Wie man lötet

Löten ist ein wichtiges Verfahren in der Elektronik-, Klempner- und Schmuckindustrie und eine wichtige Fähigkeit für Hobbyelektroniker, die an Heimprojekten arbeiten. Das Löten hilft dabei, ein Bauteil an seinem Platz zu halten und dichte Verbindungen zwischen verschiedenen Bauteilen und Drähten auf einer Leiterplatte (PCB) herzustellen.

Dies geschieht mit Hilfe eines Metalls mit niedrigem Schmelzpunkt, dem so genannten Lot, und einem handgeführten Werkzeug, dem Lötkolben. In diesem Artikel werden die Grundlagen des Lötens, die wichtigsten Werkzeuge und eine schrittweise Anleitung zum Anlöten eines Bauteils an eine elektronische Platine beschrieben.

Was ist Löten?

Beim Löten wird ein Metall mit einem niedrigen Schmelzpunkt (Lot) verwendet, um zwei oder mehr Metallverbindungen zu verbinden. Ein Lötkolben ist ein Handwerkzeug, das die zum Löten benötigte Hitze liefert. Der Bügeleisen gibt Hitze an das Lot ab, das schmilzt und in die Fuge zwischen den Werkstücken fließt. Das Lot kühlt in wenigen Sekunden ab und bildet die Lötstelle. Das gewählte Lot sollte einen niedrigeren Schmelzpunkt haben als die zu verbindenden Bauteile, da sonst Teile der Bauteile schmelzen können.

Beim Löten verwendete Werkzeuge

Die folgenden Bauteile werden häufig beim Löten verwendet:

Lötkolben

Der Lötkolben liefert die Hitze, um das Lot zu schmelzen und eine elektrische Verbindung zwischen zwei Bauteilen/Drähten herzustellen. Der Lötkolben besteht aus einer Spitze, die mit dem Lot in Berührung kommt und es erhitzt, und einem isolierten Griff, der zum Halten des Werkzeugs dient. Lötkolben können gasbetrieben, elektrisch oder extern beheizt sein, wobei elektrische Modelle am häufigsten verwendet werden. Der Lötkolben wird beim Einstecken in die Steckdose erhitzt. Die Spitze des Bügeleisens kann Wärme übertragen, um das Lot zu schmelzen und die Verbindung herzustellen. Einige Lötkolben verfügen über eine eingebaute Temperaturregelung, die es dem Benutzer ermöglicht, eine vordefinierte Temperatur für den Betrieb einzustellen. Dies ist nützlich bei der Arbeit mit verschiedenen Loten mit unterschiedlichen Schmelzpunkten. Übermäßige Hitze an der Spitze kann zu einer Überhitzung führen und das Lötzinn und andere Komponenten auf der Leiterplatte beschädigen.

Lötkolbenspitzen

Die Lötkolbenspitze überträgt die Wärme durch Wärmeleitung über den Metall-Metall-Kontakt zwischen der Lötstelle und der Spitze auf die Verbindung. Lötkolbenspitzen sind vielseitig und in verschiedenen Formen und Größen erhältlich, z. B. als Kegel, Meißel, Nadel oder Messer. Die Auswahl der Lötspitze ist ein wichtiges Element für das korrekte Löten, um ein einwandfreies Löten zu gewährleisten und zu verhindern, dass nahe gelegene Bauteile oder Drähte getroffen werden. Außerdem sollte die Lötkolbenspitze groß genug sein, um eine gute Wärmeübertragung in die Verbindung zu gewährleisten. Dadurch wird sichergestellt, dass das Lot schmilzt und richtig fließt. Die Wahl des Spitzentyps ist eine persönliche Entscheidung, die in erster Linie von der Anwendung abhängt. So wird beispielsweise eine konische Spitze für allgemeine Lötarbeiten verwendet, während eine Nadelspitze für extrem detaillierte und konzentrierte Lötarbeiten eingesetzt wird. In unserem Artikel über Lötkolben-Tipps erfahren Sie mehr.

Lötstation

Eine Lötstation ist ein temperaturgesteuertes Lötgerät zum Löten von Bauteilen auf winzigen Chips, die durch übermäßige Hitze oder Temperatur beschädigt werden können. Eine Lötstation verfügt über Lötwerkzeuge, die mit einer Steuereinheit (CU) verbunden sind, die automatische/manuelle Temperaturregler, einen elektrischen Transformator und Anzeigen für Temperatur und Zeitgeber umfasst.

Eine Lötstation wird grob in analoge und digitale Typen unterteilt. Bei einer analogen Lötstation erhitzt ein Heizelement die Lötkolbenspitze auf die empfohlene Temperatur und erlischt dann. Das Bügeleisen kühlt mit der Zeit bis zu einer bestimmten Grenze ab, und an diesem Punkt wird das Heizelement ausgelöst, um die Bügeleisenspitze erneut zu erhitzen. Eine digitale Lötstation verfügt über einen Proportional-Integral-Derivative (PID)-Regler in ihrem Mikroprozessor, um die Temperatur zu regeln. Eine digitale Lötstation regelt die Temperatur automatisch und ist präziser als eine analoge Lötstation, bei der die Temperatur mit einem Einstellknopf angepasst werden muss. Wenn die Genauigkeit der Arbeit im Vordergrund steht, ist eine digitale Lötstation die beste Wahl.

Lötmittel

Das in elektrischen Schaltkreisen verwendete Lot wird grob in zwei Arten unterteilt: Zinn/Blei-Lote und bleifreie Lote. Zinn-Blei-Lote sind einfach zu verwenden; daher ist diese Art von Lot beliebter als die bleifreien Lote. Da die Exposition gegenüber Blei jedoch zu schwerwiegenden Gesundheitsproblemen beim Menschen führt und sich negativ auf die Umwelt auswirkt, wurden diese Lote schrittweise aus der kommerziellen Nutzung genommen. Weitere Informationen finden Sie in unserem Artikel über die verschiedenen Arten von Lötzinn.

Ständer für Lötkolben

Es ist wertvoll und praktisch, einen Lötkolbenständer zu haben, um den Lötkolben für kurze Pausen abzustellen. Dieser Ständer verhindert, dass die heiße Spitze des Bügeleisens mit brennbaren Materialien in Berührung kommt oder die Hände des Benutzers versehentlich verletzt werden. Die meisten Lötstationen haben einen eingebauten Lötkolbenständer sowie einen Schwamm oder Messingwolle zum Reinigen der Spitze.

Reinigungsschwamm

Eine Standardmethode zur Reinigung der Bügeleisenspitze ist die Verwendung eines Spitzenreinigers wie eines nassen Schwamms oder einer Messingdrahtwolle. Wenn der feuchte Schwamm an der Spitze abgewischt wird, kühlt das Wasser im Schwamm das Lot ab, und durch die mechanische Reibung werden die Verunreinigungen an der Spitze entfernt, so dass eine dünne Schicht sauberes Lot auf der Spitze zurückbleibt. Das verunreinigte Lot bleibt am Messing haften, wenn die Messingdrahtwolle an der Spitze gerieben wird. Die Spitze wird in die Messingwolle gedrückt, und wenn man sie wieder herausnimmt, bleibt eine dünne Lötschicht auf der Spitze zurück.

Flux

Flussmittel trägt zur Reinigung der zu lötenden Oberflächen bei und verhindert die Oxidation der heißen Lötspitze. Das Flussmittel wird in den Kern des Lots eingebracht oder separat als Paste verwendet. Die meisten Flussmittel erzeugen beim Erhitzen des Lötzinns Dämpfe, die auf Dauer eine Gefahr für die Gesundheit des Anwenders darstellen können. Daher ist es ratsam, für gelegentliches Löten einen gut belüfteten Raum zur Verfügung zu haben und bei wiederholter Exposition einen Rauchabzug zu verwenden. Lesen Sie unseren Artikel über die Pflege von Lötkolbenspitzen, um weitere Informationen zu erhalten.

Wie man ein Bauteil oder einen Draht lötet

Verzinnen der Lötkolbenspitze

Die Spitze eines Lötkolbens oxidiert schnell und wirkt wie ein Isolator, der eine ordnungsgemäße Wärmeübertragung zum Schmelzen des Lötzinns bei der Arbeit an einer elektronischen Platine verhindert. Beim Verzinnen wird die Spitze mit einer dünnen Menge Lot bedeckt. Sie sollte idealerweise zu Beginn und am Ende des Lötvorgangs sowie regelmäßig während des Prozesses durchgeführt werden, um die Lebensdauer der Lötkolbenspitze zu verlängern.

Führen Sie die folgenden Schritte zum Verzinnen der Lötkolbenspitze durch, bevor Sie mit den eigentlichen Lötarbeiten beginnen:

1. Setzen Sie die Spitze fest auf das Bügeleisen auf und schrauben Sie die Spitze fest an.
2. Heizen Sie den Lötkolben auf, indem Sie die Stromversorgung einschalten, und warten Sie, bis die Spitze erhitzt ist.
3. Verwenden Sie einen feuchten Schwamm, um die Lötkolbenspitze zu reinigen. Warten Sie ein paar Sekunden, bis sich die Spitze wieder erwärmt.
4. Halten Sie das Lot in der einen und den Lötkolben in der anderen Hand und berühren Sie die Spitze des Lötkolbens mit dem Lot, bis das Lot gleichmäßig über die Spitze fließt.

Wie man ein Bauteil auf die Leiterplatte (PCB) lötet

Sobald die Spitze des Lötkolbens verzinnt ist, führen Sie die folgenden Schritte aus, um ein Bauteil auf eine elektronische Platine zu löten:

1. Setzen Sie das Bauteil entsprechend der Markierung in das Loch auf der Platine und befestigen Sie es, indem Sie die Platine umdrehen und die Anschlüsse in einem Winkel von^450° nach außen biegen.
2. Berühren Sie mit der Spitze des erhitzten Bügeleisens gleichzeitig das Kupferpad und den Bauteilanschluss. Halten Sie die Position für 3-4 Sekunden, um das Pad und die Kabel zu erwärmen.
3. Halten Sie die Spitze des Lötkolbens weiterhin in der in Schritt 3 beschriebenen Position und bringen Sie das Lötzinn an die Verbindung. Das meiste Lötzinn schmilzt bei etwa^{1800 °C}; achten Sie daher darauf, dass die Lötstellen heißer als diese Temperatur sind.
4. Entfernen Sie den Lötkolben und warten Sie, bis das Lötzinn natürlich abgekühlt ist. Dies kann ein paar Sekunden dauern. Schneiden Sie nach dem Abkühlen den überflüssigen Draht von den Leitungen ab.
5. Prüfen Sie, ob die durch das Löten entstandene Verbindung ordnungsgemäß ist. Eine gute Lötstelle hat eine konische Form. Wenn die Form nicht richtig geformt ist, schneiden Sie den Bauteilanschluss ab und führen Sie den Vorgang erneut durch.
6. Wenn das Lötzinn klebrige Klumpen bildet, anstatt vollständig zu schmelzen, kann dies an der Oxidation der Lötkolbenspitzen liegen. Es wird dringend empfohlen, den Lötkolben zu verzinnen, zumindest vor und nach dem Löten.

Wie man Drähte lötet

Führen Sie die folgenden Schritte aus, um die Drähte zusammenzulöten:

1. Entfernen Sie die Isolierung von den Drahtenden, die verlötet werden sollen. Verdrehen Sie die Litzen mit den Fingern, wenn es sich um eine Litze handelt.
2. Erhitzen Sie den Lötkolben, setzen Sie die Spitze an das Ende eines der Drähte und halten Sie sie 3-4 Sekunden lang.
3. Halten Sie den Bügeleisen wie in Schritt 2 beschrieben in Position und berühren Sie das Lot auf dem Draht, bis es schmilzt und den gesamten Draht bedeckt. Wiederholen Sie den Vorgang auch für den anderen Draht.
4. Legen Sie die beiden verzinnten Drähte übereinander und berühren Sie die erhitzte Eisenspitze an beiden Drähten. Dabei schmilzt das Lot und beschichtet beide Drähte gleichmäßig.
5. Entfernen Sie den Lötkolben und warten Sie ein paar Sekunden, bis die Lötstelle abgekühlt und fest geworden ist. Die Verbindung kann mit einem Schrumpfschlauch abgedeckt werden.

Entlöten

Das Lötzinn und die Bauteile können zu Reparatur- und Fehlersuchzwecken von einer Leiterplatte entfernt werden. Ein Lötdocht, auch Entlötlitze genannt, kann eine Lötstelle entlöten. Führen Sie die folgenden Schritte aus, um eine Verbindung zu entlöten:

1. Legen Sie ein Stück der Entlötlitze auf die zu entlötende Verbindung.
2. Berühren Sie die Spitze eines erhitzten Lötkolbens auf der Oberseite des Geflechts. Dadurch schmilzt das darunter liegende Lot, das mit dem Geflecht verbunden wird.
3. Entfernen Sie das Geflecht. Das Lötzinn wird an der Litze befestigt.

Alternativ können Sie auch einen Lötzinnsauger verwenden, um das Lötzinn von einer Platine zu entfernen. Ein Lötzinnsauger ist ein Handsauger, der auf Knopfdruck heißes Lötzinn aufsaugt.