Kom igång med lödning

Att bygga en elektronisk byggsats, löda fast en kontakt på en kabel eller reparera ett avbrott på ett kretskort är bra att kunna. Detta kapitel går igenom vad som behövs för att kunna löda. Samtidigt ger vi några bra tips på vägen.

Lödställ, lödpenna, tennsug och tenn.

Lödpenna/lödkolv

Lödpennan är det viktigaste verktyget för lödning av elektronik. Lödpennan består av ett handtag, ett värmeelement och en lödspets. Effekten mellan olika lödpennor varierar från 10 W till 150 W. Vid lödning av kretskort är en effekt mellan 15 och 30 W lämplig.

Det finns även andra skillnader mellan olika modeller. Lödpennor i premiumsegmentet brukar till exempel ha en något mer följsam kabel och ergonomiskt utformat handtag.

30 W lödpenna

Lödstation

En lödstation rekommenderas i de flesta fall för både nybörjare och proffs. Sådana har ett stabilt ställ samt möjlighet för temperaturreglering. Att steglöst kunna justera hur mycket värme som ska tillföras gör lödstationen mycket användbar till all sorts lödning. Vissa lödstationer visar även lödspetsens temperatur i en display.

Lödstation med inställbar temperatur (150 °C till 480 °C).

Lödstationer i premiumsegmentet har oftast mindre lödpennor. En liten lödpenna är enklare att hantera och minskar belastningen. De brukar också vara utrustade med en mer följsam kabel. Värmespridningen vid spetsarna är dessutom oftast mer jämnvarm.

Lödspets

Längst ut på lödpennan sitter en lödspets. Beroende på vad som ska lödas finns det olika typer att välja mellan, men för elektronik är en mindre koniskt utformad spets att rekommendera. Den ger bra precision på små ytor och minskar risken för att av misstag komma åt andra komponenter på kretskortet. Välj en lödpenna eller lödstation med utbytbara spetsar.  Lödspetsarna slits och behöver bytas ibland.

Exempel på lödspetsar:

• Koniska med olika diameter
• Mejselformade
• Snedställd (ger en skarp udd och en bred sida)

Från vänster: konisk, mejsel och snedställd.

Lödtenn

För att sammanfoga två metallytor med varandra används ett så kallat lod. Lödtenn är det lod som används för lödning av elektronik. Lödtenn kan bestå av flera olika ­­legeringar. Vi säljer idag endast blyfritt lödtenn.

RoHS (Restriction of Hazardous Substances) är ett direktiv från EU som förbjuder tillverkning och import av produkter innehållande vissa skadliga ämnen. Bly är en metall som omfattas av RoHS. Det är därför förbjudet att i nyproduktion eller professionell reparation använda det klassiska lödtennet som innehåller bly. Det är också förbjudet att sälja lödtenn som innehåller bly för privat bruk.

Exempel på lödtenn.

I och med RoHS-direktivet, har lodet i all produktion flyttats över till andra legeringar. Blyfritt lödtenn finns i olika legeringar med olika smältpunkter. Gemensamt för allt blyfritt tenn är att det är hårdare (sprödare) och har högre smältpunkt än de tidigare sålda loden som ofta hade en blandning på 60% tenn och 40% bly. En vanlig legering på blyfritt tenn är: 95,8 % tenn, 3,5 % silver och 0,7 % koppar. Smältpunkten för denna legering är 215 °C.

Metaller oxiderar när de kommer i kontakt med syre. Vid lödning är det viktigt att metallytan är helt ren och fri från oxider. Ett flussmedel är en kemikalie som effektivt avlägsnar oxider samtidigt som den hindrar återoxidation. När flussmedlet värms upp flyter det ut på metallytan och tränger in i alla porer. Flussmedel är en förutsättning för att få lödtennet att flyta ut (”väta”) ordentligt på lödytan. Flussmedlet finns därför i små kanaler i lödtennet. Det är sällan nödvändigt att tillföra extra flussmedel.

Avtorkningssvamp

Överskott av lödtenn har en förmåga att samlas på lödspetsen. Enklast är att torka rent med en lätt fuktad avtorkningssvamp. De flesta lödstationer har en medföljande sådan så den behöver sällan köpas till. Det finns även en variant med metalltrassel som fungerar bra.

Avtorkningssvamp och metalltrassel.

Avlödningsfläta och tennsug

En avlödningsfläta eller en tennsug kommer till användning om en fastlödd komponent eller del behöver avlägsnas. Tennsugen genererar ett vakuum med hjälp av en inbyggd fjäder. Spetsen på tennsugen är tillverkad av teflon och står därför emot hög värme. Ett alternativ till tennsugen är att använda en avlödningsfläta. Den är närmast att jämföra med en trasas förmåga att suga upp vatten. Lödflätan innehåller flussmedel som frigörs när den hettas upp. Genom kapillärkraft sugs sedan tennet in i flätan.

Tennsug och avlödningsfläta.

Experimentkort

För nybörjaren eller för självbyggen är ett experimentkort ett billigt och bra sätt att förverkliga sina experiment. Experimentkortet är tillverkat med ett enkelsidigt lager av koppar med förborrade hål för kopplingar och komponenter. Hålavståndet på kortet följer en standard som gör att de flesta komponenter passar. För det mesta används så kallade öar, vilket innebär att alla hål är åtskilda. På en annan vanlig typ ligger kopparen som ledningsbanor. Det kan underlätta vid större kopplingar eftersom det då inte behöver dras en ledare till varje komponent utan strömmen kan gå via kortets kanaler istället. Det finns även en hybridvariant som kallas länkar. Där är ett flertal lödpunkter sammanlänkade till en liten lödbana.

Experimentkortets kopparbanor kan vara utformade på olika sätt.

Fasthållning av komponenter

Det är inte lätt att löda med precision när komponenterna ligger löst på arbetsbordet. Ett ställ med ett par krokodilklämmor eller ett skruvstycke kan då användas för att hålla fast kretskortet eller kablarna på rätt position. Då blir båda händerna fria för att använda lödpenna och lödtenn. Denna typ av ställ kallas därför även ”tredje hand”. Vissa hållare har ett förmonterat förstoringsglas för att underlätta precisionslödning.

Verktyg för fasthållning av komponenter.

Krympslang och eltejp

Efter lödning av kablar är det alltid rekommenderat att isolera de ledande delarna med en krympslang. Den träs över lödningen och sedan används en varmluftspistol för att få krympslangen att krympa i diameter och sluta sig kring lödningen. En hårtork kan fungera i vissa fall. Exempel på hur en krympslang används visas i nästa kapitel. Det går även att använda eltejp som en nödlösning.

Olika typer av isolering.

Sidavbitare

En sidavbitare är ett ovärderligt verktyg. Den vanliga sidavbitaren passar utmärkt för att skala kablar. Elektroniksidavbitaren är utformad så att man ska komma nära krets­kortets mönsterbana för att enkelt klippa av utstickande komponentben.

Vanlig sidavbitare (vänster) och sidavbitare för elektronik.

Arbetsbelysning

En bra arbetsbelysning, gärna med inbyggt förstoringsglas, är ett fantastiskt hjälpmedel vid precisionsarbete. Det finns många olika varianter på marknaden. De senaste har LED-belysning, vilket ger ett neutralt och bra ljus utan värme.

Arbetsbelysning med LED-armatur och förstoringsglas.

• Se till att lödpennan är tillräckligt varm innan lödningen påbörjas. Testa med lite lödtenn.
• Rengör vid behov ytan som ska lödas. Är det ett kretskort som ska lödas, är det bra att rengöra kopparbanorna med till exempel isopropanol. Det förhindrar ­oxidering.
• Om komponenter ska monteras efter byggbeskrivning, är det lämpligt att läsa ­igenom hela beskrivningen en extra gång. Om man felaktigt löder fast ­komponenter med många ben (t.ex. IC-kretsar) kan det vara svårt att löda loss dessa.
• Löd på en plats med god ventilation. Det utvecklas ohälsosam rök vid lödning.
• Det kan vara bra att först provlöda på ett experimentkort och några billiga komponenter.
• En hållare är ofta nödvändig för att man ska kunna ställa ifrån sig den varma lödkolven.
• Använd metalltrassel eller avtorkningssvamp för att rengöra lödspetsen innan lödningen påbörjas. Smält därefter lite lödtenn på lödspetsen. Det hjälper värmen att ledas rätt.

• Det är lätt att råka komma åt redan fastlödda delar med lödspetsen. Ibland kan det leda till att de lossnar. Fundera över vilka delar det är bäst att börja med att löda fast för att undvika att ”målas in i ett hörn”.
• Tänk på att värmen från lödkolven sprider sig i lödtennet. Håll ej för nära änden då det finns risk att bränna sig.
• Det är lätt hänt att vända någon komponent fel av bara farten när det är mycket som ska lödas in. Kontrollera allt en extra gång för att slippa felsökning när allt är klart.
• Smält lödtenn på de uppvärmda delarna, inte på lödspetsen.
• Vid lödning av kabel är det rekommenderat att först värma upp ledaren underifrån med lödspetsen. Låt sedan lite lödtenn flyta ut och förtenna ledaren innan den löds fast på en kontakt.
• Se till att lödtennet flyter ut korrekt över den uppvärmda delen (se exempel nedan).
• En del elektroniska komponenter är värmekänsliga och kan skadas om de utsätts för stark värme för länge. Försök att avleda värmen, exempelvis med en fuktig trasa.
• Vid lödning på kretskort: se till att både komponenten och ytan på kretskortet som lödtennet ska flyta ut över värms upp av lödspetsen för att få en bra lödning.

• Komponenter ska fixeras och hållas stilla medan lödtennet stelnar. Om man råkar stöta till lödpunkten innan tennet har stelnat blir den matt och det kan leda till glappkontakt efter en tid. Om det händer är det bara att värma upp igen och ­försöka på nytt. En perfekt lödning ska vara blank och tennet ska ha fått flyta ut.
• Kontrollera lödningarna och ta eventuellt bort överflödigt tenn.
• Rester av flussmedel kan tas bort med exempelvis isopropanol.

Bild 1 - korrekt lödning
Lödtennet har fäst både på metallytan på kretskortet och på benet till komponenten. Notera ”pyramidformen”. Lödtennet flyter ut och blir blankt när det stelnat.

Bild 2 - misslyckad lödning
När lödtennet inte flyter ut kan det bero på att ytorna inte var rena eller att temperaturen för lödtennets smältpunkt inte hade uppnåtts på de ytor där det skulle fästa. Se till att lodet innehåller flussmedel för att undvika detta. Om allt flussmedel ångat bort, tillsätt ytterligare lite tenn för att på så sätt få fram mer flussmedel.

Bild 3 - misslyckad lödning
Värmer man för hårt och samtidigt skaver lödspetsen mot kretskortets kopparbana, finns det stor risk att kopparbanan släpper från kretskortet. Om tennet värmts för mycket blir det matt i ytan vilket också gör att lödningen inte blir pålitlig. Lös detta genom att tillsätta ytterligare lite tenn för att på så sätt få fram mer flussmedel.

• Säkringens funktion är att skydda komponenterna från att ta skada. Uteslut inga säkringar och sätt aldrig i säkringar med större värde än vad anvisningarna eller dina uträkningar anger.
• Montera resistorer som utvecklar värme så att de sitter fritt och en bit upp från kretskortet.
• Kontrollera att komponenterna du använder inte är underdimensionerade i effekttålighet. Resistorer bör kontrolleras extra noga eftersom det är lätt att välja för klena. De allra flesta är flamskyddade om något ändå skulle gå fel.
• Se till att rekommenderade isolationsavstånd hålls, speciellt mellan oisolerade spänningsförande delar och ytor såsom chassit.
• Om du använder ett metallhölje till ditt bygge: använd en isolerande platta mellan höljet och kretskortet.
• Undvik att löda fast grova spänningsledningar från nättransformatorer direkt på kretskortet. Risken finns nämligen att ledningarna river loss mönstret på kretskortet. Använd istället skruvanslutningar, skruvplintar eller flatstiftskontakter. Var noga med att dimensionera kontaktens storlek efter den ström den ska klara av.
• Förankra spänningsförande ledare med exempelvis buntband. Det gör att de inte kan komma i kontakt med metalldelar om lödningen skulle släppa. Detta gäller även sekundära ledningar.
• Spänningsförande ledningar ska inte buntas ihop med signalledningar.
• Se till att apparathöljet är stabilt, rymligt och försett med tillräckliga ventilationsöppningar. Höljet ska inte kunna tas av utan verktyg (t.ex. skruvmejsel).