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Donnerstag, den 24. September 2009 um 07:44 Uhr

Lochrasterplatinen in der Bastelpraxis

Mit Lochrasterplatinen (Lochrasterplatten) lassen sich relativ schnell Elektronik-Schaltungen realisieren. Allerdings bestehen auch Nachteile. Im Gegensatz zur Ugly-Construction-Methode fehlen große Masseflächen. Für die SMD-Bestückung sind Lochrasteplatinen ebenfalls nicht besonders geeignet.

Wann soll man Lochrasteplatinen einsetzen? Wenn die Schaltungen aus vielen diskreten, bedrahteten Bauteilen bestehen und viele ICs in DIL-Gehäusen zum Einsatz kommen, wie dies zum Beispiel in der Digitaltechnik der 70er Jahre vorkommt. Außerdem darf die Masseverbindung nicht kritisch sein, wie dies in Hochfrequenzschaltungen auf UKW der Fall sein kann. HF-Schaltung bis in den Kurzwellenbereich lassen sich problemlos aufbauen, wenn man bei der Verlegegung der Masseverbindung etwas mitdenkt.


Ein von DL3MGN aufgebauter 20m-QRP-Transceiver für CW (kleiner Kurzwellen-Telegrafie-Sende-Empfänger für den Amateurfunk), welcher ausschließlich auf Lochrasterplatten verwirklicht wurde. Damit können mit etwas Glück Funkverbindungen rund um den Globus aufgebaut werden, wenn die Bedingungen für die Wellenausbreitung gut sind. Telegrafie (CW) muss man allerdings können.


Teilbestückte Lochrasterplatte. Kein schöner Anblick, aber die Elektronik funktioniert.

Welchen Draht verwende ich? Ideal wäre verzinnter 0,5 mm dicker Kupferdraht. Zur Not geht auch dickerer, abisolierter Klingeldraht (keine Litzen). Je dicker der Draht, desto störrischer benimmt sich der Draht und destso schwieriger wird die Arbeit.

Die Rückseite einer Lochrasterplatine. Ich habe keine Hemmungen auch auf der Rückseite Bauteile anzubringen. Neben einem Lötaugenmuster gibt es auch Platinen mit einem Streifenraster, das ich nicht gerne verwende.

Was ist der typische Fehler beim Löten? Viele kürzen die Drähte der Bauteile nach dem Löten. Durch das Abknipsen mit dem Steitenschneider entsteht eine Stoßwelle, welche haarfeine Risse in der Lötstelle erzeugt, die sich erst nach Jahren durch Ausfälle bemerkbar macht. Nach dem Kürzen der Anschlussdrähte ist die Lötstelle deshalb nochmals nachzulöten. Als Lot verwenden wir das bleihaltige Elektroniklot, weil es eine niedrigere Schmelztemperatur benötigt als das bleifreie. Dieses bleihaltige Lot ist für Reparaturzwecke und nichtkommerzielle Einzelanfertigungen erlaubt. Unter "Richtiges Löten" ist das Löten näher beschrieben.


Nahaufnahme der Verdrahtung. Der hier verwendete Draht ist eigentlich etwas zu dick, was das Arbeiten erschwert. Mit einer Lupe sollte man unerwünschte Lötbrücken aufspüren.


Verdrahtung mit dünnen Kupferdrähten, die aus einem alten Elektroanschlusskabel gewonnen wurden.


Aus alten Elektroanschlusskabeln lassen sich dünne Kupferdrähte für die Verdrahtung von Lochrasterplatten gewinnen.


Diese dünnen Drähte bewähren sich besonders bei einem gedrängten und kompakten Aufbau auf der Lochrasterplatine.

Eine Halterung mit Lupe ist immer nützlich und für wenige Euro erhältlich.

Lochrasterplatinen zum Experimentieren? Der Austausch von Bauteilen, die durch die Bohrungen gesteckt worden sind, ist schwierig. DIL-Gehäuse mit vielen Pins sind fast nicht mehr zu entfernen und deshalb auf Sockel zu stecken. Solche Sockel bieten aber wieder eine zusätzliche Fehlerquelle. Zum Experimentieren sind Lochrasterplatinen also auch nur bedingt geeignet. Ganz praktisch ist es allerdings eine Lochrasterplatine aufzubauen, um ein zukünftiges Layout zu testen. Auch geht der Aufbau mit einer Lochrasterplatine oft schneller als alternativ dazu eine Einzelplatine anzufertigen.


Hier habe ich mir mal richtig Mühe gegeben eine kreuzungsfreie Verdrahtung zu finden. Die Bohrungen an den Ecken haben 3,5 mm Durchmesser, um die Leiterplatte mit M3-Schrauben und Abstandsbolzen befestigen zu können.


Kleinere Lochrasterplatinen lassen sich ohne Verschraubungen auf einer Grundplatte aus Leiterplattenbasismaterial montieren. Für die Befestigung dienen verlötete Drahtstücke und Heißkleber. In diesem Beispiel wurde eine bestehende Schaltung mit einer Verstärkerstufe zur Anhebung des Ausgangspegels nachgerüstet.

Welche Drahtdicke soll ich wählen? Da meistens nur wenige mA fließen, dürfen möglichst dünne Drähte zum Einsatz kommen, da sie sich sehr leicht und schnell verlegen lassen. Um an die dünnen Drähte zu gelangen, isoliert man einfach ein ausgedientes Netzkabel ab, dessen flexible Litzen aus vielen dünnen Adern bestehen. Diesen Tipp habe ich dankenswerterweise von DK2ZL erhalten.

Wie werden Lochrasterplatinen bearbeitet? Sie müssen nicht zersägt werden. Viel einfacher geht es, wenn die Platten beidseitig direkt über die Bohrungen angeritzt werden, wozu ein altes Cutter-Messer verwendet werden kann. Die Bohrungen dienen dabei als Orientieurngshilfen. Über der Tischkannte kann dann die Lochrasterplatte leicht gebrochen werden. Dabei haben die Löcher eine ähnliche Funktion wie die Perforation der Briefmarken. Diese Methode wird auch in der Industrie verwendet.

Bohren: Die Bohrungen auf einer Lochrasterplatte haben einen Durchmesser von 0,8 mm, was es erforderlich macht diese für größere Bauteile auf 1 mm aufzubohren. Dann benötigen wir noch noch 3,5-mm-Bohrungen für die Befestigung der Platine mit M3-Schrauben. Das Bohren ist besonders einfach, da die bereits vorhandenen Bohrungen als Führung dienen und das Pertinax-Material weich ist.

Welche Werkzeuge benötige ich? Die Minimalausstattung besteht aus Seitenschneider, Abisolierzange, Elekronikzange, Pinzette und einem geregeltem Elektroniklötkolben. Eine Biegeklotz für Elektronikbauteile sollte nicht fehlen. Außerdem ist ein Platinenhalter mit Lupe ganz praktisch. Neben dem Elektroniklötzinn benötigt man noch Entlötlitze, um überschüssiges Lot entfernen zu können.


Montageplatz für Lochrasterplatten bestehend aus selbstgebauter Halterung, Lupe, Lesebrille, Flachzange, Kneifzange, Cutter-Messer zum Reinigen der Drähte und ein Uhrmacherschrauberzieher zum Verlegen der dünnen Drähte. Mit dem Bleistift werden Bohrungen vom Lötzinn befreit. Die Entlötlizte fehlt im Bild. Ebenfalls im Bild fehlt der Glasfaserpinsel. um die Lötaugen blank zu reiben. Als Unterlage dient eine rutschfeste und hitzbeständige Backunterlage aus Silikon.


Ein Biegeklotz für bedrahtete Bauteile biegt die Beinchen passend für das Rastermaß von Lochrasterplatten.


Die wichtigsten Werkzeuge, die ein Elektronik-Bastler immer greifbereit haben muss.


Werkzeug zum Entlöten und Löten: Entlötpumpe zum Absaugen flüssigen Lots, mit einer Bleistiftspitze können Lötaugen vom Lot befreit werden. ein Glasfaserpinsel zum Blankreiben der Kupferoberflächen. Entlötlitze zum Aufsaugen überschüssigen Lots, eine Lupe für die Kontrolle und Begutachtung der Problemstelle.

So ist das Werkzeug griffbereit untergebracht und das Aufräumen geht zügig.
 
Wer suchet, der findet. Ohne einen geordneten Bauteilevorrat lässt sich nicht arbeiten. Von solchen Kästen kann man nie genug besitzen.

 

Abgleichwerkzeuge: Für den Abgleich von Trimmkondensatoren und Spulen werden Abgleichwerkzeuge aus nichtmagnetischem und nichtleitendem Material benötigt, weshalb Schraubenzieher ungeeignet sind. Agleichwerkzeuge sind inzwischen schwer zu bekommen. Sie lassen sich aber selbst herstellen. Man nehme etwa 4 mm breite Streifen aus Bastlerglas und feilt die Klinge mit einem Schlüsselfeilensatz in die passende Form. Bastlerglas besteht aus Polystyrol und ist in den Baumärkten in unterschiedlichen Größen und Dicken erhältlich. Es lässt sich brechen oder mit einer kleinen Kreissäge bearbeiten.
 
Ordnung und Licht für den Durchblick: Wichtig ist auch gutes Licht, das nicht nur hell sein soll, sondern auch von verschiedenen Seiten das Werkstück ausleuchtet, um eine Schattenwirkung zu vermeiden. Dazu verwende ich bis zu drei verschiedene Lampen. Die häufig verwendeten Werkzeuge sind griffbereit in Plastikschalten unterzubringen. Durch lange Sucherei kann man sich die Arbeit nur vermiesen. Deshalb besitzt man ein kleines Lager an Bauteilen, welche in Boxen mit vielen kleinen Schubladen untergebracht ist.

 

Zuletzt aktualisiert am Donnerstag, den 12. März 2015 um 07:53 Uhr
 

3. Februar 2017

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