verrutscht,so dass bei dieser Übung eine andere Stelle verbunden wurde.
Machtnix, es war ja nur eine Schrottplatine.
Es zeigt aber, dass man wirklicherst üben sollte, bevor man sich an ein großes Projekt wagt.
Und hier noch ein Tipp zum Säubern der Lötspitze.
Manche nehmeneinen nassen Schwamm.
Andere klopfen mit dem Lötkolben auf den Tisch,sodass das alte Zinn abfällt.
Diese Methode wird aber vor allem vonHausfrauen strikt abgelehnt, weil sie Lötzinn an Wänden und imTeppich hinterlässt.
Bewährt hat sich dagegen ein Abstreifblockaus alten Lötzinn selbst.
Wer viel lötet, sammelt im Laufe einesJahres genug altes Lötzinn für das "Bleigießen"zu Sylvester.
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4) Der SMD-Adapter
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Bei der Entwicklung von Prototypen tritt zunehmenddie Schwierigkeit auf, dass interessante ICs nur noch in SMD-Gehäusenzu bekommen sind. Spätestens beim Pinabstand 0,65 mm wird ein Probeaufbaumit Fädeldraht sehr schwierig und zeitraubend. Aber mit der TSSOP-Adapterplatinevon AK Modul-Bus ist es zu schaffen. Hier wird gezeigt, wie es gemachtwird. Ein vierfacher DA-Wandler DAC6573 im 16-poligen TSSOP-Gehäusesoll mit der Platine für einen Probeaufbau verwendet werden. |
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Zuerst wird das IC an den Eckpunkten vorsichtig angelötetund ausgerichtet. Dann lötet man alle Beinchen zusammen mit fiel Lötzinnfest. 
Das überflüssige Lötzinn wird dann mit Entlötlitzeentfernt. 
Das meiste Lötzinn wurde von der Entlötlitze aufgesaugt.
Aufder Platine befindet sich gerade noch die richtige Menge für einesaubere Verbindung. So einfach ist es! |
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Für den Übergang auf eine Hauptplatineoder ein Experimentierboard gibt es verschiedene Möglichkeiten. DieLötpads haben einen Lochdurchmesser von 0,8 mm. Standard-Pfostensteckerpassen nicht hinein, wohl aber Präzisions-Steckadakter mit rundenKontakten, die auch in IC-Fassungen gesteckt werden können. Oft reichenaber auch einfache Drahtstücke aus. 
Hier wurden die benötigten Anschlüsse einfach mit Drahtstückenaus 0,6 mm dickem Silberdraht versehen. 
Das IC hat noch mehr Anschlüsse. Aber einige liegen ohnehin anMasse oder an der Betriebsspannung und können auf der Platine verdrahtetwerden.
Außerdem wurde gleich noch ein Abblockkondensator eingebaut.
Fertig! Das "große IC" kann nun einfach auf einer Labor-Steckbrettverwendet werden. Oder man lötet es auf eine größere Platineauf. 
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5) Die Steckboardplatine
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www.ak-modul-bus.de/stat/steckboardplatine.html
Vom Prototyp zum fertigen Gerät in nur einemSchritt:
Oft hat man eine Schaltung auf dem kleinen Steckboard mit 270Kontakten entwickelt, aufgebaut und erfolgreich getestet.
Nun ist dasGerät eigentlich fertig, der Aufbau aber langfristig nicht stabilgenug.
Die Lösung bringt diese Experimentierplatine im genau gleichenLayout.
Die Bauteile werden eins zu eins auf die Lötplatine übertragen.
So entsteht aus dem experimentellen Aufbau eine fertige Schaltung. Invielen Fällen kann man sich so die Entwicklung einer speziellen Platinesparen. |
Ergebnisse eines kleinen Fotowettbewerbs im Elektronik-Labor:
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Ein Batterietester von Karl Schroth
Beivoller Batteriespannung leuchten die gelbe und die grüne LED.
Beiausreichender Batteriespannung leuchtet nur die gelbe LED.
Wenn dieBatterie fast leer ist, leuchtet die rote LED.
Diese Schaltung wollteich schon seit längerer Zeit auf eine Lochrasterplatine auflöten. Ausdiesem Grund kam mir die Steckboardplatine sehr entgegen: |
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Schrittmotorsteuerung von Till Elborg
Der abgebildete Motor wurde zwar für 24V konzipiert, funktioniert aber bereits bei 9V und kann in diesem Fall innerhalb der Leistungsgrenzen eines TC4469 als Treiber-IC eingesetzt werden.
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Da ich oft im Halbdunkel nach dem Schalter „grapsche“, sind die Bauteile so verbogen.
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ENDE