Ratgeber
Im elektronischen Prototypenbau oder für Kleinserien spielt das Löten per Hand eine wesentliche Rolle. Das gilt ebenso für Reparaturen an Leiterplatten.
Bei Letzteren kommt allerdings noch ein Aspekt hinzu: Wie lassen sich eingelötete Bauteile schnell, einfach und sicher von der Platine entfernen? Die Lösung: mit Entlötstationen. Wie diese aufgebaut sind und funktionieren, das erfahren Sie hier. Wir geben Ihnen außerdem praxisnahe Tipps für die Beschaffung.
Das Prinzip des Entlötens von Bauteilen beruht auf auf dem Verflüssigen von Lötzinn und dem anschließenden Absaugen. Damit wird die mechanische Befestigung der Teile an Lötaugen oder Leiterbahnen gelöst, sodass sie sich von der Platine entfernen lassen. Zum Verflüssigen des Zinns lassen sich herkömmliche Lötkolben ebenso verwenden wie Heißluft-Lötkolben.
Was einfach klingt, erweist sind in der Praxis aber häufig als problematisch, vor allem bei sehr kleinen SMD-Bauteilen. Hinzu kommt die Hitzeempfindlichkeit von Halbleitern wie Dioden, Transistoren und ICs. Das Arbeiten mit einem Entlöter muss hier sehr schnell erfolgen, da ansonsten die empfindlichen Bauteile zerstört werden könnten.
In der Regel deutlich einfacher als bei oberflächenmontierten Komponenten ist das Entfernen axial bedrahteter Bauteile, die auf der Rückseite der Leiterplatte verlötet wurden, zum Beispiel Widerstände oder Kondensatoren. Hier genügt es oft, die Anschlussdrähte auf der Platinenoberseite mit einer kleinen Flachzange zu erfassen und nach dem Verflüssigen des Zinns schnell herauszuziehen.
An klassischen Arbeitsplätzen mit Lötstationen finden sich sehr häufig zwei mechanische Hilfsmittel, die das Entlöten erleichtern: Lötlitzen und Entlötsaugpumpen. Lötlitzen bestehen aus einem Geflecht sehr dünner Kupferdrähte, oft auch als Lötdocht bezeichnet. Die Litzen gibt es in mehreren Metern aufgerollt auf einer Spule. Wie ein Kerzendocht nutzen Lötlitzen die kapillarische Saugwirkung gegenüber flüssigen Materialien, in diesem Fall das flüssige Lötzinn. Durch den Kapillareffekt wird das Zinn in die Litze hineingezogen, unterstützt durch die hohe Wärmeleitfähigkeit des Kupfers. Einige Varianten von Entlötlitzen enthalten zudem Flussmittel, die das Aufnehmen des Zinns erleichern.
Entlötsaugpumpen wiederum ähneln einer Luftpumpe mit umgekehrter Wirkung. Sie besteht aus einem Rohr mit Saugdüse und einer federbelasteten Kolbenscheibe. Zum Vorbereiten des Werkzeugs wird die Scheibe nach unten gedrückt und in der gespannten Position verriegelt, dabei entsteht im Rohr ein Vakuum. Drücken des Auslöseknopfes gibt die Scheibe frei, wodurch das geschmolzene Zinn schnell in das Rohr der Pumpe gesaugt wird.
Rein mechanisch arbeitenden Entlöter erfordern immer auch einen normalen Lötkolben zum Erhitzen des Zinns, was die Handhabung erschwert. Verfügbar sind aber auch Entlötkolben, deren Spitzen sich elektrisch beheizen lassen, die aber ansonsten nach dem gleichen Saugprinzip wie eine Lötsaugpumpe arbeiten. Die Düse ist hier von einem Heizelement umschlossen, ein normaler Lötkolben ist daher nicht notwendig. Nachteil solcher Entlötkolben: Sie verfügen über keinerlei Temperaturregelung, die Wärme der Spitze lässt sich ausschließlich durch die elektrische Leistung des Entlötkolbens definieren.
Größter Vorteil der Stationen – vor allem gegenüber einfacher Entlötkolben – ist die digitale Kontrolle der Temperatur. Sie wird über das in der Regel eingebaute LC-Display eingestellt. Neben der gewählten Soll-Temperatur zeigt das Display auch die Ist-Temperatur an, die bis zur Soll-Temperatur ansteigt, üblicherweise innerhalb von einigen Sekunden. Manche preisgünstigen Geräte zeigen allerdings jeweils nur einen Temperaturwert an, die Umstellung der Anzeige vom Soll- zum Ist-Wert erfolgt hier meist über einen Schiebeschalter.
Für typische Anwendungen in der Feinelektronik sollte die maximale Temperatur erfahrungsgemäß zwischen 250 und 375 Grad Celsius liegen, je nach Art der Bauelemente und Dicke der Lötschicht. Als Richtwert lässt sich bei bleifreiem Lot etwa 325 Grad Celsius verwenden.
Der Aufbau von Entlötstationen ist mehr oder weniger identisch mit dem von Lötstationen: An der Steuerungseinheit lässt sich die Temperatur einstellen und überwachen, spezielle Ständer oder Halter ermöglichen die sichere Ablage des Entlötkolbens bei Nichtgebrauch. Die Ständer sind entweder direkt mit Steuerungseinheit verbunden oder lassen sich beliebig platzieren.
Im Allgemeinen bieten diese Stationen auch Reinigungsmöglichkeiten für den Entlöter zwischen den Anwendungen, zum Beispiel ein Schwämmchen oder ein Knäuel aus Messingwolle. Das gilt allerdings nur für Entlötkolben mit direktem Kontakt zur Lötstelle. Solche Entlötkolben besitzen neben dem Heizelement, das die Spitze auf die gewünschte Temperatur erwärmt, auch einen Kanal, durch den das geschmolzene Zinn abgesaugt wird. Die dafür nötige Vakuumpumpe befindet sich in der Steuerungseinheit.
Eine Alternative zum Entlöten per Direktkontakt des Kolbens zum Lot sind Heißluft-Entlötstationen. Sie verwenden einen gebündelten Strahl heißer Luft zum Schmelzen des Lots. Das bietet je nach Durchmesser der Düse den Vorteil einer flächigen Erwärmung. Das ist besonders dann nützlich, wenn mehrere Lötstellen gleichzeitig erhitzt werden müssen, zum Beispiel bei integrierten Schaltkreisen, Mehrfach-Pin- und SMD-Bauteilen.
Erhältlich sind außerdem Kombi-Lötstationen. Sie vereinen ein Löt- und Entlötsystem für SMDs und eine klassische Lötstation. Damit bieten sich über nur eine Versorgungseinheit gleich zwei Anwendungsmöglichkeiten: Löten und Entlöten nach dem Heißluftverfahren und klassisches Löten mit einem separaten Lötkolben inklusive Lötkolbenhalterung. Die Auswahl des Verfahrens geschieht beispielsweise durch einfaches Umstecken des Anschlüsse.
Welche Entlötstation es sein soll, entscheidet der überwiegende Verwendungszweck. Für das Entfernen von Lötzinn aus durchgesteckten Komponenten ist eine Vakuum-Lötstation mit erhitzbarer Entlötspitze ideal. SMD-Komponenten oder integrierte Schaltkreise lassen sich dagegen besser mit einer Heißluft-Entlötstation entfernen, da diese auch eine flächige Erwärmung ermöglicht. Beide Geräteklassen gibt es mit unterschiedlichen maximalen Luftmengen, sie liegen üblicherweise zwischen 2,5 und 35 Liter pro Minute und lassen sich individuell abregeln.
Gleiches gilt für die maximale Temperatur. Gängige Entlötstationen verfügen über eine Temperaturskala von 50 bis 550 Grad Celsius mit Leistungen zwischen 80 und 500 Watt. Wichtig: Die Leistungsaufnahme bezieht sich nicht nur auf die Erhitzung des Lötspitze wie bei einem klassischen Lötkolben – hier reichen oft schon weniger als 60 Watt –, sondern auch auf den Betrieb der Absaugvorrichtung beziehungsweise auf das Erhitzen des Luftstroms.
Zusatzfunktionen wie eine automatische Abschaltung oder ein Überhitzungsschutz gehören bei Entlötstationen zum Standard, professionelle High-End-Typen bieten sogar noch Anschlüsse für die Rauchabsaugung, Infrarot-Vorheizungen, einen USB-Anschluss und einen Slot für microSD-Speicherkarten. Sie sind häufig mehrkanalig aufgebaut und ermöglichen damit einen schnellen Wechsel zwischen Lötkolben und Entlöter.
Ist beim Entlöten ein Flussmittel nötig?
Flussmittel spielen eine wichtige Rolle beim Löten. Sie tragen dazu bei, Oxidation zu verhindern, die Benetzung des Lötzinns zu verbessern und somit eine stärkere, saubere Verbindung zu gewährleisten. Für die Arbeit mit einem Entlöter ist solche ein Mittel zwar nicht zwingend notwendig, aber nützlich. Es lässt das Lötzinn auch bei älteren Lötstellen leichter fließen, reduziert die erforderliche Wärme und verbessert die Benetzung. Es gibt verschiedene Typen, wobei sogenannten No-clean-Typen meist der Vorzug gegeben wird: Die Rückstände, die nach dem Löten auf der Leiterplatte verbleiben, müssen in der Regel nicht entfernt werden, da sie nicht leitfähig sind und keine Korrosion verursachen. Es ist aber ratsam, in einem gut belüfteten Bereich zu arbeiten, da Flussmittel beim Erhitzen Dämpfe abgeben können.
