안녕하세요, 주식회사 #한국전자기술 입니다.
다리가 달린 부품이나 DIP IC를 PCB에 고정하기 위해 납땜 기술을 활용할 수 있어요. 납땜은 납을 녹인 다음 용접하는 방식을 말하는데, 제품의 샘플 제작이나 테스트를 위해 베어보드에 부품을 실장할 때 또는 특정 부품만을 수리할 때 이 납땜 기술이 필요합니다.
2022.09.07 - [제품개발 정보공유/PCB 회로설계] - PCB와 아트웍 #PCB는 무엇이고, 아트웍은 어떤 작업을 말하는건가요?
PCB와 아트웍 #PCB는 무엇이고, 아트웍은 어떤 작업을 말하는건가요?
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IC(집적회로)의 기초
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표면실장기술 SMT(Surface Mount Technology)
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솔더링(납땜)이란?
납땜은 PCB에 부품을 고정하여 실장하기 위한 방법이에요. 인두기를 사용해 하나씩 납땜하거나 장비를 이용해 납땜을 해줄 수 있습니다. 대량생산이 아닌 샘플 제작, 혹은 제품을 수리할 경우에는 인두기를 사용해 납땜하는 방법을 사용해요.
납땜은 금속(납)을 녹인 다음 PCB에 부품이 접합되었을 때 열을 제거해 금속(납)을 식혀 부품을 고정하는 원리를 사용합니다. 1초 이내 단시간에 납이 식으면서 굳기때문에 단시간에 할 수 있는 작업이에요.
납땜을 하기 위해 필요한 도구
실장하고자하는 부품과 PCB가 준비되셨다면 PCB에 부품을 고정시켜줄 납과 납을 녹일 인두기를 준비해주시면 됩니다. 인두기는 본인이 원하는 사양대로 구입하시면 됩니다. 원하는 온도가 있으시거나 열이 오르는 속도가 빠른 제품을 원하신다면 그에 맞는 사양으로 구입하시면 됩니다.
납을 녹이는 용도인 인두기의 끝에는 납이 직접적으로 닿이는 인두팁이 있는데요, 인두팁은 사용할수록 산화되기 때문에 사용량이 많아지면 교체를 하셔야 합니다. (산화가 되면 인두팁이 검은색으로 변하며 납이 잘 녹지 않아요.) 사용하고자하는 형태에 따라 여러 모양의 인두팁이 있으니 사용하는 인두기에 호환되는 인두팁 중 본인에게 맞는 형태로 구매하여 사용하시면 됩니다.
또한 인두기를 사용할 때 가열된 인두를 둘 거치대가 있는 제품으로 사용하시는 것이 화재 예방에 도움이 됩니다.
납땜을 하는 도중 인두팁을 정리하기 위해 클리너(구리볼)를 사용할 수 있어요. 스펀지에 물을 뭍혀 사용하시는 분들도 많지만 인두팁의 수명에는 좋지 않기 때문에 클리너를 사용하시는 것을 추천드립니다.
그 외 납땜의 산화를 방지하는 솔더링 페이스트를 납땜 중 한번씩 사용하여 접착제처럼 사용할 수도 있습니다. 솔더링 페이스트는 필수 준비물은 아니며 너무 자주 사용하게 되면 인두팁에 손상이 갈수도 있습니다.
솔더링(납땜)하는 방법
인두기를 이용해 납땜을 진행할 경우 납을 녹일 수 있을만큼 인두에 열을 올려줘야합니다. 인두가 가열되는 동안 실장하고자하는 부품의 위치를 핀셋으로 고정시켜주고 해당 위치에 납을 녹인 다음 인두기를 떼면 납이 식으면서 굳게되어 자연스럽게 부품이 해당 위치에 실장됩니다. 간단하죠?
납땜과 반대로 납을 제거하고 싶을 때는 납 흡입기를 사용하실 수 있으며 솔더윅(Solder Wick)을 사용하실 수도 있습니다. 솔더윅은 납을 빨아들이는 심지역할을 하는데 제거하고자하는 납위에 솔더윅을 올리고 인두로 지지면 납이 솔더윅으로 흡입됩니다. 납이 흡입된 솔더윅은 아주 뜨거우니 주의하여 사용하세요
납땜 시 주의해야할 사항
부품에 오랫동안(수 초 이상) 열이 가해지면 부품이 타버려 전체 회로 기능에 문제가 생길 수 있기 때문에 납땜은 단시간에 끝내시는 게 좋습니다. 또한 납이 부품과 PCB사이에 잘 스며들지 못했을 경우 부품이 제대로 실장되지 못해 제 기능을 하지 못할 수 있으니 잘 확인하셔야 해요.
고온의 열을 사용하는 방법이기 때문에 화재나 화상에도 주의하셔야 하는데요, 인두기를 사용하실 때는 인두 받침대에 인두를 보관하여 화재를 예방하고 납땜이 끝난 뒤에는 인두의 전원이 꺼졌는지 꼭 확인하세요
무엇보다 납땜을 할 때는 인체에 유해할 수 있는 '납중독'에 유의하셔야 합니다. 납 성분이 많은 유연납보다는 무연납을 사용하시는 것이 안전한 편이나 무연납을 사용하실 때는 고온의 열이 필요하며 유연납에 비해 녹아퍼지는 현상이 더디기 때문에 숙련이 필요할 수 있습니다. 다량의 납에 노출되면 납 중독을 일으킬 수 있으니 납이 녹으며 발생하는 연기가 잘 빠져나갈 수 있도록 환기를 시키시고 가능하다면 마스크나 작업복, 보호구를 착용하시는 것을 추천드립니다.
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