Praxistips

Funkentstörung ist überall dort notwendig, wo es bewegte elektrische Kontakte gibt. Sie dient zur Vermeidung von Störungen des Radio- und Fernsehempfangs und anderer Funkdienste beim Schalten dieser Kontakte. Im einfachsten Fall genügt zur Funkentstörung ein induktionsarmer 10nF-Kondensator über dem Kontakt. Ein solcher sollte auch über die Anschlüsse von kleinen Gleichstrom-Elektromotoren gelegt werden, falls diese nicht bürstenlos (d. h. mit elektronischer Kommutierung) ausgeführt sind.

Funkenlöschkombinationen (Vorzugswerte)

Aufgrund ihrer extrem hohen Eingangswiderstände sind moderne CMOS-Bauteile sehr empfindlich gegen die Auswirkungen statischer Entladungen, die zur Zerstörung oder Beschädigung von Sperrschichten oder feinsten Metall-Leiterbahnen auf dem Chip führen können. Zwar haben die Hersteller in den letzten Jahren die Eingangsschutzschaltungen perfektioniert, dennoch ist es notwendig -- vor allem im industriellen Umfeld, aber auch für den Hobbyelektroniker -- einige einfache Schutzmaßnahmen zu treffen. Beispiele dafür sind:

• Wenn Computer oder andere Elektronikgeräte ein isoliertes Netzteil haben, sollte bei Wartungs. und Umbauarbeiten das Netzkabel -- und damit die Schutzerdung -- angeschlossen bleiben. Wenn man dann möglichst oft irgendein metallisches Gehäuseteil berührt, hat elektrostatische Aufladung keine Chance.
• Man legt seinen Elektronik-Arbeitplatz mit einer antistatischen matte aus, die hochohmig geerdet wird. An diesen Matten befindet sich üblicherweise auch ein Druckknopf, an den ein Antistatikarmband angeschlossen werden kann.
• Antistatikarmbänder sind gut -- wenn sie getragen werden. Weil daran oft nicht gedacht wird, gibt es auch antistatische Schuhe, die natürlich nur auf einem entsprechend leitfähigen, hochohmig geerdeten Bodenbelag funktionieren können.
• CMOS-Bauteile dürfen nicht ohne entsprechende Schutzmaßnahmen aus ihrer Schutzverpackung entnommen werden.

Geringe Zugaben von anderen Metallen zur SnPb-Legierung beeinflussen die Eigenschaften des Lotes wie folgt:

(Alles nach DIN 1707, 8511, 8516.)

Bei einem ungeregelten Lötkolben muß man immer einen Kompromiß eingehen: Im Leerlauf wird er meist viel zu heiß, bei Belastung fällt die Temperatur schnell ab; die optimale Löttemperatur wird selten erreicht. Bei manchen billigen Modellen kommt es noch schlimmer: Die Lötspitze ist weder potentialfrei noch geerdet. Das kann für empfindliche Bauteile das Ende bedeuten, vor allem dann, wenn die bearbeitete Schaltung und der Lötkolbenartist ESD-geschützt sind. Aus all diesen Gründen nimmt man zum Löten elektronischer Bauteile am besten einen nicht zu schwachen temperaturgeregelten Lötkolben oder eine Lötstation (z.B. die ELV PLS 7002 mit ERSA 80 Lötkolben oder Ersa MS6000), dessen Potentialausgleichsbuchse man mit einem Druckknopf der Antistatikmatte auf der Arbeitsfläche verbindet (bitte nicht direkt niederohmig mit dem Schutzleiter, sonst ist der Vorteil der Potentialtrennung weg). Die Temperatur sollte bei Verwendung von normalem Elektroniklot (40%Sn/60%Pb) auf 370 Grad Celsius eingestellt sein. Bei extrem großen Lötstellen oder Verwendung von Fädeldraht kann man auch mal mehr einstellen.

Temperaturgeregelte Lötkolben kommen auch mit Auslöteinsätzen für ICs klar, die einen besonders hohen Wärmefluß benötigen. Mehrere Lötspitzen für verschieden große Lötstellen sind empfehlenswert. Für die Bearbeitung von SMD-Platinen sollte man die Anschaffung eine zweiten, kleineren Lötkolbens mit sehr feiner Spitze erwägen. Das Löten von SMD-ICs kann mit einem Heißluftlötkolben besonders komfortabel abgeschlossen werden. Ein solcher ist auch zum Entlöten von SMD-ICs besonders nützlich, aber leider sehr teuer.

Zum Löten SMD-Bauelementen ist ein kleiner Lötkolbens mit sehr feiner bleistiftspitzer Spitze zu empfehlen. Nur bei Flatpack-Gehäusen (solchen also, bei denen die Beine nach außen vom Gehäuse wegführen) kann man auch eine Perle Lötzinn an allen Pins vorbeiziehen. Das geht auch (vielleicht sogar am besten) mit einer breiten, flachen Lötspitze. Voraussetzung ist Lötstoplack und Flußmittel auf der Platine. Bezüglich des Flußmittels gibt es unterschiedliche Empfehlungen. Manche nehmen einfach feinen Lötdraht (ca. 0,5mm) und reinigen hinterher die Platine. Auch das üblicherweise in Lötanlagen verwendete wasserlösliche Flußmittel ist wohl geeignet. Es gibt aber auch spezielles SMD-Flußmittel in flüssiger Form, das sich besonders leicht auf der Platine verteilt und beim Löten rückstandsfrei verdampft.

Besonders bei Gehäusen mit nach innen führenden sogenannten J-Leads hat sich die folgende Lötmethode (unter Verwendung der o. g. sehr feinen bleistiftspitzen Lötspitze) bewährt:

• Man heftet den IC zunächst nur an zwei Ecken mit sehr wenig Zinn paßgenau an. Notfalls ist er dann zwecks Korrektur der Position leicht wieder abzulöten.
• Dann werden alle Pins -- wiederum mit sehr wenig Lötzinn, aber unter Verwendung von Flußmittel verlötet.
• Wenn man so ein Gerät hat, geht man zum Schluß nach dem Abkühlen des ICs und neuerlicher Flußmittelzugabe nochmal mit dem Heißluftlötkolben rund um das IC. Dabei sollte das Fließen des Lötzinns an Pad und Beinchen sichtbar werden.
• Eine Lupenleuchte erleichtert die Endkontrolle enorm. Besonders schwierig zu sehen sind Lötbrücken unter dem IC. Zumindest braucht man daher einen sehr gut beleuchteten Arbeitsplatz.

• Fingerspitzengefühl und viel Geduld am Anfang
• Die Fähigkeit, daran zu glauben, daß man fast ohne Lötzinn auskommt

Zum Entlöten SMD-Bauelementen ist ein Heißluftlötkolben (leider sehr teuer) zu empfehlen. Ein herkömmliches Heißluftgebläse erzeugt zuviel und v. a. zu großflächige Hitze, ein Haarfön erzeugt daegegen keine ausreichende Hitze.

Notfalls kann man bei kleineren Bauteilen auch eine etwas breitere Lötspitze in einen normalen Elektroniklötkolben einspannen. Damit lassen sich dann mehrere Pins (bei ICs nur auf einer Seite auf einer Seite des Bauteils) gleichzeitig heißmachen.

Wenn die Löcher einer Platine genügend groß sind, kann dazu eine der recht preiswert erhätlichen Entlötpumpen verwendet werden. Zuerst kommt etwas frisches Lötzinn auf die zu entlötende Lötstelle, dann wird die "geladene" Pumpe sofort nach dem Wegnehmen des Lötkolbens möglichst dicht auf die Lötstelle gebracht und ausgelöst. Die Nachteile dieser Methode sind:

• Beim Auslösen erzeugt die Pumpe einen Rückstoß, der die mechanische Handhabung von Platine, Lötkolben und Pumpe erschwert.
• Das Lötzin wird beim Absaugen in unzählige winzig kleine Teilchen zerlegt, die sich anschließend überall auf der Platine verteilen und dort unter ungünstigen Umständen Feinschlüsse verursachen können. Daher muß die Platine nach getaner Arbeit genau inspiziert und gereinigt werden.
• Billige Entlötpumpen neigen zum Verklemmen und müssen dann sehr häufig gereinigt werden.

Soll ein defektes Bauteil mit vielen Pins bei bestmöglicher Schonung der Platine ausgewechselt werden, haben sich die beiden folgenden Methoden bewährt:

• Bei Multilayer-Platinen oder Bauteilen mit extrem vielen Pins kneift man die Pins mit einem Seitenschneider ab und entlötet sie anschließend einzeln.
• Bei ein- oder zweilagigen Platinen erhitzt man jeden einzelnen Pin mit etwas frischem Lötzinn und schiebt, während das Zinn noch flüssig ist, eine vorne flach abgefeilte Injektionsnadel passender Dicke über den Pin. Da die Nadel das Zinn nicht annimmt, ist sie danach bei erkaltetem Lötzinn leicht wieder abziehbar.

Für kleine runde Löcher nimmt man am besten Spiralbohrer. Ideal ist eine Ständerbohrmaschine oder ein guter Bohrständer. Wenn die Löcher vorher angekörnt werden, verläuft der Bohrer auch beim Freihandbohren kaum mehr. Große runde Löcher macht man am einfachsten mit sogenannten Locheisen, die es in verschiedenen Größen für ca. 8..20 DM im Werkzeughandel oder in Baumärkten gibt.

Rechteckige Ausschnitte in Frontplatten sind schwieriger herzustellen. Am besten funktioniert mit einfachen Werkzeugen die folgende Methode: Man bohrt innerhalb des Ausschnitts ein Loch, durch das eine Stichsäge mit feinem Sägeblatt eingeführt werden kann. Damit sägt man dann ca. 0,5..1mm innerhalb der gewünschten Linie das überflüssige Blech weg. Der Rest wird dann mit einer großen Flachfeile entfernt. Bei dünnen Blechen ist es besser, eine Laubsäge statt der Stichsäge zu verwenden und eine dünne unter dem Blech festgespannte Hartfaserplatte mitzusägen, um ein Verbiegen des Blechs zu verhindern. Die Hartfaserplatte bleibt auch beim Feilen unter das Blech gespannt. Für sehr schmale Schlitze (z.B. für Schiebepotis) kann man auch eine Reihe Löcher dicht nebeneinander (mit einem guten Bohrständer und kurz eingespanntem Bohrer im Idealfall sogar überlappend) bohren und daraus mit einer Schlüsselfeile (flach) den Schlitz formen.

Profis machen das mit Siebdruck auf Aluminium. Leider erfordert das eine Reihe von Spezialgerätschaften und ist nicht ganz so einfach. Bei Conrad Electronic (oder billiger bei Köster Elektronik, dem Hersteller der Anlage) gibts eine Siebdruckanlage für 299 DM, mit der man Platinen und alle anderen glatten Oberflächen bedrucken kann, u.a. auch Bestückungsdrucke und Lötstopmasken. Das Sieb muß mit einer Vorlage belichtet und danach entwickelt werden. Sowohl die Farbe als auch der Resist auf dem Sieb müssen hinterher ausgewaschen werden, was wohl nur mit "harten" Lösungsmitteln vernünftig funktioniert.

Für den Amateur eignet sich -- bei reduzierten Anforderungen an die Kratzfestigkeit der Oberfläche -- selbstklebenden A4-Folien (z. B. Bestell-Nr. 3480 von Zweckform), die sich leicht im Laserdrucker bedrucken lassen. Nach dem Aufkleben fällt die Folie auf der Alu-Frontplatte kaum noch auf. Wer sich mehr Glanz wünscht, kann dies mit einer hauchdünn aufgesprühten Schicht Plastikspray (von Kontakt-Chemie, erhältlich im Elektronik-Fachhandel) erreichen.

Man kann auch mit einem Tintenstrahldrucker spiegelverkehrt auf spezielle Tintenstrahlerfolie drucken. Die Folie schützt somit den Druck und die aufgerauhte Seite der Folie kommt später nach innen zu liegen. Dann klebt man doppelseitig selbstklebende, durchsichtige Folie (im gutsortierten Schreibwaren- oder Designerbedarfshandel) auf die Frontplatte und darauf die Tintenstrahlerfolie. Farbig und mit mindestens 300 dpi sieht das gut aus und ist trotzdem recht preiswert.

Bei häßlichen Plastikfrontplatten kann man auch auf (ggf. Spezial-) Papier (seitenrichtig) drucken, das ergibt dann eine weiße oder ggf. auch farbige Frontplatte. Auf die Frontplatte kommt dann wieder die doppelseitige Selbstklebefolie (muß in diesem Fall nicht durchsichtig sein), darauf das Papier, und darauf schließlich Tesa- oder Teneka-Selbstklebefolie. Keinen Alleskleber o. ä. statt der doppelseitig selbstklebenden Folie verwenden, da die Selbstklebefolie kein Ablüften zulässt; sie schlägt dann leicht Blasen!

Vor dem Aufkleben der Folie wir die Frontplatte gebohrt, aber die kleineren runden Löcher auf der Vorderseite nicht entgratet. Diese werden erst nach dem Aufkleben der Folie mit einem Kegelsenker entgratet. Dabei entsteht auch gleich der entsprechende Ausschnitt in der Folie. Größere und eckige Löcher (wie für Schalter) schneidet man nach dem Aufkleben der Folie mit einem Skalpell oder einem kleinen Teppichmesser aus.

Eine "Folientastatur" läßt sich durch eine zwischen Frontplatte und Folie geklebte Selbstklebefolie im Alu-Look machen. Hinter einen Auschnitt in der Frontplatte, der mit den beiden Folien überklebt ist, kommen Kurzhub-Minitaster (z. B. von Conrad). Natürlich kann auch in diesem Fall die Frontplatte aus billigem Material sein.

Profis machen das -- z. B. zum Enspiegeln von Bildschirmen -- mit Flußsäure. Für den Amateur gilt aber: Finger weg von Flußsäure! Fluorwasserstoff ist ein extrem fieses Zeug und verursacht sehr schwer heilende Wunden! Abheilzeiten von bis zu einem Jahr und mehr sind leider keine Seltenheit.

Wer unbedingt Glas anätzen will, kann -- ebenfalls unter den üblichen Vorsichtsmaßnahmen, weil starke Lauge -- konzentrierte Natronlauge verwenden. Die Einwirkzeit ist etwas länger, das Ergebnis aber ebenfalls sehr gut.

Manchmal braucht man für etwas ausgefallenere Analogschaltungen Drei- oder Mehrfachpotentiometer oder welche mit unüblichen Widerstandswerten oder -verläufen. Dann kann man sich mit einer der folgenden Lösungen behelfen:

• Bausatzpotis von Schuro. (1-6 Ebenen + Schaltermodul, fast jede Zusammenstellung möglich. Nachteil: nicht ganz billig, da Leitplastikpotis und Mindestabnahme von 10 Stück.)
• Normale Doppelpotis auseinandernehmen und aus zwei Doppelpotis ein Drei- oder Vierfachpoti zusammensetzen. (Das geht z.B. mit den Ausführungen, die man bei Reichelt bekommt. Die hintere Hälfte dieser Potis ist nämlich so eine Art "Bausatz-Poti". Man muß allerdings die Blechnasen aufhebeln und hinterher wieder zusammendrücken. Wenn man dabei nicht sorgfältig vorgeht, "klemmt" das Poti hinterher oder läßt sich nur mit ungleichmäßigem Drehwiderstand betätigen.)
• Mehrere Potis über eine möglichst spielarme Mechanik koppeln.
• Linearpotis durch Parallelschalten eines gleichen Widerstands in nahezu logarithmische Potis verwandeln, die dann allerdings nur noch sehr hochohmig belastet werde dürfen.
• Elektronische Potis können von einem Microcontroller geeignet angesteuert werden.