HowTo: Elektronik - THT Bauteile per Hand verlöten - Nerdiy.de - Nerdy DIY HowTo's über Elektronik, 3D-Druck und mehr.

Das Verlöten von THT-Bauteilen (THT=Through Hole Technology=”Durchsteckmontage”) ist eine der Grundlagen die Ihr benötigt um Bausätze, Prototypen und Co. aufzubauen. Denn viele elektronische Bauteile insb. IC’s sind noch immer im dieser “Durchsteck”-Variante verfügbar.

Zwar werden gerade moderne/neue Bauteile oft nur noch als SMD-Variante angeboten, trotzdem ist diese Bestückungstechnik – gerade im DIY-Bereich – nicht wegzudenken.

Was Ihr bei der Bestückung von Leiterplatten mit THT-Bauteilen beachten müsst und wie Ihr dabei vorgeht ist im folgenden Artikel beschrieben.

Safety instructions

I know the following notes are always kind of annoying and seem unnecessary. Unfortunately, many people who knew "better" have lost eyes, fingers or other things due to carelessness or injured themselves. Data loss is almost negligible in comparison, but even these can be really annoying. Therefore, please take five minutes to read the safety instructions. Because even the coolest project is not worth injury or other trouble.
https://www.nerdiy.de/sicherheitshinweise/

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Requirements

Helpful articles:
Weitere hilfreiche Informationen zu den Grundlagen des Lötens könnt Ihr im folgenden Artikel finden:
Electronics - My friend the soldering iron
Elektronik – Lötverbindungen lösen, reinigen und Bauteile entfernen

Required material:

In the following list you will find all the parts you need to implement this article.

Required tool:

In the following list you will find all the tools you need to implement this article.

Allgemeine Vorgehensweise

Die allgemeine Vorgehnsweise beim Verlöten von THT-Bauteilen lässt sich schon beinahe Pauschal zusammenfassen.

Bauteil von oben – also der Seite mit dem Bestückungsdruck – korrekt orientiert durch die Platine stecken.
Bauteil fixieren. Dazu reicht in den meisten Fällen ein kleiner Streifen Tesafilm/Klebeband. Manchmal könnt Ihr auch die durchgestckten Beine auf der Unterseite etwas auseinander biegen.
Platine umdrehen und (nur) den ersten Kontakt mit der Leiterplatte verlöten.
Nochmal die korrekte Orientierung des Bauteils prüfen. (An dieser Stelle ist ein Fehler noch schnell korrigiert.)
Ggf. die Lötstelle noch mal erwärmen um das Bauteil ordentlich auszurichten.
Die restlichen Kontakte verlöten.

Widerstände/Kondensatoren

Wird noch hinzugefügt.

JST-Buchsen

JST-Buchsen sind im Prinzip nur verpolungssichere und einrastende Steckverbinder. Es gibt sie in verschiedenen Rastermaßen und als THT- oder SMD-Bauteil. In diesem beispiel wird gezeigt wie ein JST-Stecker als THT Bauteil montiert wird.

Ansicht des JST-Steckers mit zugehörigem Montageplatz auf einer Leiterplatte.

Damit der JST-Stecker bzw. dessen Pins verlötet werden können, müssen diese zunächst auf dem zugehörigen Montageplatz positioniert, und die Pins durch die Platine gesteckt werden.

Damit der JST-Stecker beim umdrehen der Leiterplatte nicht herausfällt, solltet Ihr diesen nun mit einem kleinen Streifen Klebeband befestigen.

Dann könnt ihr die Leiterplatte umdrehen und…

…den ersten Kontakt des JST-Steckers mit der Leiterplatte verlöten. Wichtig ist, dass Ihr zunächst lediglich einen Kontakt verlötet, denn…

…so könnt Ihr durch die Ansicht von mehreren Seiten prüfen, ob das Bauteil gerade montiert ist.

Der Stecker sollte also plan auf der Leiterplatte aufliegen.

Falls der Stecker nicht plan aufliegt könnt Ihr den ersten angelöteten Kontakt nochmal kurz erhitzen und das Bauteil somit korrekt positionieren. Dies wird erheblich schwieriger, wenn Ihr direkt zu Beginn mehr als einen Kontakt verlötet habt.

Liegt der JST-Stecker plan auf, könnt Ihr die restlichen Kontakte des Steckers mit der Leiterplatte verlöten.

Stiftleisten

Stiftleisten sind im Prinzip der große Bruder der JST-Stecker/-Buchsen. Gegenüber diesen haben sie lediglich den Nachteil, dass sie nicht verpolungssicher sind und die Steckverbinder auf den Stiftleisten auch nicht einrasten.

Stiftleisten gibt es sowohl als THT- als auch als SMD-Variante.

Das verlöten der Stiftleisten ist aber ähnlich leicht wie das verlöten der JST-Stecker.

Ansicht der Stiftleiste mit dem zugehörigen Montageplatz auf der Leiterplatte.

Die Stiftleiste wird von oben durch die Leiterplatte gesteckt.

Die Stiftleiste sollte dabei senkrecht durch die Platine gesteckt werden und überall plan aufliegen.

Bevor Ihr die Platine nun umdrehen könnt, solltet Ihr die Stiftleiste noch mit einem kleinen Stück Klebeband gegen herausfallen sichern.

Dann könnt Ihr die Platine umdrehen und …

…den ersten Kontakt der Stiftleiste mit der Leiterplatte verlöten.

Die übrigen Kontakte der Stiftleiste lötet Ihr wie schon bei den JST-Steckern erst später an, denn…

…zunächst solltet Ihr prüfen, dass die Stiftleiste senkrecht zur Leiterplatte steht und auch überall plan aufliegt. Falls nicht (wie in dem abgebildeten Fall) könnt Ihr den Lötzinn des verlöteten Kontakts nochmal kurz erhitzen und während das Lötzinn weich/flüssig ist die Stiftleiste korrekt ausrichten.

Danach sollte die Stiftleiste wie abgebildet in der Leiterplatte stecken.

Gerade in der Längsrichtung ist es wichtig, dass die Stiftleiste aufrecht auf der Leiterplatte steht.

… auch die restlichen Kontakte der Stiftleiste mit der Leiterplatte zu verbinden.

This should then look something like this.

Wannenstecker

Wannenstecker sind wieder ein Verwandter der Stiftleisten. Im Prinzip sind diese Stecker – wie der Name es schon vermuten lässt – Stiftleisten die nochmal von einer Art “Wanne” umgeben sind. Diese werden besonders in Verbindung mit Flachkabelverbindern genutzt. Diese lassen sich in die Wannenstecker nämlich verpolungssicher einstecken.

Abbildung des Wannensteckrs inklusive Montageplatz auf der Leiterplatte.

Um den Wannenstecker zu verlöten muss dieser natürlich zunächst in die Leiterplatte gesteckt werden.

Daraufhin sollte der Wannenstecker dann mit einem Stück Klebeband gegen herausfallen gesichert werden.

Nun könnt Ihr die Leiterplatte umdrehen und wie schon bei der einfachen Stiftleiste den ersten Kontakt mit der Leiterplatte verlöten.

Bevor Ihr die übrigen Kontakte verlötet, sollte ein ggf. schiefer Wannenstecker…

Dann könnt Ihr auch die restlichen Kontakte…

Pfostenbuchsen

Wird noch hinzugefügt.

ESP8266

Viele der ESP8266-Boards sind entweder als Variante mit Stiftleiste (zum Beispiel auf einem Wemos D1 Mini) oder als SMD-Bauteil erhältlich. Im ersten Fall könnt Ihr den ESP8266 bzw. dessen Stiftleisten wie eine normale Stiftleiste verlöten. Das verlöten des zweiten Falls – also als SMD-Bauteil – ist im Artikel Electronics – Solder SMD components by hand unter dem Absatz ESP8266 ESP-12 described.

IC-Sockel können IC-Leben retten

Gerade beim verlöten von IC’s im DIL-Gehäuse gibt es einen kleinen aber einfachen Tipp, der Euch im Fall der Fälle viel Zeit und Mühen ersparen kann. Für jede DIL-Gehäuse-Art gibt es nämlich passende Sockel die anstelle des IC’s verlötet werden können. In diese Sockel wird der gewünschte IC dann später eingesteckt.

Sollte an dem Betreffendem IC dann ein Defekt auftreten kann er einfach ausgetauscht werden. Ihr spart Euch also das aus- und wieder einlöten. Außerdem ist die Wahrscheinlichkeit, dass Ihr den IC durch zu hohe Temperaturen während des Lötvorgangs zerstört bzw. beschädigt, quasi Null.

Die (geringen) zusätzlichen Materialkosten für den IC-Sockel lohnen sich also in jedem Fall.

Draufsicht eines 18poligen DIL-ICs – auch DIL-18 genannt – inklusive passendem Sockel.

18poliger DIL-IC inklusive passendem Sockel auf einer Lochrasterplatine. Hier ist auf der rechten Seite auch sehr gut die “Kerbe” zu erkennen, welche die Orientierung bzw. Ausrichtung des Bauteils erleichtert.

Um den IC Sockel mit der Leiterplatte zu verlöten, muss dieser zunächst an der passenden Stelle…

… durch die Lochrasterplatine gesteckt werden. Achtet bereits hier darauf, dass der Sockel korrekt ausgerichtet ist. Dies bedeutet auch, dass die Kerbe an der schmalen Seite des Sockels auf der richtigen Seite ist. Dies erleichtert Euch später auch den IC selbst richtig orientiert einzusetzen.

Übliches vorgehen: Damit dieser beim herumdrehen der Lochrasterplatine nicht herausfällt, muss der Sockel zunächst mit etwas Klebeband fixiert werden.

Dann kann die Lochrasterplatine herumgedreht werden und…

Ein eventuell schief eingesetzter Sockel kann an dieser Stelle noch leicht “begradigt” werden. erhitzt dazu nochmal kurz das Lötzinn des bereits verlöteten Kontakts und richtet den Sockel korrekt aus.

Sobald der IC-Sockel gerade und korrekt ausgerichtet ist,,,

…die restlichen Kontakte des Sockels mit der Lochrasterplatine verlöten.

Habt Ihr den IC Sockel komplett verlötet sollte das ganze in etwa so aussehen.

Nun kann der IC in den Sockel eingesetzt werden. Dabei sollte der IC komplett in den Sockel eingesteckt werden, damit er nicht bei Erschütterungen herausfällt.

THT Taster

Das verlöten von THT-Tastern ist besonders leicht. Diese rasten nämlich – durch entsprechend gebogene Kontakte – bereits beim einstecken am Montageplatz so gut ein, dass sie bereits gerade ausgerichtet sind und direkt verlötet werden können.

Ansicht des Tasters neben seinem zukünftigem Montageplatz.

Um diesen zu verlöten wird der Taster zunächst an seinem Montageplatz in die Platine eingesteckt.

Achtet dabei darauf, dass der Taster “bis zum Anschlag” und gerade auf der Platine aufliegt. In dieser Position sollte er durch die leicht klemmenden Kontakte in der Platine fest stecken. Zumindest so fest, dass er bis zum verlöten nicht mehr verrutscht.

Nun könnt Ihr die Platine herumdrehen und…

…den ersten Kontakt des Tasters verlöten.

Prüft an dieser Stelle nochmal sicherheitshalber , dass der Taster gerade sitzt.

Passt alles, könnt Ihr auch die restlichen Kontakte verlöten.

Seitenansicht der verlöteten Taster-Kontakte.

SMD Taster

Das verlöten von SMD-Tastern ist im Artikel Electronics – Solder SMD components by hand unter dem Absatz SMD Taster described.

5mm und 3mm LED’s

Wird noch hinzugefügt.

Lötjumper schließen und öffnen

Lötjumper sind eine tolle Möglichkeit um bereits im Vorfeld Modifikationen oder einstellbare Optionen auf der Leiterplatte einzubauen ohne den “professionellen Look” aufzugeben.

Später können dann durch öffnen oder schließen dieses Lötjumpers verschiedenen Optionen und Einstellungen aktiviert oder deaktiviert werden.

Der Lötjumper wird dabei geschlossen indem eine Lötbrücke über seine beiden Kontakt gelegt bzw. wieder entfernt wird.

Ansicht des – noch geöffneten – Lötjumpers “SJ4”.

Um diesen zu schließen solltet Ihr zunächst etwas Lötzinn auf den ersten und …

…dann auf den zweiten Kontakt “auftragen”.

Verbinden lassen sich diese beiden Kontakte dann sehr leicht, indem Ihr beide Kontakte mit dem Lötkolben erhitzt und miteinander verschmelzen lasst.

Further information

https://www.computerwissen.de/hardware/pc-tipps/artikel/wichtige-massnahmen-zur-unfallverhuetung-beim-loeten.html

Have fun with the project

I hope everything worked as described for you. If not or you have questions or suggestions please let me know in the comments. I will then add this to the article if necessary.
Ideas for new projects are always welcome. 🙂

PS Many of these projects - especially the hardware projects - cost a lot of time and money. Of course I do this because I enjoy it, but if you think it's cool that I share the information with you, I would be happy about a small donation to the coffee fund. 🙂