Lötpaste

Einsatz in der Reparatur

Beim Reballing wird die Lötpaste mit einem Spachtel über eine Schablone gestrichen, die genau über dem Chip liegt. In jedes Loch der Schablone gelangt eine kleine Menge Paste. Beim Erhitzen formt sie sich durch die Oberflächenspannung zu einer runden Kugel. So entsteht ein neues, gleichmäßiges Kugelraster.

Worauf es ankommt

Lötpaste ist empfindlich. Wird sie zu warm gelagert oder ist sie zu alt, trennt sich das Flussmittel vom Lot, und die Paste verarbeitet sich schlecht. Bei zu schnellem Erhitzen können kleine Lotkügelchen herausspritzen und an anderer Stelle Kurzschlüsse verursachen. Deshalb wird kontrolliert und gleichmäßig erwärmt.

Legierungen und Schmelzpunkte

Lötpaste gibt es mit verschiedenen Legierungen. Die Zusammensetzung bestimmt, bei welcher Temperatur die Paste schmilzt und wie fest die Lötstelle später wird. Für die Reparatur ist das eine wichtige Entscheidung, weil empfindliche Bauteile und Platinen nicht zu heiß werden dürfen.

Moderne Smartphones werden bleifrei gefertigt. In der Reparatur greift man trotzdem manchmal zu Paste mit niedrigerem Schmelzpunkt. So muss die Platine weniger stark erhitzt werden, und benachbarte Bauteile bleiben geschützt. Bei mehrlagigen Platinen, wie sie in iPhones verwendet werden, kommt häufig Niedertemperatur-Paste zum Einsatz.

Bleihaltige Lote sind in neuer Elektronik in der EU weitgehend verboten. Für Reparaturen werden sie trotzdem noch verwendet, weil sie sich gut verarbeiten lassen und bei niedrigeren Temperaturen schmelzen.

Lötpaste, Lötzinn und Flussmittel

In der Werkstatt stehen mehrere Materialien nebeneinander, die alle mit dem Löten zu tun haben. Sie ergänzen sich, ersetzen sich aber nicht gegenseitig.

Lötpaste bringt ihr eigenes Flussmittel mit. Trotzdem gibt man bei vielen Reparaturen zusätzliches Flussmittel hinzu, etwa wenn ein Chip mit Heißluft entfernt wird. Es verhindert, dass das Lot oxidiert, und sorgt dafür, dass sich die Kugeln sauber formen.

Korngröße: warum feiner nicht immer besser ist

Das Lot in der Paste besteht aus winzigen Kugeln. Ihre Größe wird in Typen angegeben. Je höher die Typnummer, desto feiner die Kugeln. Feine Paste lässt sich durch sehr kleine Öffnungen einer Schablone drücken und eignet sich für winzige Bauteile.

Für sehr kleine Chips mit engem Raster braucht man deshalb feine Paste. Bei größeren Bauteilen reicht gröbere Paste aus, die oft länger haltbar ist und sich leichter verarbeiten lässt. Eine Werkstatt hat deshalb meist mehrere Sorten im Kühlschrank.

Für Reparaturen an Smartphone-Platinen wird meist eher feine Paste verwendet, weil die Bauteile dort extrem klein sind. Manche Kondensatoren sind kaum größer als ein Sandkorn.

Das Temperaturprofil beim Löten

In der Fertigung durchläuft eine Platine beim Löten ein genau festgelegtes Temperaturprofil. In der Reparatur mit Heißluft versucht man, dieses Profil so gut wie möglich nachzuahmen. Es besteht aus mehreren Phasen.

1. Vorwärmen Platine und Paste werden langsam erwärmt, damit nichts spritzt.
2. Halten Das Flussmittel wird aktiv und reinigt die Oberflächen.
3. Aufschmelzen Das Lot schmilzt und verbindet Bauteil und Pad.
4. Abkühlen Die Lötstelle erstarrt, ohne dass das Bauteil bewegt wird.

Wird zu schnell erhitzt, verdampft das Flussmittel zu heftig, und kleine Lotkugeln spritzen weg. Wird zu langsam oder zu kurz erhitzt, entstehen kalte Lötstellen, die später versagen. Viele Werkstätten heizen die Platine deshalb zusätzlich von unten vor.

Moderne Heißluftstationen erlauben es, Temperatur und Luftstrom genau einzustellen. Ein schwacher Luftstrom ist wichtig, damit kleine Bauteile in der Nähe nicht weggeblasen werden.

Paste richtig dosieren

Ohne Schablone wird Lötpaste meist mit einer feinen Spritze aufgetragen. Die richtige Menge ist entscheidend. Zu viel Paste führt zu Brücken zwischen benachbarten Kontakten, zu wenig zu schwachen oder fehlenden Verbindungen.

Bei kleinen Bauteilen wie Widerständen oder Kondensatoren reicht ein winziger Punkt pro Pad. Für Steckverbinder auf der Platine, etwa für Displays oder Akkus, wird eine dünne Linie über alle Kontakte gezogen. Beim Erhitzen zieht sich das Lot durch die Oberflächenspannung dorthin, wo es hingehört. Überschüssiges Lot lässt sich danach mit Entlötlitze entfernen.

1. Pads reinigen Altes Lot und Schmutz entfernen, damit die Paste haftet.
2. Paste auftragen Sparsam, gleichmäßig und genau auf die Pads.
3. Bauteil setzen Mit der Pinzette exakt ausrichten.
4. Erhitzen und prüfen Unter dem Mikroskop kontrollieren, ob alle Stellen verbunden sind.

Lagerung und Handhabung

Lötpaste ist ein empfindliches Material. Die meisten Sorten werden im Kühlschrank gelagert, damit sich Flussmittel und Lot nicht trennen und die Paste nicht austrocknet. Vor der Verwendung muss sie langsam auf Raumtemperatur kommen.

Öffnet man eine kalte Spritze oder Dose zu früh, schlägt sich Feuchtigkeit aus der Luft auf der Paste nieder. Das Wasser verdampft später beim Löten schlagartig und führt zu Spritzern und Löchern in der Lötstelle. Geduld zahlt sich hier aus.

Spritzer von Lot, die an falscher Stelle liegen bleiben, können später einen Kurzschluss verursachen. Deshalb ist die Kontrolle nach dem Löten genauso wichtig wie das Löten selbst.

Lötpaste bei iPhone-Platinen

Viele iPhones haben eine Platine, die aus zwei übereinanderliegenden Lagen besteht. Sie sind über einen Rahmen mit Hunderten kleiner Lötstellen verbunden. Muss eine dieser Lagen getrennt werden, etwa um an einen Chip im Inneren zu gelangen, wird nach der Reparatur Lötpaste verwendet, um die Lagen wieder zu verbinden.

Dafür kommt oft Niedertemperatur-Paste zum Einsatz. Sie schmilzt, bevor die Chips auf den Lagen zu heiß werden. Zusätzlich sind manche Chips mit einem Kleber unterfüllt, der sie mechanisch stabilisiert. Er muss beim Entfernen vorsichtig gelöst werden. Diese Arbeiten gehören zu den anspruchsvollsten in der Handyreparatur.

Rückstände und Reinigung

Nach dem Löten bleiben Reste des Flussmittels auf der Platine zurück. Es gibt Pasten, deren Rückstände unbedenklich sind und auf der Platine bleiben dürfen. Andere hinterlassen Reste, die entfernt werden müssen, weil sie mit der Zeit Korrosion verursachen können.

In der Reparatur wird die Platine nach dem Löten meist mit Isopropanol und einer weichen Bürste gereinigt. So lassen sich die Lötstellen auch besser kontrollieren. Unter dem Mikroskop sieht man dann, ob jede Verbindung sauber geformt ist und keine Lotkugeln an falscher Stelle liegen.

Gesundheit und Sicherheit

Lötpaste enthält Metallpulver und chemische Stoffe. Bleihaltige Paste darf nicht auf die Haut oder in den Mund gelangen. Beim Löten entstehen außerdem Dämpfe aus dem Flussmittel, die man nicht einatmen sollte.

In der Werkstatt gehören deshalb eine Absaugung, Handschuhe und regelmäßiges Händewaschen zum Alltag. Essen und Trinken haben am Arbeitsplatz nichts zu suchen. Für Hobbybastler gilt dasselbe, auch wenn nur gelegentlich gelötet wird.

Zusammengefasst ist Lötpaste ein zentrales Material für Mikrolöten und Platinenreparatur. Die richtige Legierung, Korngröße und Temperaturführung entscheiden darüber, ob eine Lötstelle hält. Genau diese Erfahrung braucht es, um Chips zu tauschen oder neu zu verlöten.

Wenn bei deinem Gerät eine Platinenreparatur nötig ist, erklären wir dir vorher, was gemacht wird und welche Chancen bestehen.

Häufige Fragen