Ratgeber
Lötstellen bieten eine sehr gute elektrische Leitfähigkeit, da das Lötzinn eine metallische Verbindung zwischen den gelöteten Teilen bildet. Das führt zu einem niedrigeren Widerstand und einer zuverlässigeren Signalübertragung im Vergleich zu Schraub- oder Klemmverbindungen. Allerdings benötigen gelötete Verdrahtungen eine feste Basis, in der Regel eine Lötleiste, die mit einer Leiterplatte oder dem Gehäuse verschraubt ist. Welche Typen und Bauformen es gibt, wie sie aufgebaut sind und aus welchen Materialien sie bestehen, das lesen Sie in unserem Ratgeber.
Leisten mit Lötösen sind vielseitig einsetzbar und finden sich in zahlreichen Anwendungen der Elektrotechnik und der Elektronik. Ihr wohl wichtigstes Einsatzgebiet ist die Entwicklung von elektronischen Schaltungen.
Hier werden Leisten oft verwendet, um verschiedene diskrete Bauelemente wie zum Beispiel Widerstände, Kondensatoren, Dioden, Transistoren und Spulen aber auch integrierte Schaltungen und Relais direkt oder über Drähte durch Lötzinn miteinander zu verbinden.
Sie sind besonders nützlich für Prototypen und Experimentiermaßnahmen, da sie einen schnellen und vor allem sicheren Aufbau von Schaltungen ermöglichen.
In der Industrie helfen diese Leisten bei der Verdrahtung von Steuerungssystemen. Sie bieten eine zuverlässige Lösung für die Verbindung verschiedener elektrischer Komponenten, unter anderem von wider und Aktoren.
Das Gleiche gilt für Geräte in der Telekommunikation, in der Automobilindustrie, in der Medizintechnik, bei Audio- und Videosystemen sowie bei Computern und Netzwerkgeräten.
Die Konstruktion ist relativ einfach, aber effektiv für die Verbindung von elektronischen Komponenten.
Der Isolierkörper ist die Basis der Leiste. Er besteht aus einem elektrisch isolierenden Material, in der Regel einem hitzebeständigen Kunststoff wie Polyethylen, Polypropylen, Polystyrol, Phenolharz oder Epoxidharz, gebräuchlich ist aber auch Hartpapier. Der Isolierkörper dient dazu, die einzelnen Kontakte räumlich voneinander zu trennen und elektrische Kurzschlüsse zu vermeiden.
Am Isolierkörper sind metallische Kontakte befestigt, üblicherweise durch Nieten. Die Kontakte bestehen meist aus Kupfer oder einer Kupferlegierung, da Kupfer eine hohe elektrische Leitfähigkeit aufweist.
Im Allgemeinen sind sie mit Zinn, Silber oder Gold beschichtet. Das verbessert die Lötbarkeit und verhindert die Oxidation der Lötstellen.
An jedem Kontakt befinden sich zwei Lötanschlüsse: Kurze Metallstreifen mit Ösen an beiden Enden. Hier werden Drähte oder andere elektronische Bauteile eingelötet, um eine elektrische Verbindung herzustellen. Die Metallstreifen können je nach Design der Lötleiste verschiedene Formen haben, die gängigsten sind die gerade Form und die V-Form.
Viele Lötleisten verfügen im Isolierkörper über Montagelöcher oder -vorrichtungen, um sie an einer Oberfläche wie einer Leiterplatte oder einem Gehäuse zu befestigen.
Wichtig für die Praxis sind die Anordnung und der Abstand der Kontakte. Die Metallstreifen mit den Ösen – in technischen Beschreibungen oft auch Pole genannt – sind nebeneinander angeordnet, beispielsweise mit einem Abstand von 8 oder 10 Millimeter. Es gibt aber auch Lötleisten mit einem Polabstand von 2,54 Millimeter, dem Standard-Rastermaß für viele elektronische Bauteile.
Einreihige Leisten besitzen nur eine einzelne Reihe von Anschlüssen. Sie sind in verschiedenen Längen erhältlich und lassen sich bei Bedarf zuschneiden. Zweireihige Lötleisten verfügen über zwei parallele Anschlussreihen und bieten damit doppelt so viele Anschlüsse, allerdings auf einem größeren Isolierkörper. Bei Winkelleisten sind die Pole in einem Winkel von meist 90 Grad zum Isolierkörper angeordnet. Sie eignen sich für Anwendungen, bei denen die Verbindung senkrecht zur Montagefläche erfolgen soll.
SMD-Typen sind für die Oberflächenmontage auf Leiterplatten konzipiert. Sie haben keine durch die Platine gehenden Pins, sondern werden direkt auf die Oberfläche der Leiterplatte gelötet. Durchsteckmontage-Leisten eignen sich dagegen für die Durchsteckmontage. Ihre Pins werden durch Löcher in der Leiterplatte gesteckt und auf der anderen Seite verlötet.
Eine Sonderrolle übernehmen männliche und weibliche Leisten. Sie besitzen Stecker und Buchsen. Zu finden sind sie oft als Kupplungen bei abnehmbaren Kontakten zwischen zwei Leiterplatten oder zwischen einer Leiterplatte und einem anderen elektronischen Gerät.
Speziell für Anwendungen mit hohem Stromfluss konzipiert, haben Hochstrom-Leisten stärkere Kontakte und sind oft aus Materialien gefertigt, die höhere Ströme vertragen können. Barriere-Leisten schließlich besitzen eine physische Barriere zwischen jedem Anschluss. Das verhindert Kurzschlüsse und bietet eine zusätzliche Isolation. Sie werden oft in Anwendungen mit höheren Spannungen verwendet.
Elektrische Spezifikationen spielen bei der Auswahl von Lötleisten die wichtigste Rolle. So ist zu überprüfen, ob die Leisten für die Stromstärke und Spannung der geplanten Anwendung geeignet sind. Ein niedriger Kontaktwiderstand verbessert außerdem durch geringe Energieverluste die Effizienz der Signalübertragung.
Die Größe der Lötleisten sollte für das Projekt geeignet sein. Das betrifft sowohl die Länge der Leisten als auch den Abstand zwischen den Kontakten. Zu wählen ist zwischen einreihigen, zweireihigen, winkligen oder anderen Bauformen, je nachdem, wie die Lötleisten in der Schaltung platziert werden sollen. Sehr wichtig ist auch die Montageart. Zur Auswahl stehen Verschraubungen sowie die Oberflächen- und Durchsteckmontage.
Je nach Anwendung ist auch die Materialqualität zu berücksichtigen. Die Kontakte sollten aus einem langlebigen, korrosionsbeständigen Material bestehen, das eine gute elektrische Leitfähigkeit aufweist. Für den Isolierkörper ist Epoxidharz oder kurz Epoxyd üblich, für weniger anspruchsvolle Montagen kann auch eine Lötleiste aus Hartpapier ausreichend sein.
Wie lassen sich die Kontakte von zwei Lötleisten durch Löttechnik unmittelbar verbinden?
Eine häufig angewendete Methode ist der Einsatz von Flachleiterverbindern, beispielsweise mit 10 oder 15 Polen. Die bereits abisolierten Drahtenden werden einfach durch die Lötösen der Leisten gesteckt und verlötet. Pinzette oder Zange sind bei der Montage ebenso hilfreich wie ein Cutter oder Skalpell zum Trennen nicht benötigter Adern.
Gibt es auch Leisten mit einseitig offenen Lötösen?
Ja, die gibt es. Hier sind die Ösen nicht geschlossen, sondern u-förmig. Drähte oder Drahtanschlüsse werden vor dem Löten nicht eingefädelt, sondern lediglich eingelegt. Das erschwert zwar etwas den Lötvorgang, ist aber in einigen Fällen sinnvoll, zum Beispiel bei Drähten oder Litzen, die dicker sind als der Durchmesser der Lötöse.