핀간의 거리가 아주 짧은 소자를 납땜하는 방법

Tindrum — Sat, 17 Jul 2010 11:13:51 +0900

요즈음은 각종 IC소자들이 아주 작게 나와서 납땜하는데 아주 애를 먹습니다. 잘못하면 PCB를 태워 먹을수도 있고요. 여기저기 인터넷
싸이트를 뒤적거리다가 윤덕용 교수님이 쓴 글이 있어서 옮겨 싣습니다. 직접 싸이트를 방문하셔서 글을 보시려면
http://cpu.kongju.ac.kr의 기술상담실에서 보실수 있습니다. 만일 여기에 제가 복사하여 옮겨 싣는것이 저작권에 위배된다면 즉시
삭제하도록 하겠습니다.

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   김광훈님으로부터 메일로 이 키트의 동작에 문제가 있다는 질의를 받고, 제가 분명히 DSP의  납땜에 문제가 있는 듯하다는 이야기를
하면서 사용자가 직접 이 부분의 납땜에 손을 대는 것은 위험하다는 경고를 드렸는데 기어이 일을 내고  말았군요.(이거 1대 망가지면
경제적 손실이 장난이 아니실텐데...) 그리고, 만약 그렇다면 이는 마땅히 Ohm사에서 제품을 교환해 주어야 한다고 말씀을 드렸는데,
이제 이것이 곤란하지 않을까 우려되는군요. 제가 보기에는 이제는 Ohm사를 탓하기가 좀 어렵게 되신 것 같군요.
   이러한 애로를 겪고나서 김광훈님께서 QFP 소자의 납땜방법을 문의하셨고, 아래에 이에 대해 답변해  주신 분도 계셨는데 설명이 좀
미진한 것같아 제가 저의 경험을 중심으로 설명을 드리겠습니다. QFP 소자에도 여러가지의 형태가 있으므로 TMS320C31/32의 경우에
국한합니다.

   저는 약 6년전에  처음으로 주변의 누구에게 물어도 해결이 안되는 고독한 상황에서 전자 기술잡지의 광고를 보고 QFP 전용 납땜인두를
구입하여 TMS320C31 DSP를 납땜했습니다. 지금 생각하면 우습지만, 당시 저는 여기에 몸을 던져 정성을 다했습니다. 소자와 기판을
놓고 여러날 바라만 보다가 납땜하기 전날 목욕재계하고 평소보다 일찍 잠자리에 들었죠. 물론 마누라도 멀리(?) 하고요...^.^
이튿날 몸이 날아갈 듯한 상태에서 납땜을 시작하여 3시간만에 끝냈죠. 납땜이 끝났을 때 저의 등에는 옷이 흠뻑 젖어 있었습니다.
초보 운전자가 처음 고속도로에  들어 갔을 때처럼... 이후 지금까지 약 30회를 납땜했지만 한 번도 납땜 불량인 경우는 없었습니다.
지금은 숙달이 되어 약 20분이면 이 정도의 납땜은 끝낼 수 있습니다. 이때 당시에는 DSP의 가격도 문제지만 국내에서 이를 구입하기가
매우 어려웠고, 더구나 소자는 단 1개를 가지고 있고 PCB는 단 2장 얻어온 것이었기 때문에 납땜에 실패하면 곧 벼랑끝이었거든요.
   결론적으로 말씀드리면 QFP 소자를 수동으로 납땜할 때는 장비와 납땜자의 숙련도가 관건이 됩니다. 먼저 인두는 일반 인두로는 좀
어렵고 전용의 인두가 있죠. 좀 비쌉니다. 저의 경우는 당시에 기술잡지를 보고 구입했는데, 100만원 이상을 주었으며 팁도 몇가지를
샀는데 이 팁도  1가지에 10만원가량 되었던 것으로 기억됩니다. 미국 METCAL사의 제품이죠. 당시에 저는 이 엄청난 가격에 뒤로 넘어갈
지경이었지만, 그때나 지금이나 저의 신념은 "좋은 장비가 일의 반은 덜어준다"는 것이거든요. 눈물을 머금고 사야죠. 지금도 전자과학이나
전자기술 등의 잡지에 보면 이러한 종류의  인두 광고가 나오니 참고하십시오.
   두번째로는 납이 생명입니다. 실납이 아니라 솔더크림을 사용하죠. 이것은 젤 형태의 납으로서 튜브에 들어 있어  매직잉크처럼 직접
PCB에 바르는 것도 있고, 종이컵 정도 크기의  통에 들어있는 것도 있습니다.(컵 형은 한통에 5만원이 넘는 것으로 압니다.
참새 눈물만큼만 있어도 몇대를 조립하는데...) 냉장보관하지 않으면  6개월 정도만에 변질된다고하여 저는 당시 이놈 때문에 연구실에
냉장고까지 하나 들여놓았죠. 솔더크림은 구하기가 쉬운 것은 아니지만 청계천에 가면 구입이 됩니다. 저는 처음에 이것은 일자 드라이버로
찍어  발라보기도 하고 붓으로 칠해  보기도 하였으나 가장  좋은 것은 역시 검지 손가락으로 직접  바르는 것이더군요. 바르고 나서는
가는 드라이버의 끝에  휴지를 말아서 납땜할 주변을  깨끗이 닦아주고 납땜이 될 PCB 패턴 부분에만 솔더 크림이 남아있도록 청결을
유지하는 것이 중요합니다.
   세번째의 관건은 테크닉과 숙련도입니다. 눈의 시력이 나쁘거나 손을 떠는 수전증이 있으신 분은 아예 안하시는 것이 좋습니다.
저는 나이가 나이인만큼 최근 시력에  자신이 없어져서 청계천에서 스탠드형 확대경을  하나 구입해서 사용하는데 이거 아주 물건
이더군요. 납땜을 다 해놓고 확대경 아래에 척 비춰보면 확실히 눈으로 디버깅을 할 수 있죠. 때로는 확대경 밑에서 납땜을 하기도 하죠.
PCB  패턴 불량을 검사하는데도 이놈만 있으면 그야말로 현미경이죠.(작년  초에 8만원 주었던 것으로 기억하는데, 의료기 상사나 계측기
상사에 가면 있어요. 분명한 것은 사람은 너무 기계에 의존해도 안되지만 자기의 손이나 눈을 너무 믿어도 안된다는 사실이죠. 나이가 들어
능력이 저하되는데 그래도 일은 해야되니 기계에 의존하게 되더군요.)  솔더 크림을 발랐으면 소자를 PCB 위에 정성들여 올려놓습니다.
이 소자를 부품용 비닐 봉투에 넣어 주머니에 가지고 다니는 황당한 경우도 있습니다. 다리가 온통 구부러져 쓰레기통에 버려야만 하죠.
손으로 정확히 4방향의 위치를 맞춘 다음에 양쪽 대각선 정도에만 살짝 납땜하여 소자를 고정시킵니다. 이런 후에 눈으로 보아 전체적인
위치가 바르게 되었으면 이제 핀을 하나씩 납땜해 나갑니다. 이때 계속해서 장시간  납땜하게 되면 소자가 과열될 수 있으므로 잠시 열을
식혀가면서 천천히 합니다. 각 핀을 때울 때는 인두의 팁을 절대로 소자의 리드위에 대지 말고 PCB의 패턴위에 대어 열이 소자의 리드까지
전도되도록 하는 것이 좋습니다. 리드위에 직접 인두를 대면 위에서 정확이 수직으로 압력이 가해지지  않을 경우 핀이 옆으로 밀리게
될  수 있고 이렇게 되면 옆의 핀과  쇼트가 나거나 핀과 PCB의 패턴이 어긋나게  됩니다.(핀과 패턴이 매우 가늘거든요.)
따라서,  이를 피하려면 인두를 PCB의 각 핀에 해당하는 패턴에 대고 가볍게 소자의 핀쪽으로 밀어 핀의 끝부분 단면이 인두에 닿는 정도
가  좋습니다. 한손을 사용하면 손이  떨릴 수 있으니 두손을 사용하십시오. 인장가게에서 인장을 파는 사람의 자세를 연상하면 됩니다.
   만약, 핀이 옆으로 휘거나 납이 브리지가 나면(솔더 크림을 사용하면  절대로 납  브리지는 생기지 않습니다.) 당황하여 인두로 계속 이를
해결하기 위해 열을 가하면 필연적으로 PCB의 패턴이 떨어지게 되며, 이렇게 되면 끝장이라고 봐야죠. 이때는 납 스폰지(가는 구리 연선
다발로 된 것. 아시죠?)로 묻혀낸 다음에 다시 작업을 하는데, 이미 PCB의 패턴위에 납이 약간 묻어 있으므로 다시 납을 추가로 사용하지
않고 인두를 대기만  하는 것으로 충분히 납땜이 됩니다. 휘어 버린 핀은 인두를 대어 납이 녹은 상태에서 다른 손으로 가는 면도칼 끝을
핀과 핀 사이에 넣어 밀어주면 해결이 됩니다.

   이상은 말은 쉬울지 모르지만 모두가 경험적으로 얻어지는 테크닉이 필요합니다. 만약 전용 인두가 없다면 일반 인두의 팁을 줄로 뾰족
하게 갈아서 사용하면 됩니다. 팀이 무뎌지면 다시 갈아 사용하면 됩니다.(고급인두의 팁을 줄로 갈았다가는 이거 버리는 거 아시죠?
싸구려 팁을 사용하십시오.) 약간의 경험만 있으면  결코 어렵지 않으며 신뢰도 100%로 납땜할 수 있습니다. 저는 지금은 라디오를  들으며
콧노래를 부르면서도 이를 손으로 때웁니다. 그러나, 초보자는 혼신의 정열과 정성이  필요합니다. 아차 하는 순간에 몇만원 내지 몇십만원
이 날아갑니다.
   참고로 양산시에는 수억원이 넘는 자동납땜 시스템을 사용하며, 약 3천만원정도 하는 간이형 자동납땜 시스템도 있습니다.

제발, 참고가 되었기 바라며 다시는 SMD 소자의 납땜에 관한 문제가 논란이나 골칫거리가 되지 말았으면 하는 바램입니다.

반갑습니다.

닥터 — Mon, 19 Apr 2010 22:05:41 +0900

번역물을 더 이상 올리시지 못한다는 글을 일고 한동안 접속을 하지 않았습니다.
오늘 우연히 들렸는데 다시 활동을 하셔서 정말 반갑습니다.
개인적인 지식의 욕심에 사이트를 방문했던 것 같아 부끄럽습니다.
LMS와 VI-BOX구입 축하드립니다.

계측기 공구 쇼핑몰 테스트 마트

테스트마트 — Mon, 23 Mar 2009 14:33:30 +0900

계측기 공구 쇼핑몰

www.testmart.co.kr

삭제번호 : ****

Manger Zerobox 109 자작을 위한 도면

Tindrum — Sat, 28 Jun 2008 08:38:53 +0900

Manger Zerobox 109의 외관은 다음과 같습니다.

이 Manger Zerobox 109를 자작하기 위한 자료는 다음과 같습니다.

109-info.pdf

Manger Zerobox 107 자작을 위한 도면

Tindrum — Sat, 28 Jun 2008 08:30:56 +0900

Manger Zerobox 107 의 외관은 다음과 같습니다.

이 Zerobox 107을 자작하기 위한 도면은 다음과 같습니다.

107-info.pdf

Manger Zerobox 103 자작을 위한 도면

Tindrum — Sat, 28 Jun 2008 07:49:09 +0900