Lötinseltechnik für Elektronik-Versuchsaufbauten Drucken E-Mail
Samstag, den 11. Juli 2009 um 15:57 Uhr

Versuchsaufbauten mit der Lötinseltechnik (Ugly Construction)

Mit einer einfachen Technik und Werkzeugen, die in fast jedem Bastelkeller existieren, kann der Hobby-Elektroniker sehr schnell Versuchsaufbauten in die Tat umsetzen. Von Vorteil dieser Ugly-Construction-Methode ist, dass diese Versuchsaufbauten auch sehr leicht umzubauen sind. Im Grunde sind die so zusammengelöteten Elektronik-Schaltungen auch für einen Dauereinsatz geeignet.

Der Trick mit der Pappe: Versuchsaufbauten bestehen der Flexibilität wegen aus Einzelplatinen, die zusammengeschaltet werden müssen. Es wäre allerdings zu viel des Aufwands, wenn man diese Platinen auf ein Blech oder Holz schrauben würde. Eine lose Anordnung käme allerdings wegen der fehlenden mechanischen Stabilität auch nicht in Frage. Der Mittelweg für den Elektronik-Bastler ist ganz einfach.

Schaltung auf Pappe
Ein Versuchsaufbau auf Karton realisiert. Das schafft Flexiblität beim Experimentieren. Die einzelnen Leiterplatten sind mit Heißkleber befestigt und lassen sich leicht wieder lösen (zur Großansicht des Bildes).

Die einzelnen Platinen werden mit Heißkleber auf Pappe geklebt. Der Heißkleber kann später ganz einfach wieder durch Abpellen entfernt werden. Pappe oder Karton hat praktisch jeder im Haushalt und lässt sich leicht mit der Schere bearbeiten.

Lötinseln mit dem Holzbohrer erzeugen: Als Basismaterial dient ungeätztes Leiterplattenbasismaterial. Ich gebe Glasfasermaterial den Vorzug, weil es zum einen mit der Handblechschere geschnitten werden kann und zum anderen sich beim Löten die Leiterbahnen nicht so leicht vom Basismaterial lösen können. Die Kupferfläche dient gleichzeitig als Massefläche, was gerade in der Hochfrequenztechnik von Vorteil ist.


Platinenmaterial aus Pertinax lässt sich leider nicht mit der Schere bearbeiten. Es würde splittern und deshalb wird entweder gesägt oder gebrochen, wie es unter " Leiterplatten brechen" beschrieben ist.
 

Lötinseln nah
Typischer Aufbau in Ugly Construction: Mit einem Holzbohrer gefräste Lötinseln erleichtern das Bestücken und verleihen der Schaltung mehr mechanischer Stabilität (zur Großansicht des Bildes).

Die Frage ist, wie man diese Lötaugen erzeugt. Dazu besorgt man sich einen Holzbohrer von von etwa 6 bis 10 mm Durchmesser. Diese Holzbohrer haben einen Mittel- oder Zentrierdorn, der beim Fräsen der kreisrunden Lötinseln stören würde. Dieser Dorn kann jedoch ganz einfach mit einem Hammerschlag abgeschlagen werden. Dazu spannt man den Bohrer in einem Schraubstock ein und benutzt einen alten Schraubenzieher als Meißel, auf dem man mit einem kräftigen Hammerschlag haut. Dann bricht die Spitze ab.

Holzboher
Holzbohrer mit abgetrennter Zentrierspitze (zur Großansicht des Bildes).

Spitze des Bohrers
So sehen die Schneiden nach dem Abtrennen der Spitze aus. Wer will, kann die Schneiden noch hinterschneiden (zur Großansicht des Bildes).

Was beim Fräsen zu beachten ist: Um die Lötinseln zu fräsen, spannt man den so präparierten Bohrer in eine Ständerbohrmaschine ein. Gefräst wird mit hoher Drehzahl, damit der Bohrer nicht ausläuft. Die Platine liegt zum Fräsen auf einem Holzbrett auf. Auf dieses Holzbrett hat man eine dünne Leiste als Anschlag geklebt, damit die Platine nicht beim Fräsen herumwirbeln kann, was zu schlimmen Handverletzungen führen kann. Keinesfalls dürfen beim Bohren Handschuhe getragen werden. Der Handschuh könnte sich um den Bohrer wickeln und die Finger abreißen! Vor dem Bohren sollte man die Kupferfläche der Leiterplatte unter fließend Wasser mit Stahlwolle reinigen. Auf der blanken Kupferoberfläche lässt es sich die Elektronik viel leichter zusammenlöten.

Bohrständer zum Fräsen
Mit dem Bohrständer wird bei hoher Drehzahl gefräst. Das Holzbrett mit aufgeklebter Leiste verhindert ein Herumschleudern der Leiterplatte. Das Tragen von Handschuhen ist beim Bohren verboten. Im Bild unten ist die Blechschere zum Trennen glasfaserverstärkten Basismaterials zu sehen (zur Großansicht des Bildes).

Manchmal geht es auch ganz ohne Lötaugen: Nachfolgend ist der Aufbau in Ugly Construction einer kleinen Kurzwellen-Gegentaktendstufe abgebildet. Lötinseln waren hier nicht notwendig. Die Kühlkörper wurden mit Heißkleber befestigt. Die Kühlkörper können in der Praxis den Heißkleber nicht zum Schmelzen bringen.

Endstufe
Diese kleine Kurzwellenendstufe in Ugly Construction kam ausnahmsweise ohne Lötinseln aus (zur Großansicht des Bildes).

Rückseite
Falls die Rückseite der Platine ebenfalls mit Kupfer beklebt ist, müsen genügend viele Durchkontaktierungen vorgesehen werden (zur Großansicht des Bildes).

Wenn zweiseitig kupferkaschiertes Basismaterial zum Einsatz kommt, muss die Rückseite elektrisch leitend mit der Oberseite verbunden werden. Andernfalls kann der Versuchsaufbau eventuell nicht zuverlässig funktionieren. Es sollten mehrere Durchkontaktierungen vorgesehen werden. Dazu werden 1 mm weite Löcher geboht, durch die Schaltdraht gesteckt wird, der auf beiden Seiten verlötet wird. Neben den Durchkontaktierungen werden zusätzliche Löcher in die Kupferfläche gebohrt, damit wegen des Skinneffekts der Strom auf kürzestem Wege durch die Durchkontaktierungen fließen kann.


Selbstverständlich geht es wie hier auch ganz ohne Lötinseln. Die Kupferfläche bildet dann die Massefläche.

Zuletzt aktualisiert am Donnerstag, den 12. März 2015 um 07:55 Uhr
 
3. Februar 2017

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