Löten erklärt: Verfahren, Lote, Schritt-für-Schritt-Anleitung & Entlöten
Was ist Löten?
Löten (Soldering) ist ein thermisches Fügeverfahren, bei dem zwei oder mehr metallische Werkstoffe durch Aufschmelzen eines Lots (Füllmetalls) verbunden werden, ohne dass die Grundwerkstoffe schmelzen. Das Lot hat einen niedrigeren Schmelzpunkt als die Basiswerkstoffe und benetzt deren Oberflächen durch Kapillarkräfte. Nach dem Erstarren entsteht eine stoffschlüssige, elektrisch leitende und mechanisch belastbare Verbindung.
Abgrenzung:
- Weichlöten: Arbeitstemperatur < 450 °C (typ. 180–250 °C). Weichlote (Sn-Pb, Sn-Ag-Cu, Sn-Cu). Elektronik, Installation, Blech.
- Hartlöten: Arbeitstemperatur > 450 °C (typ. 600–900 °C). Hartlote (Ag-Cu-Zn, Cu-P, Ni-basiert). Kälte-/Klimaanlagen, Werkzeugbau, Schmuck, Rohrleitungen (Trinkwasser).
- Hochtemperatureinsatzlöten (HTL): > 900 °C. Speziallote (Ni, Au, Pd, Keramik). Turbinen, Luftfahrt, Leistungselektronik.
Im Gegensatz zum Schweißen schmelzen die Grundwerkstoffe nicht. Beim Schweißen entsteht eine Schmelzverbindung; beim Kleben keine metallische Bindung.
Historisch bleihaltig (Sn60/Pb40, Sn63/Pb37). Seit RoHS (EU 2006/66/EG) in der Elektronik bleifrei Pflicht (SAC-Lote: Sn-Ag-Cu). In der Installation (Trinkwasser) bleifrei seit Jahrzehnten Standard.
Was ist Lot? Zusammensetzung & Formen
Lot ist eine legierte Metallschmelze mit definiertem Schmelzintervall. Wichtige Eigenschaften: Benetzung, Festigkeit, elektrische/thermische Leitfähigkeit, Korrosionsbeständigkeit, Verarbeitbarkeit.
Weichlote (Hauptanwendung Elektronik & Installation)
| Legierung (Gew.-%) | Schmelzbereich (°C) | Eutektisch? | Anwendung / Bemerkung |
|---|---|---|---|
| Sn63/Pb37 (eutektisch) | 183 (fest/flüssig) | Ja | Referenz, Military/Medical (RoHS-Ausnahme), leicht zu verarbeiten |
| Sn60/Pb40 | 183–190 | Nein (pastös) | Klassisch, pastöser Bereich nutzbar für Formung (z. B. Wiped Joint Rohr) |
| SAC305 (Sn96,5/Ag3,0/Cu0,5) | 217–220 | Fast eutektisch | Industriestandard bleifrei (Consumer, Auto, Industrie). Gute Festigkeit, Zuverlässigkeit. |
| SAC387 (Sn95,5/Ag3,8/Cu0,7) | 217–219 | Fast eutektisch | Alternative, etwas höherer Ag-Gehalt. |
| SN100C (Sn/Cu0,7/Ni/Ge) | 227 | Eutektisch | Ag-frei, kostengünstiger, gute Benetzung, Whisker-mindernd. |
| Sn99,3/Cu0,7 | 227 | Eutektisch | Einfaches bleifreies Lot, höhere Schmelztemperatur, schlechtere Benetzung als SAC. |
Eutektische Lote haben einen festen Schmelzpunkt (kein pastöser Bereich) → prozesssicherer, weniger Kaltscherben (Cold Joints). Pastöse Lote (z. B. Sn60/Pb40) erlauben Formung während des Erstarren (Installation: „abgewischtes Lot“).
Lotformen
- Drahtlot (Rolllot): Ø 0,3–1,5 mm, mit Flussmittelkern (1–3 Kerne). Handlöten, Nacharbeit.
- Lotpaste: Lotpulver (Typ 3–5: 25–45 µm) + Flussmittel + Rheologie-Zusätze. SMD-Bestückung (Stencil-Druck, Dispensieren).
- Vorgeformte Lote (Preforms): Ringe, Scheiben, Rahmen, Bälle (BGA). Automatisierung, definierte Lotmenge.
- Lotfolie / -band: Großflächenlöten, HF-Schweißen-Ersatz.
- Lotkugeln (Solder Balls): BGA/CSP-Bestückung, Flip-Chip.
Flussmittel (Flux) – unverzichtbar für zuverlässige Lötstellen
Entfernt Oxide, verhindert Nachoxidation, senkt Oberflächenspannung → Benetzung. Klassifizierung nach J-STD-004 / EN 61190-1-1:
- R (Rosin): Kolophoniumbasis. R (niedrig aktiv), RMA (mittel), RA (hoch aktiv). Elektronik-Standard. Rückstände oft nicht korrosiv, aber isolierend – Reinigung optional (no-clean).
- OR (Organic): Wasserlöslich, hochaktiv. Rückstände müssen entfernt werden (korrosiv, leitend). Wellenlöten, stark oxidierte Flächen.
- IN (Inorganic): Anorganisch (z. B. Chloride, Fluoride). Sehr aktiv. Installation (Rohre), Metallreparatur. Nicht für Elektronik! Rückstände stark korrosiv.
No-Clean-Flussmittel (meist R/RO/RE): Rückstände verträglich, Reinigung entfällt – aber: bei High-Reliability (Auto, Med, Luftfahrt) oft dennoch Reinigung gefordert (Ionenreinheit).
Handlöten – Schritt-für-Schritt (THT-Bauteil auf Leiterplatte)
- Vorbereitung: Lötstation aufheizen (350–380 °C für bleifrei, 320–350 °C für bleihaltig). Spitze reinigen (Messingwolle / nasser Schwamm), verzinnen (Lot auf Spitze → glänzend). ESD-Schutz (Armband, Matte).
- Bauteil bestücken: Drähte durch Lochraster stecken, auf Lötseite umbiegen (45°) – mechanische Fixierung.
- Lötstelle erhitzen: Spitze gleichzeitig auf Kupferpad UND Bauteildraht setzen. 2–3 s Wärmeübertragung. Nicht nur Draht oder nur Pad erhitzen!
- Lot zuführen: Lotdraht an die Lötstelle (nicht an die Spitze!) halten. Lot schmilzt durch Wärme der Lötstelle, fließt per Kapillare in die Durchkontaktierung / auf das Pad. Ca. 1–3 mm Lot pro Anschluss.
- Lot absetzen, dann Spitze abziehen. Erst Lot wegnehmen, dann Lötkolben. Verhindert „Spitzen-Lot“ und kalte Lötstellen.
- Abkühlen lassen: Nicht anfassen, nicht anblasen! Erschütterung im pastösen Bereich → Kaltscherbe (hoher Widerstand, Riss).
- Kontrolle: Gute Lötstelle: glänzend (bleihaltig) / matt-glänzend (bleifrei), vulkanförmig, konkave Flanke, vollständige Benetzung von Pad & Draht, kein Lotberg, keine Poren, keine Brücken.
- Drahtenden kappen: Seitenschneider bündig abschneiden.
- Optional: Reinigen. Isopropanol (IPA 99 %) + Bürste / Ultraschall. Flussmittelreste entfernen (bes. bei OR/IN, High-Rel).
Drähte verlöten (Litzenverbindung)
- Isolation abisolieren (3–5 mm).
- Litzen verseilen (verwinden) – keine losen Einzeldrähte.
- Beide Enden verzinnen: Lötkolben an Litze, Lot zuführen bis vollständig benetzt (silber/glänzend).
- Beide verzinnten Enden parallel übereinander legen.
- Lötkolben auf beide Litzen setzen → Lot fließt zusammen, verbindet.
- Abkühlen lassen, nicht bewegen.
- Schrumpfschlauch drüber → Heißluft → Isolierung & Zugentlastung.
Entlöten (Desoldering) – Methoden & Werkzeuge
Entfernen von Lot & Bauteilen für Reparatur, Rework, Recycling. Erfordert gleiche Sorgfalt wie Löten – Leiterplatten sind hitzeempfindlich!
1. Entlötlitze (Desoldering Wick / Solder Braid)
Geflochtenes Kupferband (oft mit Flussmittel). Kapillarwirkung saugt flüssiges Lot auf.
Vorgehen: Litze auf Lötstelle → heiße Spitze darauf drücken → Lot schmilzt, wird eingesogen → Litze mitsamt Lot abheben. Verbrauchtes Stück abschneiden, neues Stück nutzen.
+ Günstig, präzise, für SMD & THT, Bauteil schonend. – Einweg, bei Mehrlagenleiterplatten (Innenlagen) schwierig, thermische Belastung der Leiterplatte.
2. Entlötpumpe (Desoldering Pump / Solder Sucker)
Federkolben-Vakuumpumpe. Lot mit Kolben erhitzen, Pumpe ansetzen, Auslösen → Lot wird eingesaugt.
+ Wiederverwendbar, gut für Durchsteckbauteile (THT), starke Saugkraft. – Grob, kann Pads/Leiterbahnen beschädigen, für SMD ungeeignet, groß/klobig.
3. Entlötstation (Heißluft / Vakuum-Pinzette / Heißgas-Lötkolben)
- Heißluft (Hot Air): Düse bläst heiße Luft (300–450 °C) auf Bauteil → alle Lötstellen gleichzeitig schmelzen → Bauteil mit Pinzette abheben. Standard für SMD-Rework (ICs, BGA, Stecker). Düsenform passend zum Bauteil.
- Vakuum-Pinzette / Heißkolben-Kombi: Integrierter Lötkolben mit Vakuumsaugung (z. B. Pace, Hakko, JBC, Ersa). Lot schmelzen → absaugen → Bauteil entnehmen. Präzise, wenig thermischer Stress.
- Infrarot (IR): Strahlungserwärmung von unten/oben. Gleichmäßiger, keine Luftströmung. Für empfindliche BGA/CSP.
+ Professionell, schonend, reproduzierbar, für BGA/µBGA/CSP essenziell. – Teuer, Schulung nötig.
4. Heißluftpistole (Heat Gun) – „Quick & Dirty“
Baumarkt-Heißluftpistole (300–550 °C). Funktioniert, aber: hohe Gefahr der Platinenbeschädigung (Überhitzung, Verzug, Delamination), Bauteile oft zerstört, keine Temperaturregelung. Nur für Grobreparatur / Ausschlachten.
Häufige Fragen (FAQ)
Ist Löten dasselbe wie Schweißen?
Nein. Schweißen: Grundwerkstoff schmilzt, metallurgische Bindung durch Erstarrung. Löten: Nur Lot schmilzt (< 450 °C / > 450 °C), Grundwerkstoff bleibt fest, Verbindung durch Benetzung/Intermetallische Phasen. Festigkeit: Schweißen > Hartlöten > Weichlöten.
Welches Lot ist das stärkste?
Mechanisch: Hochtemperatur-Hartlote (Ni-, Au-, Pd-basiert) > Silberhartlote (Ag 40–60 %) > Kupferhartlote (Cu-P) > Weichlote (SAC305 ~ 40–50 MPa Zugfestigkeit). Für Elektronik: SAC305 / SAC387 / SN100C – bester Kompromiss Festigkeit / Zuverlässigkeit / Prozessfenster.
Brauche ich Flussmittel?
Ja, immer. Ohne Flussmittel: Oxide verhindern Benetzung → Kalte Lötstelle. Moderne Drahtlote haben Flussmittelkern. Bei Lotpaste ist Flussmittel integriert. Bei Nacharbeit: zusätzliches Flussmittel (Gel, Stift, Flüssigkeit) oft hilfreich.
Kann man ohne Lötkolben löten?
Ja: Heißluft (SMD), Wellenlöten (THT-Serie), Selektives Löten (Mini-Welle), Laserlöten, Induktionslöten, Ofenlöten (Reflow), Kolbenlöten (alt: Kupferkolben im Ofen geheizt). Für Handarbeit: Lötkolben oder Heißluftstation Standard.
Wie löte ich bleifrei richtig?
Höhere Temperatur (Spitze 350–380 °C), längere Einwirkzeit, gute Spitze (hohe Wärmekapazität), aktives Flussmittel (RMA/RA oder No-Clean mit Aktivator), Geduld – Benetzung dauert länger. Nicht höher drehen als nötig (Spitzenschädigung, Bauteilstress).
Was sind „Cold Joints“ (Kaltscherben)?
Lötstellen, bei denen das Lot nicht vollständig benetzt / durchgewärmt hat. Erkennbar: matter, rauer, körniger Glanz, Risse, hohe elektr. Widerstand. Ursache: zu kalt, zu kurz, Bewegung beim Erstarren, verschmutzt, kein Flussmittel.
Ist Löten bleihaltig verboten?
In der Elektronik (RoHS): Ja, für Neugeräte in EU/China/USA (Kalifornien) verboten. Ausnahmen: Militär, Medizintechnik (Implantate), Luftfahrt, Monitoring/Control (bis 2024/2029). In der Installation (Trinkwasser): Blei seit Jahrzehnten verboten (DVGW, UBA). Privat/Reparatur alter Geräte: Bleihaltiges Lot (Sn63/Pb37) käuflich & nutzbar – aber Entsorgung als Sondermüll.
Wie entsorge ich Lot & Flussmittel?
Bleihaltiges Lot, Lotpaste-Reste, gesättigte Entlötlitze, Reinigungsbäder (IPA mit Lot/Flux) → Sondermüll (Schwermetalle). Bleifreies Lot: Altmetall-Sammlung (Wertstoffhof). Flussmittelreste (flüssig): Lösemittelentsorgung.
Kann man auf Holz löten?
Nicht direkt. Holz ist nicht benetzbar, verkohlt bei Löttemperatur. Aber: Metallisierte Oberflächen (Kupferfolie, leitfähige Farbe, Edelstahlgewebe) auf Holz → lötbar. Künstlerische Anwendungen (Tiffany-Technik: Kupferband um Glas, dann verlöten).
Was lötet man NICHT?
Edelstahl (schwer benetzbar – spezielles Flussmittel & Lot nötig), Aluminium (Oxidhaut – Ultraschalllöten / Spezialflussmittel), Titan, verchromte/vernickelte Flächen (ohne Abstrahlung), stark oxidierte / verschmutzte Flächen (reinigen!).
Industrietechnik
- 6G erforscht: Die Zukunft ultraschneller Konnektivität
- Pumpenkavitation verhindern: Ursachen, Symptome und Vermeidung
- 3D-Druck (Additive Fertigung): Verfahren, Materialien & Anwendungen
- Rapid Prototyping erklärt: Verfahren, Prozesse und Vorteile
- Plasmaschneiden erklärt: Funktionsweise, Vorteile und Tipps
- Additive Fertigung (3D-Druck) erklärt: Verfahren, Materialien & Anwendungen
- Lichtbogenschweißen (Arc Welding) erklärt: Verfahren, Funktion & Vergleich
- Walzwerke verstehen: Typen, Prozesse & Anwendungen
- Widerstandsschweißen erklärt: Arten, Prozesse & Vorteile
- Hartlöten erklärt: Metallteile sicher & effektiv verbinden