Egal, ob Sie gerade erst mit der Elektronik-Selbstmontage beginnen oder als Ingenieur an fortschrittlichen Systemen arbeiten, Löten ist eine wichtige Fähigkeit, die Sie sich aneignen müssen. Vereinfacht ausgedrückt ist Löten ein Verfahren, bei dem Bauteile und Leiterplatten mithilfe einer Lotlegierung miteinander verbunden werden.
Lötzinn gibt es in vielen verschiedenen Arten, sodass es schwierig ist, das am besten geeignete für Ihr Projekt auszuwählen. Es ist jedoch von größter Bedeutung, da es Einfluss darauf haben kann, wie gut das Projekt funktioniert, in erster Linie wie haltbar es ist und ob es sicher in der Anwendung ist.
Keine Sorge, wir haben alles im Griff. Löten kann eine anspruchsvolle Aufgabe sein, aber dieser Leitfaden bietet Ihnen aktuelle Informationen zu den benötigten Werkzeugen und Löttipps für optimale Lötergebnisse auf Leiterplatten. Am Ende dieses Artikels haben Sie die Fähigkeiten erworben, Ihre Elektronikprojekte zu revolutionieren. Sie müssen sich keine weiteren Gedanken machen, denn Sie wissen jetzt genau, wie man lötet und welches Lötmittel Sie verwenden sollten.
Was ist Löten?
Beim Löten werden die Teile zusammengefügt und das Lot um die Verbindungsstelle herum geschmolzen, um zusammen mit dem leitfähigen Lot eine feste mechanische Verbindung zu bilden. Beim Löten wirkt es beim Anbringen verschiedener Komponenten wie Widerständen, Kondensatoren und integrierten Schaltkreisen auf den Leiterbahnen leitfähiger Platinen, um Stabilität und Funktionalität zu gewährleisten. Löten ist daher unerlässlich.
Die Rolle von Lötzinn in Leiterplatten
Ein Lot erfüllt auf einer Leiterplatte verschiedene Funktionen. Zunächst dient es als leitfähiger Pfad zwischen verschiedenen Komponenten und sorgt so für eine gute elektrische Verbindung, die für den Betrieb der Schaltung unerlässlich ist. Darüber hinaus dient Lot als mechanische Verbindung, wodurch die Komponenten auch bei Vibrationen oder Widerstandsstößen, wie sie beim Löten auftreten, fixiert bleiben.
Eine weitere wichtige Funktion des besten Lötmittels für Leiterplatten ist die Funktion als Antifouling-Mittel. Es verhindert die Oxidation der Verbindungsstellen oder deren Abnutzung im Laufe der Zeit. Eine gute Lötmittelauswahl erhöht die Lebensdauer und Zuverlässigkeit Ihrer Leiterplatten erheblich.
Arten von Loten für Leiterplatten
Zinn-Blei-Lot (SnPb)
Zinn-Blei-Lot, das fast 60 % Blei und 40 % Zinn enthält, erfreut sich seit Jahrzehnten großer Beliebtheit in der Elektronik. Zinn-Blei-Lot ist nach wie vor eines der gängigsten Lote in der Branche, da es sich aufgrund seiner hervorragenden Löteigenschaften und der einfachen Handhabung hervorragend verarbeiten lässt und einen relativ niedrigen Schmelzpunkt aufweist. Leider birgt die Verwendung von Blei Gesundheits- und Umweltrisiken; dies ändert sich langsam, da zunehmend Bedenken geäußert werden und die Verwendung von Blei verboten wird.
Bleifreies Lot
Da sich weltweit der Umweltauswirkungen und bestimmter gesundheitlicher Probleme bewusster wird, hat sich bleifreies Lot branchenübergreifend zum neuen Standard entwickelt, auch in der Unterhaltungselektronik. SnAgCu und Zinn-Kupfer-Lote werden nicht mehr verwendet. In den meisten Fällen handelt es sich um SN-Kopf oder Blei, und das Lot besteht aus AgCu; dieses Lot ist umweltfreundlich. Der Schmelzpunkt ist jedoch relativ hoch, was eine zuverlässige Temperaturregelung für das optimale Lot für die Leiterplatte erfordert.
Silberbasiertes Lot
Silberbasiertes Lot hat nachweislich einen relativ hohen Schmelzpunkt und benötigt in der Regel ein Lötmittel. AgCu- und SAC-Lote enthalten in der Regel Zinn. Obwohl Silber die Kosten des Lotes erhöht, ist der hohe Schmelzpunkt vergleichbar und ermöglicht die Verwendung von Loten mit geringer thermischer und elektrischer Leitfähigkeit. Mit diesen Nadeln bietet das beste Lötmittel für Leiterplatten Zuverlässigkeit und hohe Leistung für alle, die es benötigen, wie z. B. Militär und Luft- und Raumfahrt.
Hochtemperaturlot
Hochtemperaturlote werden in der Automobil- und Industrieelektronik eingesetzt, wo hohe thermische Stabilität erforderlich ist. Sie verfügen über einen höheren Schmelzpunkt und eignen sich daher für Anwendungen mit sehr hohen Temperaturen. Hochtemperaturlote garantieren, dass die Verbindung auch unter widrigsten Bedingungen sicher leitfähig bleibt.
Unterschied zwischen bleihaltigem und bleifreiem Lot
Die Entscheidung zwischen bleihaltigem und bleifreiem Lot hat Konsequenzen und ist, wie bereits erwähnt, eine kritische Entscheidung:
Bleilot:
Zusammenstellung: Besteht üblicherweise aus 60 % Zinn und 40 % Blei (SnPb 60/40).
Schmelzpunkt: Ein niedrigerer Schmelzpunkt von etwa 183 °C erleichtert andere Sitzungen.
Verarbeitbarkeit: Neigt dazu, stärker zu fließen, was zur Herstellung dichter und zuverlässiger Verbindungen beiträgt.
Elektrische Leitfähigkeit: Hervorragend, da es eine ordentliche elektrische Verkabelung gewährleistet.
Mechanische Festigkeit: Die Verbindungen sind stark und die Segmente mechanisch einwandfrei.
Auswirkungen auf Gesundheit und Umwelt: Blei ist eine giftige Substanz für Mensch und Umwelt, und bleifreies Lot ist giftig. Längerer Bleikontakt kann zu schweren gesundheitlichen Problemen wie Nervenschäden führen.
Regulierung: Aufgrund der gesundheitlichen Risiken wurde der Verkauf von Blei in jeglicher Form reguliert, beispielsweise durch die RoHS-Richtlinie. Dies hat die Industrie dazu veranlasst, auf sicherere Ersatzstoffe umzusteigen.
Bleifreies Lot:
Zusammenstellung: Zinn, Silber und Kupfer (SnAgCu) sind hervorragende Lote.
Schmelzpunkt: Ein höherer Schmelzpunktbereich liegt bei etwa 217 °C oder mehr und erfordert eine sorgfältige Temperaturkontrolle.
Verarbeitbarkeit: Aufgrund des großen Temperaturbereichs und der geringen Fließfähigkeit ist die Anwendung insbesondere für Anfänger etwas schwierig.
Elektrische Leitfähigkeit: Ziemlich gut, wenn auch etwas niedriger als Bleilot.
Mechanische Festigkeit: Es kann zeitweise spröde sein, was bei mechanischer Belastung oder thermischen Belastungen zum Versagen führen kann.
Auswirkungen auf Gesundheit und Umwelt: Benutzerfreundlicher und umweltfreundlicher, da das Gesundheitsrisiko einer Bleivergiftung vermieden wird.
Einhaltung der Vorschriften: Aktuelle Umwelt- und Gesundheitsstandards werden vollumfänglich eingehalten und dienen daher als Maßstab für den Einsatz im Bereich der Unterhaltungselektronik oder umweltbewusster Unternehmen.
Lötformen für Leiterplatten
Lötdraht
Das beste Lötmittel für Leiterplattendrähte ist das am häufigsten verwendete Produkt beim manuellen Löten. Es ist in verschiedenen Durchmessern für verschiedene Anwendungen erhältlich. Viele Lötdrähte enthalten einen Flussmittelkern, der den Lötvorgang erleichtert, da er die zu lötenden Oberflächen reinigt und das Lot beim Fließen unterstützt.
Lotpaste
Lötpaste ist eine gemischte Substanz, die kleine Lötkugeln in Flussmitteln enthält. Diese werden zusammen mit den Komponenten, die in einem Reflow-Ofen platziert werden, auf das beste Lötmittel für Leiterplatten für die Oberflächenmontage (SMT) aufgetragen. Dieser Ofen erhitzt die Leiterplatte, wodurch die Lötpaste schmilzt und sich formt.
Lötstäbe
Lötstäbe hingegen werden im Wellenlötverfahren eingesetzt und kommen in der Großserienfertigung zum Einsatz. Um mehrere Verbindungen gleichzeitig auf der Rückseite von Leiterplatten zu löten, werden geschmolzene Lötstäbe verwendet. Diese sind äußerst effektiv und hilfreich in der Massenproduktion und beim Löten, allerdings sind die im gesamten Prozess verwendeten Werkzeuge sehr spezialisiert.
Top 8 der besten Lötmittel für LeiterplattenMarken
Kester 44 Kolophoniumkernlot
Kester 44 ist in der Lötbranche weithin bekannt für sein hochaktives Kolophonium-Flussmittel, das durch die Verwendung von Kester-Lötdraht schnelles und starkes Löten für Elektronikverbindungen gewährleistet. Es ist eines der besten Lötmittel für Leiterplatten – sowohl für Profis als auch für Bastler. Aufgrund der Effizienz und der konstanten Ergebnisse von Kester 44 findet es vielfältige Anwendungsmöglichkeiten.
Alpha Fry AT-31604
Der Alpha Fry AT-31604 bietet Lötdraht für Anfänger und Fortgeschrittene. Dieser Lötdraht bietet gleichmäßigen Fluss und Haltbarkeit für zuverlässige Lötarbeiten. Da der Draht Kolophonium-Lötflussmittel verwendet, erleichtert er das optimale Löten der Leiterplatte erheblich.
MG Chemicals 63/37 No Clean Lot
Das beste Merkmal des Lots MG Chemicals 63/37 ist seine No-Clean-Formel, die eine Reinigung nach dem Lötvorgang überflüssig macht. Es hat eine eutektische Zusammensetzung aus 63 % Zinn und 37 % Blei, die nach dem Auftragen des flüssigen Lots schnell feste Verbindungen bildet.
WYCTIN 60/40 Lötdraht
Der WYCTIN 60/40 Lötdraht ist bekannt für seine kolophoniumhaltigen Lötdrähte und starken Lötverbindungen. Dieser Lötdraht ermöglicht reibungslose und zuverlässige Verbindungen und zählt aufgrund seiner Einfachheit zu den besten Lötmitteln für Leiterplatten unter Bastlern. Mit diesem Draht ist die Lötleistung stets auf einem guten Niveau.
SRA Soldering Products Lötzinn mit Kolophoniumkern
SRA Soldering Products bietet hochwertiges Lot mit Kolophoniumkern, das die Verbindungszeiten verkürzt und gute Lötverbindungen ermöglicht. Aufgrund der guten und stabilen Lötleistung und der einfachen Handhabung ist dieses Lot sowohl bei Amateuren als auch bei Profis beliebt.
Cardas Lötdraht
Cardas Lötdraht wird in der audiophilen Community aufgrund seiner einzigartigen elektrischen Löteigenschaften sehr geschätzt. Er besteht aus einer Kombination aus Zinn, Blei, Silber und Kupfer und eignet sich daher für hochwertige Audiokabelanwendungen. Diese Zusammensetzung führt zu reduziertem Signalverlust und hervorragender Klangqualität.
Harris Stay-Brite Silberlot
Harris Stay-Brite ist ein silberhaltiges Lot, das stark und zugfest ist. Es eignet sich optimal für Anwendungen mit hoher Zuverlässigkeit, beispielsweise für Hochleistungsanwendungen. Der Silberanteil verbessert die Eigenschaften des Lots für Leiterplattenverbindungen.
Worthington 60/40 Lötdraht
Worthington 60/40 Lötdraht ist preisgünstig und zuverlässig. Er eignet sich hervorragend für allgemeine Lötarbeiten und ist somit ein vielseitiges Werkzeug. Sein Lötzinn-Verhältnis sorgt für einen guten Fluss und eine gute Leistung, die jeder, der damit arbeitet, benötigt. Damit ist er sowohl für Bastler als auch für Profis eine der besten Lötmittel für Leiterplatten.
Wichtige Faktoren bei der Auswahl des besten Lötmittels für Leiterplatten
Legierungszusammensetzung
Die Legierungszusammensetzung des Lots beeinflusst dessen Schmelzpunkt e1, elektrische Leitfähigkeit und mechanische Festigkeit. Die richtige Wahl der Zusammensetzung ist beim Anbringen eines Kontakts entscheidend für die Leistung und Zuverlässigkeit Ihres optimalen Lots für Leiterplatten.
Schmelzpunkt
Der Schmelzpunkt bestimmt die Lötbarkeit und die Belastbarkeit des Elements. Die meisten bleifreien Lote haben einen hohen Schmelzpunkt und erfordern daher beim Löten eine höhere Temperaturkontrolle.
Flusstyp
Flussmittel ist eine der wichtigsten Komponenten, da es Oxidation verhindert und die Lotbenetzung verbessert, um optimales Lot für die Leiterplatte zu erzielen. Flussmittel gibt es in verschiedenen Ausführungen, z. B. Kolophonium, wasserabwaschbare und nicht reinigende. Die Wahl des Flussmitteltyps hängt von den Reinigungsanforderungen und dem Anwendungszweck ab.
Durchmesser
Der Lötdurchmesser bzw. die Lötdrahtbreite ist wichtig, da sie bestimmt, wie das Lot in verschiedenen Bauteilen oder Komponenten eingesetzt wird. Feinarbeiten lassen sich mit dünneren Drähten erledigen, beispielsweise bei der Verwendung von Fine-Pitch-SMT-Komponenten, während größere und dickere Lötdrähte perfekt für größere Verbindungen und bedrahtete Komponenten geeignet sind.
Tipps zum erfolgreichen Löten von Leiterplatten
Wähle die richtigen Werkzeuge
Die richtigen Werkzeuge verbessern Ihre Löterfahrung erheblich und vereinfachen den gesamten Prozess, um optimales Lot für die Leiterplatte zu erhalten. Ein guter Lötkolben mit einstellbarer Temperaturregelung ist unerlässlich. Mehrere Lötspitzen sind ebenfalls von Vorteil, da sie Ihnen helfen, verschiedene Lötarbeiten effizient zu erledigen.
Sorgen Sie für einen sauberen Arbeitsplatz
Die Minimierung von Verunreinigungen durch einen sauberen und organisierten Arbeitsplatz trägt ebenfalls zur Verbesserung der Lötqualität bei. Verwenden Sie niemals staubige oder schmutzige Werkzeuge oder Komponenten und stellen Sie sicher, dass der Arbeitsbereich gut beleuchtet und belüftet ist.
Bereiten Sie Ihre Komponenten vor
Bauteile sind an sich zerbrechlich und können beschädigt werden. Daher ist es wichtig, Oxidationen und Verunreinigungen vor dem Löten zu entfernen. Verwenden Sie zur Reinigung Isopropylalkohol und ein fusselfreies Tuch und reiben Sie die Lötstelle damit ab. Seien Sie vorsichtig, da die Verbindungen empfindlich sind und nicht auseinanderreißen. Diese sorgfältigen Techniken verbessern die Dichtheit und machen die Anschlüsse und Verbindungen stabiler.
Sorgen Sie für die richtige Temperatur
Löten ist ein heikler Vorgang. Es ist wichtig sicherzustellen, dass Kondensatoren und Bauteile beim Löten nicht überhitzt werden, da dies zu einer Verletzung der Kontrollmaßnahmen führen kann. Überprüfen Sie stets die Spezifikationen des Leiterplattenherstellers, um das beste Lötmittel zu finden. Vermeiden Sie außerdem zu niedrige Temperaturen, da diese keine Garantie für kalte Lötstellen oder Ähnliches bieten.
Reinigen Sie die Lötkolbenspitze
Oxidative Verschmutzungen an der Lötspitze verlangsamen diese und können zu einer schlechten Spitzenkalibrierung führen. Reinigen Sie die Spitze daher während des Lötens regelmäßig mit Messingdraht oder Tornadopilzen. Zusätzlich kann ein Schwamm verwendet werden, um eine Überhitzung der Spitze zu verhindern und eine ausreichende Spitzenkalibrierung zu gewährleisten.
Überprüfen Sie Ihre Arbeit
Überprüfen Sie Ihre Arbeit immer wieder. Sollten Sie etwas bereuen oder Änderungen vornehmen müssen, sollten Sie diese sofort vornehmen und beim Löten Ihrer Verbindungen nicht ignorieren. Matte Lötstellen können auch auf schlechte Lötung, Montage und Überhitzung zurückzuführen sein. Führen Sie daher alles erneut durch. Achten Sie darauf, dass die Verbindungen glatt und glänzend sind, denn dies ist der Maßstab für optimales Löten auf Leiterplatten.
Häufige Probleme beim Löten von Leiterplatten und wie man sie vermeidet
Kalte Lötstellen
Um eine unzureichende Hitze zu vermeiden, ziehen Sie die Lötverbindung fest, da niedrige Temperaturen häufig eine Hauptursache für kalte Lötverbindungen sind.
Ursachen: Bewegung der Verbindungen oder wenn dem Lot nicht genügend Zeit zum Erstarren gegeben wird.
Wirkung: Beeinträchtigt starke elektrische und mechanische Verbindungen.
Verhütung: Die richtige Arbeitstemperatur des Lötkolbens wird aufrechterhalten und die Verbindung wird einige Sekunden lang gehalten, bis das Lot aushärtet.
Lötbrücken und überschüssiges Lötzinn
Ursachen: Verwendung von zu viel Lötzinn oder Überbrückung zwischen benachbarten Pads/Pins.
Verhütung: Verwenden Sie die richtige Menge Lötzinn. Überschüssiges Lötzinn kann mit einem Lötlitzen- oder Entlötgerät entfernt werden. Überprüfen Sie Ihre Arbeit, um Brücken so schnell wie möglich zu identifizieren und zu reparieren.
Schlechte Benetzung und unzureichende Haftung
Ursachen: Teerablagerungen auf den Bauteilen, unsaubere Bauteile, fehlendes oder zu geringes Lötflussmittel sowie falsche Löttemperaturen.
Verhütung: Reinigen Sie zunächst alle zu lötenden Oberflächen gründlich, verwenden Sie das richtige Lötflussmittel und achten Sie darauf, dass die Spitze des Lötkolbens heiß genug ist, um eine gute Benetzung und starke Verbindungen zu gewährleisten.
Fazit
Um das beste Lötmittel für Leiterplatten herzustellen, müssen das richtige Lötmittel und die Lötverfahren korrekt angewendet werden. Wenn Sie die verschiedenen Lötarten, die Zusammensetzung und die Lötverfahren kennen, können Sie Ihre Lötfähigkeiten verbessern und bessere Ergebnisse bei Ihren Projekten erzielen. Betrachten Sie diesen Leitfaden als Referenz für die Auswahl des besten Lötmittels für Ihre gewünschte Leiterplatte. So können Sie häufige Lötprobleme lösen und hochwertige elektronische Geräte ohne großen Aufwand bauen. Viel Spaß beim Löten!
