📗 (SMD-)Löten

KĂŒrzlich habe ich bereits bei einem PCB ein bisschen was zum SMD-Löten erzĂ€hlt. Ich mache das selbst auch erst seit ein paar Monaten. Das heißt einerseits, dass die „alten Hasen“ natĂŒrlich gerne was hinzufĂŒgen können + mich korrigieren. Andererseits möchte ich andere Leute zu ermuntern, es auch einfach mal zu probieren.

Löten

Zum herkömmlichen Löten in Durchstecktechnik schaut man sich am besten ein paar Videos auf Youtube an. Wichtig ist aus meiner Sicht Folgendes:

  • Ein temperaturgeregelter Lötkolben. Besser eine Lötstation. Ich persönlich setze eine solche Lötstation ein. Kann man auch via AliExpress aus Europa (Polen) beziehen: https://de.aliexpress.com/item/1995827068.html.
  • Eine saubere Lötspitze. Am besten auf einem halb-nassen Schwamm reinigen, den es zur o.g. Lötstation auch mit dazu gibt. Ansonsten ist ein solcher Lötspitzenreiniger eine feine Sache.
  • Ordentliches Lötzinn. Habe lange rumgesucht, aber inzwischen eines gefunden, mit dem ich extrem zufrieden bin: Das hier in 0,4 mm. Manchmal könnte es auch einen Tick dicker sein (0,6 mm), aber mit 0,4 mm kommt man schön dorthin, wo man das Lötzinn auch wirklich braucht und ist auf der sicheren Seite. Das hier ist jetzt bleihaltiges Lötzinn, welches ich so mit 300 bis 350 Grad löte. Man kann auch bleifreies nehmen, das lĂ€sst sich etwas schwerer verarbeiten.
  • Diese „dritte Hand“ kann ich total empfehlen. Insbesondere wenn man die Heißluft der o.g. Lötstation einsetzt. Aber auch sonst fehlt einem gerne mal ne Hand zum Löten.
  • Selbst wenn man keine SMD-Teile löten möchte, macht sich die Heißluftpistole der o.g. Lötstation total gut, wenn man was auslöten möchte. Geht damit super einfach.

Technisch habe ich eigentlich nur zwei Sachen anzumerken:

  • Es ist ĂŒblicherweise nicht die feinste Lötspitze die beste sondern die, die „gerade noch irgendwie passt“. Und zwar deswegen, weil je kleiner die Lötspitze ist, desto schlechter ist der WĂ€rmeĂŒbertrag. Man muss ja immer bedenken, dass nicht nur das Bauteil erwĂ€rmt werden muss, sondern immer auch WĂ€rme ĂŒber die Platine weggeht.
  • Nicht so schnell den Lötkolben wieder entfernen vom Lötpunkt, denn sonst gibt es kalte Lötstellen. Darauf achten, dass das Lötzinn schön fließt.

SMD-Löten

Zum SMD-Löten gibt es auf Youtube zahlreiche Tutorials, bei denen man auf unterschiedlichen Wegen zum Ziel kommt.

Ich persönlich setze die oben bereits genannte Lötstation ein und löte alle SMD-Teile mittels Lötpaste und heißer Luft (Reflow) oder Hot Plate. Eine gute Pinzette braucht es fĂŒr die SMD-Teile auf jeden Fall noch, da sie zu klein zum Greifen sind; ich nutze diese hier. Also muss schon eine aus Metall sein, nur dummerweise haben die gerne mal die Eigenschaft, dass sie sich magnetisieren, was dann das Ablegen/Positionieren von kleinen Bauteilen erschwert.

Einstieg:
Traue dich einfach mal - es gibt auch Übungsplatinen! Dann kriegt man auch eine Vorstellung davon, wie groß/klein die Standard-SMD-GrĂ¶ĂŸen 1206, 0805, 0603 und 0402 sind (und ja: Es gibt noch zwei kleinere GrĂ¶ĂŸen, aber da muss man schon ne ziemlich harte Sau sein :joy:). Hier mal ein GrĂ¶ĂŸenvergleich. In vielen Videos ist auch beschrieben, wie man mit Problemen wie dabei entstandene LötbrĂŒcken umgeht (z.B: das hier). Auf jeden Fall braucht man Flussmittel; ich verwende Mechaniker UV50. Wenn die Bauteile klein werden macht vor allem auch eine Lupe total Sinn.

Hier ein paar Dinge, die ich inzwischen gelernt habe:

  • Bei bleihaltiger Lötpaste besteht eher die Chance, dass sich ein nicht so gut platziertes Bauteil korrekt in Position schiebt. Ist so ein bisschen wie beim herkömmlichen Löten, da tut man sich mit Blei auch einfacher.
  • Die dĂŒnnste Lötspitze ist eher nicht die beste, da vergleichsweise wenig WĂ€rme ĂŒbertragen werden kann.
  • Darauf achten, die Bauteile nicht zu grillen. Bevor ich anfange das zu beschreiben: Am besten bei Youtube Videos anschauen.
  • Als bleifreie Lötpaste wird gerne mal PPD S600 mit 183°C-Schmelzpunkt empfohlen. Ich löte mit dieser aktuell alle meine SMD-Sachen.
  • Als bleihaltige Lötpaste mit 183°C-Schmelzpunkt wird gerne mal Mechaniker XG50 empfohlen.
  • Lötpaste nach Gebrauch immer im KĂŒhlschrank aufbewahren und vor Gebrauch entsprechend auf Zimmertemperatur erwĂ€rmen, da es sich sonst schlechter verarbeiten lĂ€sst (dazu spĂ€ter mehr).
  • Flussmittel bereithalten (oben bereits verlinkt). Zum klassischen SMD-Löten per Lötkolben braucht man es eh. Aber wenn man z.B. beim Reflow-Löten BrĂŒcken hat, so kann man diese wunderbar mit Flussmittel benetzen und anschließend durch drĂŒberziehen des Lötkolbens entfernen (wird auch oft in Youtube-Videos gezeigt).
  • Das Auftragen von Lötpaste muss gar nicht so supergenau sein. Speziell beim Einlöten z.B. des Port-Expanders PCA9555 trĂ€gt man einfach eine dĂŒnne „Wurst“ quer zu den KontaktflĂ€chen auf. Beim Reflow-Löten lĂ€uft das anschließend passend hin. TrĂ€gt man allerdings deutlich zu viel auf, so muss man im Anschluss viele BrĂŒcken entfernen. Klar, ist zusĂ€tzliche Arbeit, aber auch keine große Sache. Muss man einfach bisschen ĂŒben.
  • Hat man Flussmittel benutzt, so wird man die Platine im Anschluss reinigen wollen. DafĂŒr gibt’s spezielle Sachen, die ich selbst noch nicht getestet habe. Ich persönlich nutze Isopropanol und KĂŒchentĂŒcher dafĂŒr. Aus meiner Sicht ist der Trick einfach nur, dass man die Platine reinigen sollte, wenn sie noch heiß/warm ist. Weil dann ist das Flussmittel schön flĂŒssig und man kann es gut wegwischen.

Der Spass mit dem Auftragen der Lötpaste


  • Erstmal stellt sich die Frage, womit man Lötpaste eigentlich auftrĂ€gt. Man kann Lötpaste natĂŒrlich auch fertig in Spritzen kaufen, da hat man das Problem vermutlich nicht (dafĂŒr ist es teurer) - ich habe es nicht getestet. Angefangen habe ich, es mit Zahnstochern aufzutragen, aber das ist doch irgendwie lĂ€stig. Inzwischen nutze ich als Spritzen Braun Injekt 3 oder 5ml. Da geht ihr einfach in eurer Apotheke vorbei und nehmt mal drei StĂŒck von mit. Die kann man lĂ€nger verwenden, sofern zwischen den EinsĂ€tzen nich gleich mehrere Monate Pause liegen.
  • Als KanĂŒlen verwende ich Braun Sterican 18G. Das Problem ist daran nur, dass die viel zu lang sind. Ich nehme dann immer einen Winkelschleifer und trenne die so nach spĂ€testens einem Zentimeter ab. Sie einfach mit einem Seitenschneider abzupetzen funktioniert eher nicht, weil man dabei die Spitze plattdrĂŒckt. Gut ist es auf jeden Fall, wenn das Ende stumpf ist. Ich denke ich muss nicht sagen warum :joy:. Auf jeden Fall nicht zu lange lassen (oder gleich passend kaufen), weil sonst kriegt man die Lötpaste nicht mehr rausgedrĂŒckt. Man kann sich natĂŒrlich auch mal einen ganzen Satz bestellen und einfach mal ausprobieren, was passend ist. Ich kĂŒrze die Nadel immer so auf 1cm ein.
  • Mit einem Spatel oder auch einfach mit einem Schaschlik-StĂ€bchen kann man dann „eine gute Portion“ in die Spritze ĂŒbertragen. Macht nicht zu viel rein, man braucht von dem Zeug brutal wenig. Ich habe in meiner 5ml-Spritze aktuell so etwa 5mm Lötpaste drin - da kann ich Dutzende Carrier-PCBs mit löten.
  • Beim Auftragen ist es so, dass die Lötpaste eher nur widerwillig an der Platine haften bleiben will und lieber mit der KanĂŒle kuschelt. Das kriegt man gut in den Griff, wenn man mit heißer Luft die Platine selbst vielleicht so auf 50-60 Grad erhitzt (da macht sich eine „dritte Hand“ bezahlt). Denn ist die Platine warm/heiß, dann bleibt die Lötpaste eher an ihr haften. Und natĂŒrlich lĂ€sst sich die Lötpaste besser verwenden, wenn sie auf Raumtemperatur erwĂ€rmt ist und nicht frisch aus dem KĂŒhlschrank kommt.
  • Wenn die Lötpaste mal in der Spritze ist, muss man die nach Gebrauch natĂŒrlich nicht jedes Mal wegwerfen. In den seltensten FĂ€llen wird man alles aufbrauchen in einem Zuge, weil man einfach immer nur ganz ganz wenig braucht. Einfach mal ausprobieren, also mehrere Wochen lagern gehen, auch bei Raumtemperatur, hier bei mir problemlos. Ich achte aber auf jeden Fall drauf, dass ich die kleinen Döschen, in den die Lötpaste geliefert wird, immer im KĂŒhlschrank habe. Mal zur Relation: Mit der Menge, die in so einer Dose drin ist, kann man definitiv einige tausend Lötpunkte setzen.


Hier ein Bild von Lötpaste, die sich in einer 5ml-Spritze befindet. Die Menge, die man hier sieht, reicht reicht vermutlich fĂŒr >1000 Lötpunkte.

Womit designt man Platinen, damit man was zum Löten hat?

Gibt es mehrere Möglichkeiten. Einsteiger fangen gerne mal mit Fritzing - die Bilder davon werden sicherlich viele von euch kennen. Mir hat es nicht so zugesagt und ich bin dann ziemlich schnell beim kostenlosen KiCad gelandet. Es ist definitiv nix, was man in 30 Minuten lernt. Da gibt es schon viel zu wissen, bis man mal halbwegs produktiv arbeiten kann. Nehmt euch die Zeit und schaut euch am besten viele YouTube-Videos an - so habe ich das auch gelernt. Ansonsten hört man viel von „Eagle“ oder „Altium“.

5 „GefĂ€llt mir“

Was man ansonsten meines Erachtens noch gut gebrauchen kann:

In diesem Sinne: Viel Spaß beim Löten!
Zur Sicherheit weise ich drauf hin, dass Löten gaaaaaanz heiß ist und man sich gaaaaaanz doll verbrennen kann :woman_shrugging:. Also Obacht!

Ich löte alles bleifrei, das geht mit bißchen Übung auch sehr gut


GrundsĂ€tzlich muss man Geduld haben, Lötkolben dran halten, 21, 22, 23 (je nach GrĂ¶ĂŸe der Bauteile/Lötstelle), Lötzinn zugeben

Auch den Portexpander kann man ohne Lötpaste löten, dĂŒnnes Lötzinn, Lupe und Geduld :smiley:

Zum Entlöten ist Heißluft super, was damit auch geht ist eine Platine einmal komplett „nachlöten“. Wenn man die Vermutung hat bei der „normalen“ Handlötung ist was nicht 100% geworden, kann es helfen einfach alle Lötstellen noch einmal heiss zu machen


Die mag ich:

Da ich mit meiner Lötstation zufrieden bin, habe ich mir inzwischen eine Heißluftstation dazu gestellt.
Sinnvoll wĂ€re noch eine Silikonmatte , die gibt es in verschiedenen GrĂ¶ĂŸen und Ausstattungen.

Hier noch ein umfangreicher Artikel:
https://www.mikrocontroller.net/articles/SMD_Löten

Mein Sohnemann (6) hat in letzter Zeit öfter mal THT-Kram (Sockel, WiderstĂ€nde) gelötet. Jetzt keine Schaltungen, die irgendwie funktionieren mussten, sondern er wollte einfach mal löten und hatte Spaß dran. Gestern lagen auf der Lötmatte noch ein paar SMD-WiderstĂ€nde (0805) rum und er hat mich gefragt, ob er das auch mal löten könne. Ich hab’s ihm also mal gezeigt, wie das geht und im Anschluss hat er die Platine (hatte ich noch rumliegen) auf dem nachfolgenden Bild alleine gelötet mit Lötpaste und Heißluft. D.h. ich habe ihm erklĂ€rt, was er machen muss, aber ich habe nicht eingegriffen.

Hinweise:
a) Da sind jetzt irgendwelche WiderstĂ€nde eingelötet und teilweise auch an Stellen, wo nur Jumper sind. Es geht also nicht drum, dass das funktioniert - es ging nur um Übung.
b) Einen Port-Expander wollte ich nicht verheizen. Das kriegt er aber bestimmt auch hin.
c) Den Mosfet hatte ich bereits mal wo ausgelötet und der war noch bissl mit Flussmittel verdreckt.
d) An R7 hatte er die Lötpaste bissl verschmiert und da sieht man jetzt RĂŒckstĂ€nde vom Flussmittel. Sowas kriegt man z.B. mit Isopropanol leicht wieder weg. Am besten dann, wenn es noch heiß ist.
e) Der Mosfet ist ok so. Wenn man das in ganz schön machen will, dann macht man noch ein bisschen Flussmittel drauf, fÀhrt mit dem Lötkolben kurz lang und macht es dann mit Iso sauber.

Er kriegt auf jeden Fall bald einen neuen ESPuino, der etwas kompakter ist. Da kann er sich die Platine dann selbst löten. Mir ging’s hier nur drum zu zeigen, dass auch ein SechsjĂ€hriger SMD-Löten kann, wenn er das möchte :+1:.

1 „GefĂ€llt mir“

Da ich mit dem TP5000 nun auch QFN-Chips löten muss, habe ich mir vorletzte Woche eine Hot Plate zugelegt. Ist wirklich eine super Sache muss ich sagen.

Prozedere:

  • „Nackige“ Platinen bei 60 Grad auf der Hot Plate erwĂ€rmen, damit man einfacher Lötpaste auftragen kann. Hintergrund: Ist die Platine warm, dann hat die Lötpaste eher die Tendenz, auf der Platine hĂ€ngen zu bleiben.
  • Hot Plate ausschalten (außer es sind mehrere Platinen, dann lĂ€sst man sie natĂŒrlich an).
  • Platine(n) mit Lötpaste und Bauteilen bestĂŒcken.
  • Platine(n) auf die Hotplate legen und Zieltemperatur auf 210 Grad einstellen. Temperatur ist natĂŒrlich abhĂ€ngig von der verwendeten Lötpaste; ich verwende diese hier mit 183 Grad Schmelzpunkt.
  • Wenn die Zieltemperatur erreicht ist, dann lasse ich die Platine fĂŒr ca. weitere 60 Sekunden auf der Hot Plate liegen. Am besten einfach mal nach den Lötpunkten schauen; man sieht das ja, wenn alles gelötet ist.
  • Dann Platine vorsichtig mit einer Pinzette runternehmen und Hot Plate ausschalten.
  • Nun sind zwei Sachen wichtig: Die Platine ist heiß und damit ist das Lot flĂŒssig. Man muss jetzt keine Angst haben, dass die Bauteile wild runterrutschen, aber ein bisschen Vorsicht (vor allem waagrechte Haltung) ist schon geboten. Weiterhin sollte man die Platine nicht auf einen kalten Untergrund legen. Auf der Hot Plate liegen lassen ist keine Option, da diese ewig zum AbkĂŒhlen braucht. Ich lege sie daher auf eine Silikonmatte.
  • Gibt es irgendwo LötbrĂŒcken, so macht man etwas Flussmittel drauf und fĂ€hrt mit einem heißen Lötkolben kurz entlang. Notfalls (vorsichtig!) Entlötlitze benutzen. Im Anschluss mit Isopropanol reinigen.
1 „GefĂ€llt mir“