Lötpad

Wie Pads beschädigt werden

Wie ein Lötpad repariert wird

1. Freilegen. Die zugehörige Leiterbahn wird unter dem Mikroskop freigelegt.
2. Ersatz anlegen. Ein feiner Draht wird an die Leiterbahn gelötet und zum Kontaktpunkt geführt.
3. Fixieren. Mit UV-Lack wird der Draht gesichert.
4. Bauteil einlöten. Das Bauteil wird auf den neuen Kontakt gesetzt.

Führt das Pad nur zu einer Masse oder ist es nach Schaltplan unbenutzt, kann es manchmal entfallen. Das entscheidet die Messung.

Wie Lötpads geschützt sind

Blankes Kupfer würde schnell oxidieren. Deshalb sind Lötpads ab Werk mit einer dünnen Schutzschicht versehen, zum Beispiel aus Nickel und Gold oder aus organischem Schutzlack. Diese Schicht sorgt dafür, dass das Lot gut haftet. Bei Reparaturen wird das Pad mit Flussmittel und frischem Lot vorbereitet, damit das neue Bauteil sicher sitzt.

Lötpads unter Steckern und Chips

Besonders viele und besonders kleine Pads gibt es unter Board-to-Board-Steckern und BGA-Chips. Wird ein Stecker unsachgemäß abgehebelt, reißen oft gleich mehrere Pads ab. Die Reparatur ist möglich, erfordert aber viel Geduld, weil jeder Kontakt einzeln wiederhergestellt werden muss.

Wie ein Lötpad aufgebaut ist

Ein Lötpad ist der sichtbare Teil eines Kupfernetzes, das die Platine durchzieht. Moderne Smartphone-Platinen bestehen aus vielen dünnen Lagen, zwischen denen Leiterbahnen verlaufen. Ein Pad an der Oberfläche ist über eine Leiterbahn oder ein winziges Loch, eine sogenannte Durchkontaktierung, mit tieferen Lagen verbunden.

Rund um das Pad liegt der Lötstopplack, meist grün, blau oder schwarz. Er bedeckt die Kupferleitungen und lässt nur die Pads frei. So fließt das Lot beim Löten nur dorthin, wo es hingehört, und verbindet nicht versehentlich benachbarte Leitungen.

Auf einer Smartphone-Platine gibt es Tausende solcher Pads. Viele davon sind so klein, dass sie nur unter dem Mikroskop zu erkennen sind. Gerade unter Prozessor und Speicher liegen sie so dicht, dass zwischen zwei Pads kaum Platz für eine Leiterbahn bleibt.

Verschiedene Arten von Pads

Nicht alle Pads sind gleich. Ihre Form und Größe hängen vom Bauteil ab, das darauf sitzt. Kleine Widerstände und Kondensatoren haben zwei rechteckige Pads. BGA-Chips haben Hunderte runde Pads in einem Raster. Stecker haben lange, schmale Pads in einer Reihe.

Manche Pads sind nicht mit einer Leitung verbunden. Sie dienen nur der mechanischen Befestigung, etwa bei Steckern und Buchsen. Fehlt ein solches Pad, funktioniert die Elektronik weiter, aber das Bauteil hält weniger fest.

Gerade bei Ladebuchsen sind diese mechanischen Pads stark belastet, weil beim Einstecken des Kabels jedes Mal Kraft auf sie wirkt. Reißen sie ab, wackelt die Buchse, auch wenn die elektrischen Kontakte noch halten.

Wichtige Pads und Dummy-Pads

Unter einem BGA-Chip sind nicht alle Pads gleich wichtig. Manche führen Signale oder Strom, andere sind nur mit der Masse verbunden, und einige haben gar keine elektrische Funktion. Letztere nennt man Dummy-Pads oder NC-Pads, von englisch not connected.

Für die Reparatur ist das entscheidend. Reißt ein Dummy-Pad ab, muss es nicht ersetzt werden. Reißt ein Signal-Pad ab, muss die Verbindung mit einem Draht wiederhergestellt werden. Der Schaltplan zeigt, welches Pad welche Funktion hat.

Ohne Schaltplan lässt sich das oft nur schwer beurteilen. Deshalb arbeiten erfahrene Werkstätten mit den passenden Unterlagen für jedes Gerät. Sie zeigen nicht nur die Funktion jedes Pads, sondern auch, wo dieselbe Leitung an anderer Stelle erreichbar ist.

Jumper-Draht statt Pad

Ist ein Pad abgerissen, wird die Verbindung meist mit einem sogenannten Jumper-Draht hergestellt. Das ist ein extrem dünner, isolierter Kupferdraht, oft dünner als ein Haar. Er wird an einer Stelle angelötet, an der die zugehörige Leitung noch intakt ist, und zum Anschluss des Bauteils geführt.

Die Kunst besteht darin, den richtigen Anschlusspunkt zu finden. Manchmal ist die Leiterbahn direkt neben dem Pad sichtbar. Manchmal führt sie in eine tiefere Lage, und der nächste erreichbare Punkt ist ein anderes Bauteil auf derselben Leitung. Hier helfen Schaltplan und Boardview, die zeigen, welche Bauteile miteinander verbunden sind.

Wie gute Arbeit Pads schützt

Viele Padschäden entstehen bei unsachgemäßen Reparaturen. Wer einen Chip mit Gewalt abhebt, bevor alle Lötstellen geschmolzen sind, reißt Pads mit ab. Wer zu lange mit zu viel Hitze arbeitet, löst das Kupfer vom Trägermaterial.

1. Genug Flussmittel Sorgt für gleichmäßiges Schmelzen.
2. Vorheizen Verringert die nötige Hitze von oben.
3. Nicht hebeln Chip erst abheben, wenn er sich frei bewegt.
4. Sanft reinigen Pads mit Entlötlitze ohne Druck säubern.

Bei uns gehört diese Sorgfalt zu jeder Platinenreparatur. Sie ist der Grund, warum eine gut gemachte Reparatur lange hält und auch spätere Eingriffe noch möglich sind.

Oberflächen von Pads und ihre Eigenschaften

Die Schutzschicht auf den Pads beeinflusst, wie gut sie sich löten lassen und wie lange sie halten. Hersteller wählen je nach Anforderung unterschiedliche Verfahren.

Bei einer Reparatur ist die ursprüngliche Schutzschicht oft schon verbraucht oder beschädigt. Deshalb wird das Pad vor dem Einlöten frisch verzinnt. Das schützt das Kupfer und sorgt dafür, dass das neue Bauteil sicher hält.

Korrodierte Pads nach Wasserschaden

Nach einem Wasserschaden sind Pads besonders gefährdet. Feuchtigkeit und Mineralien greifen das Kupfer an. Es bildet sich grünlicher oder weißer Belag, der die Verbindung zwischen Pad und Bauteil schwächt. Im schlimmsten Fall ist das Kupfer unter dem Bauteil vollständig aufgelöst.

Leicht korrodierte Pads lassen sich reinigen und frisch verzinnen. Ist das Kupfer zerstört, muss die Verbindung neu aufgebaut werden. Je schneller ein nasses Gerät in die Werkstatt kommt, desto größer ist die Chance, dass die Pads noch intakt sind.

Wenn eine frühere Reparatur Pads beschädigt hat

Immer wieder erreichen uns Geräte, an denen schon jemand gearbeitet hat. Häufig fehlen dann Pads unter einem Chip oder Stecker. Die Reparatur ist in vielen Fällen trotzdem möglich, aber aufwendiger, weil jeder fehlende Kontakt einzeln wiederhergestellt werden muss.

Für dich heißt das: Je weniger an einer Platine herumprobiert wurde, desto besser sind die Chancen. Wer unsicher ist, sollte lieber gleich eine Werkstatt mit Erfahrung im Mikrolöten aufsuchen, statt es selbst zu versuchen.

Zusammengefasst sind Lötpads winzige, aber entscheidende Kontaktflächen. Sind sie beschädigt, ist eine Reparatur oft trotzdem möglich. Mit Mikroskop, feinem Draht und viel Geduld stellen wir fehlende Verbindungen wieder her.

Häufige Fragen