Lochrasterplatinen für einfache Schaltungen verwenden

Loch- und Streifenrasterplatinen für Prototypen usw.

Um einfache elektronische Schaltungen aufbauen zu können, müssen Sie nicht gleich Platinen ätzen oder gedruckte Schaltungen herstellen lassen. Sogenannte Lochrasterplatinen ermöglichen ebenfalls einen einfachen und relativ sauberen Aufbau einer elektronischen Schaltung.

Platinen mit Lochraster und Streifenraster

Lochrasterplatine
Eine Lochrasterplatine

Sie bekommen solche Platinen bei zahlreichen Anbietern für elektronische Bauteile in unterschiedlichen Größen und für relativ wenig Geld. Lochrasterplatinen besitzen einzelne Lötpunkte, mit denen die eingesetzten Bauteile leicht verlötet werden können. Die Verbindungen der einzelnen Bauteile untereinander können entweder mit Lötzinn oder Verbindungsdrähten hergestellt werden. Die Lochrasterplatinen eignen sich hervorragend dafür, kleinere Schaltungen oder Prototypen von elektronischen Schaltungen sowie Versuchsschaltungen aufzubauen. Alternativ zu den Lochrasterplatinen können auch Streifenrasterplatinen verwendet werden. Wie der Name schon sagt, besitzen diese Platinen Lötstreifen aus Kupferbeschichtung mit Löchern, in welche die Bauteile eingesteckt werden können. Die Bauteilelöcher sind also immer reihenweise miteinander verbunden. Das ist praktisch, wenn Verbindungen zwischen mehreren Bauteilen ohne zusätzliche Lötbrücken hergestellt werden sollen. Wo keine Verbindung gewünscht ist, lassen sich die Streifen an einem Loch für ein Bauteil einfach mit einem Bohrer von Hand durchtrennen. Alternativ kann zum Auftrennen der Verbindung auch ein Cuttermesser eingesetzt werden.

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Verschiedene Arten von Lochrasterplatinen nutzen

Schalter, Widerstände, Kondensatoren, Elkos, Transistoren und Leúchtdioden

Es gibt verschiedene Arten von Lochrasterplatinen, die für den Aufbau kleinerer Schaltungen oder Einzelstücke verwendet werden können. Hier sind die wichtigsten davon:

  • Pertinax-Platinen (die hellbraunen Platinen) mit Lötpunkten (runde Lötaugen), ein Verbundstoff bestehend aus Papier und einem Phenol-Formaldehyd-Kunstharz Phenoplast. Pertinax ist ein Markenname
  • Epoxidharz-Platinen (grünlich), ebenfalls ein Kunstharz, bietet Vorteile durch gute mechanische Eigenschaften, eine hohe Temperaturfestigkeit und Beständigkeit gegen verschiedene Chemikalien, gilt etwas hochwertiger als Pertinax

Neben den gängigen Ausführungen mit runden Lötaugen gibt es Lochrasterplatinen mit eckigen Lötstellen, die verzinnt oder unverzinnt sein können. Die bereits verzinnten Lötaugen lassen sich wesentlich besser verlöten als die allgemein üblichen Kupferflächen. Die Platinen gibt es auch mit durchkontaktierten runden oder rechteckigen Lötaugen. Welche Sorte nun verwendet wird, hängt von den persönlichen Vorlieben bei der Verarbeitung der Platinen ab. Der Vorteil der rechteckigen Lötaugen besteht darin, dass diese etwas besser halten und sich nicht so schnell von den Leiterplatten lösen. Allerdings kommt es aufgrund der geringen Abstände der Lötstellen häufig zu unerwünschten Verbindungen, dafür lassen sie sich besser als die runden Lötaugen unmittelbar verbinden, um Lötbahnen zu ziehen. Außerdem gibt es verschiedene Platinen mit einseitiger oder doppelseitiger Beschichtung.

Die Verbindung der einzelnen Bauteile untereinander

Wie schon erwähnt, erfolgt die Verbindung der einzelnen Bauteile untereinander entweder mit durch Lötzinn direkt auf den Lötflächen hergestellten Verbindungen oder mithilfe von Drahtbrücken oder Drahtstücken. Letztere werden hauptsächlich verwendet, wenn weiter voneinander entfernte Lötstellen miteinander verbunden werden müssen. Eine weitere Technik ist die sogenannte Fädeltechnik. Bei dieser Technik werden dünne Kupferlackdrähte mit einem Durchmesser von etwa 0,15 oder 0,20 Millimetern verwendet, um die Anschlüsse einzelner Bauteile miteinander zu verbinden. Die Drähte werden dabei um die Anschlüsse der Bauteile gewickelt und anschließend verlötet. Um die einzelnen Geräte sauber auf der Platine verlegen zu können, werden sogenannte Fädelkämme verwendet. Außerdem gibt es die Drähte in verschiedenen Farben, um einzelne Verbindungen besser auseinanderhalten zu können. Oft werden die Verbindungen nach einem festen Verdrahtungsplan hergestellt. Die Herstellung der Verbindungen sollte auch hier sehr sorgfältig erfolgen, da eine Fehlersuche sehr schwierig und zeitaufwendig ist.

Elektronische Schaltung auf Lochrasterplatine aufgebaut
Schaltung auf einer Lochrasterplatine aufgebaut

Worauf beim Aufbau der Schaltungen geachtet werden sollte

Der Aufbau von Schaltungen auf Lochraster- oder Streifenrasterplatinen ist nicht ganz unproblematisch. Jede Verbindung sollte sorgfältig überlegt und überprüft sein. Schließlich handelt es sich um meistens einen endgültigen Aufbau einer Schaltung, nachträgliche Korrekturen sind meist nur schwer möglich oder umständlich durchzuführen. Beim Aufbau sollte daher auf folgende Dinge geachtet werden:

  • Vor dem Aufbau sollte man darauf achten, dass die Kupferbeschichtung sauber ist, gegebenenfalls mit Alkohol oder einem geeigneten Reinigungsmittel säubern.
  • Den Aufbau der Schaltung sollten Sie am besten in mehrere Etappen unterteilen. Dabei sind jeweils Schaltungsteile bestehend aus zwei bis drei Bauteilen nacheinander zu verdrahten, bis ein Teil der Schaltung aufgebaut ist.
  • Verbindungen durch Drahtbrücken sind soweit zu reduzieren wie möglich, ggf. können Sie für bestimmte Schaltungen besser Streifenrasterplatinen verwenden, wenn beispielsweise viele der Bauteile gemeinsame Masseanschlüsse verwenden.
  • Vor dem Verlöten sollten Sie darauf achten, dass die Bauteile richtig auf der Platine sitzen (vor allem ICs bzw. IC-Sockel) und korrekt ausgerichtet sind.
  • Gegebenenfalls ICs und andere mehrpolige Bauteile erst mit zwei Anschlüssen verlöten und dabei auf korrekten Sitz des Bauteils achten, bevor weitere Anschlüsse auf der Leiterplatte verlötet werden.
  • Die Drahtenden der Bauteile am besten nahe der Lötstelle abschneiden, um Kurzschlüsse zu vermeiden.
  • Wo möglich, sollten Sie die bereits aufgebauten Teilschaltungen testen, bevor schließlich weitere Teilbereiche aufgebaut werden.
  • Sehr kurze Verbindungen einzelner Lötpunkte lassen sich mithilfe von Lötzinn herstellen. Allerdings sollte darauf geachtet werden, dass nicht versehentlich zu viele Anschlüsse überbrückt werden und die Bauteile beim Herstellen dieser Verbindungen nicht überhitzen.
  • Falls versehentlich eine Verbindung hergestellt wird, wo sie nicht hingehört, lässt sich überschüssiges Lötzinn mit einer Entlötpumpe entfernen.
  • Überschüssiges Lötzinn in Form von kleinen Kügelchen sorgfältig von der Platine entfernen, ebenso abgeschnittene Drahtstücke oder ähnliche Dinge, die Kurzschlüsse verursachen können.

Einige Tipps zum Aufbau der Schaltungen

Wenn Sie Lochrasterplatinen für den Aufbau elektronischer Schaltungen verwenden möchten, sollten Sie zunächst die entsprechenden Bauteile in die Platine einsetzen, um dann die Anschlussdrähte etwas umzubiegen, damit die Bauteile nicht beim Herumdrehen der Platine aus dieser herausfallen. Anschließend können Sie die Anschlüsse der Bauteile entsprechend mit einem Seitenschneider kürzen, um diese anschließend mit der Platine zu verlöten. Danach können Sie beginnen, die Verdrahtung der Bauteile untereinander vorzunehmen. Hierbei muss jedoch sehr darauf geachtet werden, dass keine unbeabsichtigten Verbindungen zwischen unterschiedlichen Anschlüssen versehentlich hergestellt werden, um Kurzschlüsse zu vermeiden. Nehmen Sie sich bei der Verdrahtung der Bauteile genügend Zeit und überprüfen Sie am besten jeden Anschluss direkt nach seiner Verdrahtung noch einmal. Mit etwas Übung können Sie auf diese Weise relativ schnell und sauber elektronische Schaltungen herstellen. Bedenken Sie beim Aufbau der Schaltung immer die mechanische Beanspruchung der Platine. Häufig lösen sich einzelne Bildpunkte unter Einwirkung von Hitze, beispielsweise bei längeren Lötvorgängen. Außerdem kann die Befestigung von Bauteilen wie Potis oder Schaltern problematisch werden, und das gleich aus mehreren Gründen. Viele dieser Bauteile sind mit sehr dicken Anschlüssen versehen, die sich nur sehr schlecht in solche Platinen einsetzen lassen. Außerdem kann die mechanische Beanspruchung der Bauteile dazu führen, dass sich die Lötstellen von der Platine lösen. Oft ist es daher sinnvoll, diese Bauteile separat in einem Gehäuse zu befestigen und mithilfe von Anschlusskabeln mit der Platine zu verbinden. Es kommt aber immer auf den Einzelfall an, welche Aufbauart zu bevorzugen ist.

Alternativen zu Lochraster- und Streifenrasterplatinen

Sollen einfache Schaltungen zum Experimentieren aufgebaut werden, eignen sich dafür Steckplatinen sehr gut. Auch wenn manche diese Platinen nicht sehr mögen (zum Beispiel wegen der schlechten Befestigung der Bauteile, Wackelkontakten an den Steckverbindungen in den Platinen oder ähnlichen Fehlerquellen), sind sie doch manchmal sehr praktisch. Sollen die Schaltungen dauerhaft aufgebaut werden, bietet sich natürlich die Ätztechnik an, mit der sich professionell aussehende Platinen und Geräte herstellen lassen. Ob Sie nun selbst Platinen auf diese Weise herstellen möchten, bleibt natürlich Ihnen überlassen. Eine Möglichkeit beim Herstellen von Schaltungen in gewissen Stückzahlen besteht darin, die Platinen durch Unternehmen herstellen zu lassen, sodass nur noch die passenden Bauteile eingesetzt werden müssen. Es gibt einige Unternehmen im In- und Ausland, die solche Dienstleistungen zum Teil relativ günstig anbieten und sich daher für die Herstellung von kleineren oder größeren Serien eignen. Der Aufbau von Testschaltungen ist allerdings eine andere Sache, für welche die hier vorgestellten Platinen sehr gut geeignet sind. Es kommt nur darauf an, sich beim Aufbau der Schaltung genügend Zeit zu lassen, um Fehler zu vermeiden und damit die spätere Fehlersuche, die oft mehr Zeit kostet als der tatsächliche Aufbau einer Schaltung. Wenn Sie häufiger mit Lochrasterplatinen oder Streifenrasterplatinen arbeiten möchten, ist möglicherweise ein Entwicklungswerkzeug wie Lochmaster sehr praktisch. Es handelt sich um eine Software, mit der sich elektronische Schaltungen auch mit komplexeren Konstellationen gut planen und später genau nach Plan aufbauen lassen.

Fotos und Texte: Gerd Weichhaus

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