PCB 납땜 방법

PCB 납땜은 예술이자 과학인 기술입니다. 이 가이드는 PCB 납땜의 기초를 이해하는 것부터 필요한 필수 도구와 재료를 탐색하고 다양한 납땜 기술을 살펴보는 여정을 안내합니다. PCB 납땜의 단계별 과정을 안내하고, 몇 가지 유용한 팁과 요령을 공유하며, 일반적인 납땜 문제를 해결하는 데 도움을 드립니다. 또한 납땜 기술을 한 단계 업그레이드할 준비가 된 분들을 위해 고급 납땜 기술에 대해 자세히 살펴봅니다. 취미든 전문가든 이 글은 PCB 납땜을 마스터하기 위한 로드맵입니다.

PCB 납땜이란?

PCB 납땜은 전자 분야에서 필수적인 공정으로, 일반적으로 땜납으로 알려진 금속 합금을 녹여 전자 부품과 인쇄 회로 기판 사이에 전도성 접합부를 형성하기 위해 열을 사용하는 작업입니다. 이 접합부는 부품을 보드에 물리적으로 고정할 뿐만 아니라 부품 사이에 전기적 연결을 형성하여 전자 신호의 원활한 진행을 보장합니다.

이 공정에 사용되는 땜납은 일반적으로 주석과 납, 은 또는 황동과 같은 기타 원소가 혼합된 것입니다. 그러나 건강과 환경을 고려할 때 주석, 구리, 은의 조합인 무연 땜납이 인기를 얻고 있습니다. 이 땜납은 녹는점이 낮게 설계되어 빠르게 녹고 냉각되어 냉각 및 응고 시 견고하고 전도성 있는 브리지를 형성할 수 있습니다.

PCB 납땜을 마스터하는 것은 복잡한 컴퓨터 마더보드 조립부터 간단한 전자 장난감 수리에 이르기까지 다양한 분야에서 사용되는 전자공학의 귀중한 기술입니다. 납땜에 사용되는 부품은 작고 섬세한 경우가 많으며 납땜이 잘못되면 회로 고장으로 이어질 수 있기 때문에 정밀성, 인내심, 안정적인 손놀림이 요구됩니다.

PCB 납땜에는 수동 납땜과 리플로우 납땜의 두 가지 주요 방법이 있습니다. 수동 납땜은 펜과 비슷한 도구인 납땜 인두를 사용하여 납땜을 가열하여 땜납을 녹이는 방식으로 수작업으로 수행됩니다. 이 방법은 일반적으로 소규모 프로젝트나 수리에 사용됩니다. 반대로 리플로우 납땜은 납땜 페이스트를 PCB에 바르고 그 위에 부품을 배치한 다음 특수 오븐에서 전체 어셈블리를 가열하는 방식입니다. 이 방법은 속도와 일관성 때문에 대량 생산에 일반적으로 사용됩니다.

납땜용 도구 및 재료

PCB 납땜은 정밀한 작업이며, 도구와 재료의 품질이 결과에 큰 영향을 미칠 수 있습니다. 납땜에 사용되는 주요 도구와 재료에는 납땜 인두, 납땜 와이어, 납땜 플럭스가 있으며, 각 도구는 공정에서 고유한 역할을 합니다.

납땜 인두는 납땜 인두라고도 하며 납땜 공정의 초석입니다. 납땜 인두는 손잡이, 소자, 비트 또는 팁의 세 가지 주요 구성 요소로 이루어져 있습니다. 요소는 전기 히터와 유사한 기능을 하며 전기가 흐르면 열을 발생시킵니다. 그런 다음 이 열은 인두 조각을 통해 납땜 접합부로 전달됩니다. 독립형 납땜 인두가 일반적이지만, 납땜 및 납땜 제거 재작업 스테이션은 효율성과 더 복잡한 작업을 수행할 수 있는 능력 때문에 수리점, 공장 및 실험실에서 자주 사용됩니다.

솔더 와이어는 전자 부품 사이에 영구적인 결합을 생성하는 가용성 금속 합금입니다. 전자제품 제조에 가장 일반적으로 사용되는 형태는 60% 주석과 40% 납을 함유한 합금으로 녹는점은 섭씨 190도입니다. 다양한 게이지로 제공되며 두꺼운 게이지보다 얇은 게이지가 선호됩니다. 18 또는 22 게이지 납땜 와이어는 일반적인 애플리케이션에 적합한 선택입니다.

납땜 페이스트라고도 하는 솔더 플럭스는 납땜 공정을 용이하게 하는 화학 세정제입니다. 납땜 가능한 금속 표면의 산화물 코팅을 제거하고 땜납의 습윤성을 향상시킵니다. 최신 납땜 와이어는 중앙 코어에 플럭스가 있는 경우가 많으므로 별도의 플럭스가 필요하지 않습니다.

이러한 기본 도구와 재료 외에도 다른 납땜 액세서리를 사용하면 납땜 프로세스를 향상시킬 수 있습니다. 여기에는 납땜 인두 스탠드, 커터, 납땜 제거 펌프, 고글과 장갑 같은 안전 장비가 포함됩니다. 납땜 인두를 안전하게 보관하고 관리하기 위해 납땜 인두 홀더와 청소용 스펀지를 준비하는 것도 도움이 됩니다.

또한 납땜을 자주 하는 경우 화씨 600~800도에 이르는 열원, 연기를 배출하는 배기 팬, 작업을 잡아주는 '제3의 손' 또는 '보조 손'이 있으면 큰 도움이 될 수 있습니다.

납땜 프로젝트의 품질은 도구와 재료의 품질에 직접적인 영향을 받습니다. 따라서 고품질 납땜 도구와 재료에 투자하는 것은 현명한 결정입니다. 다음 섹션에서는 이러한 각 도구와 재료에 대해 자세히 살펴보면서 구체적인 역할, 유형 및 선택 기준에 대해 논의합니다.

납땜 인두

납땜 인두는 모양 때문에 연필에 비유되기도 하는 납땜 작업의 기본 도구입니다. 이 휴대용 장치는 전기 에너지를 열로 변환한 다음 납땜 와이어를 녹여 두 공작물 사이의 접합부에 열이 흐르도록 하는 데 사용됩니다.

납땜 인두는 손잡이, 발열체, 비트 또는 팁의 세 가지 주요 구성 요소로 이루어져 있습니다. 손잡이는 일반적으로 편안함과 단열을 위해 패딩 처리된 그립으로 설계되어 열로부터 사용자를 보호합니다. 전기 히터와 유사한 발열체는 전기가 흐르면 열을 발생시킵니다. 이 열은 일반적으로 구리판으로 제작되며 납땜 및 PCB와 접촉하는 지점인 비트 또는 팁으로 전달됩니다.

납땜 인두에는 다양한 종류가 있으며 각기 다른 장점이 있습니다. 펜슬 인두는 가장 간단하며 간단하고 비용 효율적이기 때문에 초보자에게 이상적입니다. 하지만 온도 조절 기능이 부족하여 복잡한 프로젝트에는 한계가 있을 수 있습니다. 반면 납땜 스테이션은 온도 제어가 가능하며 고급 작업에 더 적합합니다. 납땜 스테이션에는 정밀한 온도 조절이 가능한 베이스 스테이션이 함께 제공됩니다. 무선 다리미는 배터리로 작동하며 휴대성이 뛰어나기 때문에 전원 콘센트에 대한 접근이 제한적인 작업에 이상적입니다.

수리점, 공장, 실험실과 같은 전문적인 환경에서는 납땜 및 납땜 제거 재작업 스테이션을 사용하는 경우가 많습니다. 이러한 시스템은 개별 단일 기능 장비보다 효율성이 뛰어나고 더 복잡한 작업을 수행할 수 있습니다.

납땜 인두를 선택할 때는 와트, 팁 호환성, 온도 제어, 편안함 및 안전 기능을 고려하세요. 일반적으로 20~60와트의 출력을 가진 납땜 인두는 대부분의 PCB 납땜 작업에 충분합니다. 납땜 인두의 팁은 교체할 수 있어야 하며 사용하려는 팁 유형과 호환되어야 합니다. 온도 조절은 다양한 유형의 부품과 땜납으로 작업할 때 매우 중요합니다. 마지막으로 인체공학적 손잡이와 내열 손잡이, 사용하지 않을 때 뜨거운 다리미를 올려놓을 수 있는 스탠드와 같은 안전 기능이 있는 가벼운 다리미를 선택하세요.

납땜 와이어

납땜 공정의 필수 구성 요소인 납땜 와이어는 금속 공작물 간의 내구성 있는 연결을 설정하는 결합제 역할을 합니다. 납땜선은 일반적으로 용융성 금속 합금으로, 가장 널리 사용되는 변형은 60% 주석과 40% 납을 함유한 합금입니다. 이 특정 합금은 녹는점이 섭씨 190도이며 냉각 시 응고됩니다. 하지만 건강과 환경을 고려할 때 납이 함유되지 않은 주석, 은, 구리를 혼합한 무연 대체품이 인기를 얻고 있습니다.

납땜 와이어를 선택할 때는 다음과 같은 중요한 요소를 고려하세요:

지름

납땜 와이어는 0.020인치부터 0.062인치까지 다양한 직경으로 제공됩니다. 납땜하는 부품의 크기에 따라 적절한 직경이 결정됩니다. 작고 섬세한 부품의 경우 18 또는 22 게이지와 같이 더 얇은 와이어를 사용하면 제어력이 향상되고 과도한 납땜의 위험을 최소화할 수 있습니다. 큰 구성 요소의 경우 더 두꺼운 와이어가 더 효율적일 수 있습니다.

플럭스 코어

대부분의 납땜 전선에는 금속 표면을 청소하고 납땜 흐름을 개선하는 플럭스 코어가 있습니다. 플럭스 코어는 잔류물을 최소화하고 일반적으로 납땜 후 세척이 필요 없는 로진 기반이거나 더 세정력이 강하고 납땜 후 세척이 필요한 수용성일 수 있습니다.

납과 무연

기존의 납땜선은 납과 주석이 혼합된 전선입니다. 하지만 이제는 건강과 환경을 고려하여 무연 솔더 와이어를 선택하는 경우가 많습니다. 주석, 은, 구리가 혼합된 무연 솔더는 용융 온도가 더 높아야 하고 취급하기가 약간 더 까다로울 수 있습니다.

녹는점

납땜 와이어의 융점은 매우 중요합니다. 녹는점이 낮을수록 땜납이 더 쉽게 흐르지만 견고성이 떨어질 수 있습니다. 녹는점이 높을수록 결합력은 강해지지만 더 높은 온도가 필요하고 관리가 더 어려울 수 있습니다.

프로젝트에 가장 적합한 솔더 와이어는 특정 작업 요구 사항에 따라 달라집니다. 솔더 와이어를 선택하기 전에 항상 프로젝트의 성격과 작업할 재료를 고려하세요.

솔더 플럭스

솔더 플럭스 또는 솔더 페이스트는 접합할 금속의 표면에서 산화를 제거하는 역할을 합니다. 용융 땜납의 습윤성을 향상시키고 납땜 공정 중 추가 산화를 방지합니다.

플럭스는 납땜 가능한 금속 표면의 산화물 코팅을 제거하여 표면을 적시는 땜납의 능력을 향상시키도록 특별히 설계되었습니다. 솔더가 강력한 결합을 형성하려면 깨끗한 금속 표면이 필요하기 때문에 이는 매우 중요합니다. 또한 플럭스의 영향을 크게 받는 납땜의 품질은 납땜의 수명을 결정할 수 있습니다.

솔더 플럭스에는 로진 플럭스, 수용성 플럭스, 노클린 플럭스의 세 가지 주요 유형이 있습니다. 각 유형마다 고유한 특성과 용도가 있으며, 이를 이해하면 납땜 프로젝트에 적합한 플럭스를 선택하는 데 도움이 될 수 있습니다.

로진 플럭스

전자제품 납땜에 사용되는 가장 일반적인 유형의 플럭스입니다. 소나무에서 추출한 수지의 일종인 천연 송진에서 추출합니다. 로진 플럭스는 비부식성이며 비전도성이므로 전자 부품에 안전하게 사용할 수 있습니다. 하지만 납땜 후에는 끈적끈적한 잔여물을 남기므로 깨끗이 닦아내야 합니다.

수용성 플럭스

이 유형의 플럭스는 납땜 후 물로 씻어낼 수 있습니다. 로진 플럭스보다 더 공격적이기 때문에 구리 및 황동과 같이 납땜하기 어려운 금속을 납땜하는 데 적합합니다. 하지만 부식성이 강해 납땜 후 깨끗이 닦아내지 않으면 민감한 전자 부품을 손상시킬 수 있습니다.

노 클린 플럭스

납땜 후 닦아내야 하는 잔여물을 남기지 않는 플럭스의 일종입니다. 수용성 플럭스보다는 덜 공격적이지만 로진 플럭스보다는 더 공격적입니다. 납땜 후 세척이 어렵거나 바람직하지 않은 애플리케이션에 적합한 선택입니다.

최신 납땜 와이어는 중앙 코어에 플럭스가 있는 경우가 많으므로 별도의 플럭스가 필요하지 않습니다. 납땜 플럭스를 선택할 때는 납땜하는 금속의 종류, 부품의 감도, 납땜 후 플럭스 잔여물을 청소할 수 있는지 여부를 고려하세요. 플럭스의 목적은 땜납이 접착할 수 있는 깨끗한 금속 표면을 보장하는 것이므로 부품을 손상시키지 않고 특정 금속을 효과적으로 청소할 수 있는 플럭스를 선택해야 한다는 점을 기억하세요.

납땜 기술의 종류

납땜 기술은 PCB에서 견고하고 효율적인 연결을 구축하는 데 매우 중요합니다. 이러한 기술은 크게 소프트 솔더링과 하드 솔더링의 두 가지 범주로 나뉩니다.

소프트 솔더링과 하드 솔더링 사이의 선택은 작업하는 재료, 필요한 접합부의 강도, 부품의 내열성에 따라 달라집니다. 또한 수작업 납땜, 리플로우 납땜, 웨이브 납땜 등 PCB 납땜 프로세스를 실행하는 다양한 방법이 있다는 점에 유의해야 합니다. 각 방법에는 고유한 장점이 있으며 다양한 유형의 납땜 요구 사항에 적합합니다.

소프트 솔더링

소프트 솔더링은 전자 및 배관 분야에서 널리 사용되는 기술로, 주로 전기 연결을 설정하고 전자 부품을 PCB에 고정하는 데 사용됩니다. 이 방법은 일반적으로 융점이 섭씨 400도(752°F) 이하인 필러 금속 또는 땜납을 사용하는 저온 애플리케이션에 특히 효과적입니다. 전기 연결을 안정적으로 만들 수 있지만 하드 솔더링과 같은 수준의 결합 강도를 제공하지는 않습니다.

납땜할 표면을 준비하는 것부터 공정이 시작됩니다. 이러한 표면은 깨끗하고 산화가 없어야 하며, 이를 위해 미세 연마지 또는 특수 세척 용액을 사용할 수 있습니다. 깨끗한 표면은 견고하고 안정적인 납땜 조인트를 위한 전제 조건입니다.

표면 처리 후 플럭스를 도포합니다. 화학 세정제인 플럭스는 산화를 제거하고 솔더 흐름을 촉진하는 데 중추적인 역할을 합니다. 플럭스는 소프트 솔더링의 중요한 측면인 솔더가 표면과 제대로 결합할 수 있도록 합니다.

다음 단계는 전기 또는 가스로 작동하는 납땜 인두를 사용하여 접합부를 가열하는 것입니다. 납땜이 아닌 접합부를 가열하는 것이 목적입니다. 따라서 납땜은 다리미에 직접 바르지 말고 조인트에 적용해야 합니다. 조인트가 충분히 가열되면 땜납이 녹아서 조인트 안으로 흘러들어갑니다.

솔더가 조인트에 흘러 들어가면 열원이 제거되고 조인트가 자연적으로 냉각됩니다. 냉각하는 동안 조인트를 방해하면 솔더 조인트가 약해지거나 부서질 수 있으므로 조인트를 방해하지 않는 것이 중요합니다.

소프트 솔더링은 일반적으로 주석-납 합금을 필러 금속으로 사용합니다. 녹는점이 400°C 또는 752°F 이상인 이 합금은 부품과 기판 사이의 결합제 역할을 합니다. 가스 토치는 종종 이 프로젝트에 필요한 열을 발생시켜 합금을 녹여 부품을 보드에 결합하는 데 사용됩니다.

소프트 솔더링은 다양한 애플리케이션에 적합한 다용도 기술이지만 하드 솔더링만큼 견고하지는 않습니다. 따라서 높은 응력이나 고온에 노출되는 접합부에는 사용하지 않는 것이 좋습니다. 하지만 대부분의 전자 프로젝트에서는 소프트 솔더링이 선호되는 기술입니다. 비교적 쉽게 익힐 수 있으며 약간의 연습만 하면 전문가 수준의 결과물을 얻을 수 있습니다.

하드 솔더링

은 납땜 또는 브레이징이라고도 하는 하드 솔더링은 서로 다른 두 금속 표면을 융합하는 데 사용되는 기술입니다. 이 프로세스는 땜납을 직접 녹이는 것이 아니라 모재 금속을 땜납이 즉시 녹을 수 있는 온도까지 가열합니다. 일단 냉각되면 "모세관 효과"로 인해 놀랍도록 견고한 접합부가 형성됩니다.

하드 솔더링에 사용되는 땜납은 일반적으로 은 또는 황동으로 구성되며, 소프트 솔더보다 높은 융점이 필요합니다. 따라서 필요한 열을 발생시키기 위해 토치를 사용해야 합니다. 하드 솔더링은 일반적으로 황동, 구리, 은 또는 금 조각을 결합하는 데 사용됩니다.

하드 솔더링 과정에는 부품의 구멍 전체에 땜납을 펴 바르는 작업이 포함됩니다. 이 구멍은 고온에 노출되면 열리면서 땜납이 흘러 들어가게 됩니다. 납땜을 방해할 수 있는 그리스 흔적을 제거하기 위해 공정을 시작하기 전에 표면을 깨끗하게 청소하는 것이 중요합니다.

하드 솔더링은 실버 솔더링과 브레이징의 두 가지 하위 공정으로 더 나눌 수 있습니다. 은 납땜은 은 합금(주로 카드뮴-은)을 공간을 채우는 금속으로 사용합니다. 이 방법은 소형 부품을 제작하고 회로 기판에서 특정 유형의 유지 관리를 수행하는 데 사용됩니다. 은은 자유롭게 흐르는 특성을 제공하지만 일반적으로 자체적으로 공간을 채우는 데 가장 적합한 선택은 아닙니다. 그렇기 때문에 일반적으로 안정적인 은 납땜을 위해 다른 플럭스를 사용합니다.

반면, 브레이징은 액체 필러 금속(일반적으로 황동)을 사용하여 모재 금속으로 만들어진 두 단자를 연결하는 데 사용되는 기술입니다. 그 결과 두 개의 서로 다른 단자를 연결하는 견고한 조인트가 만들어집니다.

하드 솔더링을 수행하는 방법에 대한 간단한 가이드입니다:

• 준비: 결합하려는 금속의 표면을 깨끗하게 청소하세요. 먼지, 기름, 산화가 있으면 땜납이 제대로 접착되지 않을 수 있습니다. 와이어 브러시나 사포를 사용하여 표면을 청소할 수 있습니다.
• 신청하기 플럭스: 결합하려는 부위에 플럭스를 얇게 도포합니다. 플럭스는 땜납이 흐르고 금속에 접착되도록 도와주는 화학 세정제입니다.
• 조인트 가열: 토치를 사용하여 접합부를 고르게 가열하세요. 목표는 한 곳이 아닌 접합부 전체를 납땜이 흐르는 온도까지 가열하는 것입니다.
• 솔더 적용: 납땜 와이어의 끝을 조인트에 터치합니다. 조인트에서 나오는 열이 땜납을 녹이기에 충분해야 합니다. 그렇지 않은 경우 토치를 사용하여 땜납을 부드럽게 가열할 수 있습니다.
• Let it Cool: 땜납이 접합부에 흘러들어가면 불을 끄고 접합부를 자연스럽게 식힙니다. 접착력이 약해질 수 있으므로 완전히 식을 때까지 조인트를 움직이지 마세요.
• 조인트 청소: 조인트가 식은 후 따뜻한 물과 브러시로 여분의 플럭스를 닦아냅니다.

PCB 납땜 단계

PCB 납땜은 정밀함과 세심한 주의가 요구되는 세심한 공정입니다. 이 과정을 안내하는 단계는 다음과 같습니다:

납땜 인두 준비

납땜 인두를 주석 도금하는 것으로 시작하세요. 주석 도금이란 다리미의 팁을 땜납으로 코팅하는 과정으로, 열 전달을 돕고 팁이 마모되지 않도록 보호합니다. 납 납땜의 경우 일반적으로 약 350°C, 무연 납땜의 경우 375°C까지 다리미를 적절한 온도까지 가열하세요. 다리미가 뜨거워지면 젖은 스펀지로 팁을 닦아 깨끗해지도록 합니다. 깨끗해지면 다리미 팁을 땜납에 담그고 완전히 코팅되었는지 확인합니다.

PCB 준비

납땜에 영향을 줄 수 있는 먼지나 기타 이물질을 제거하기 위해 산업용 클리닝 와이프나 아세톤 클리너로 PCB를 청소하세요. 압축 공기를 사용하여 작은 입자를 제거하고 표면을 빠르게 건조시킬 수도 있습니다.

플럭스 애플리케이션

납땜할 부위에 플럭스를 얇게 도포합니다. 플럭스는 솔더의 흐름과 금속 표면의 접착을 돕고 산화를 감소시킵니다.

컴포넌트 포지셔닝

납땜할 부품을 PCB에 놓습니다. 구성 요소의 리드가 보드의 올바른 구멍을 통과하는지 확인합니다. 구성 요소가 제자리에 고정되지 않으면 리드를 보드 아래로 약간 구부려서 고정할 수 있습니다.

공동 난방

다리미 팁에 소량의 납땜을 묻힌 상태에서 팁을 부품 리드와 보드에 접촉합니다. 납땜이 두 부품을 서로 붙이고 제대로 가열되도록 하려면 팁을 두 부품에 연결해야 합니다. 조인트가 과열되면 기포가 발생할 수 있으므로 다리미를 조인트에 몇 초 동안만 유지하세요.

납땜 애플리케이션

땜납은 가열된 조인트에 직접 도포해야 합니다. 완전히 올바르게 가열되었다면 뜨거운 조인트는 땜납을 녹이고 자유롭게 흐르기 시작할 정도로 충분합니다. 작은 덩어리가 형성될 때까지 납땜 가닥을 조인트에 계속 터치합니다.

냉각 및 트리밍

납땜 가닥과 다리미를 따로 보관하고 접합부를 식힙니다. 식는 동안 표면을 움직이면 거칠고 칙칙한 마감이 될 수 있으므로 평평하고 고정된 상태로 유지하는 것이 중요합니다. 조인트가 식은 후에는 육안으로 조인트가 적절한지 검사합니다. 납땜된 조인트가 만족스럽다면 조인트 바로 위의 리드와 여분의 와이어를 다듬습니다.

PCB 청소

부품을 납땜한 후에는 이소프로판올과 같은 세정제를 사용하여 PCB에 묻은 여분의 플럭스를 닦아냅니다.

납땜을 위한 팁과 요령

납땜은 연습과 올바른 기술 적용을 통해 향상되는 기술입니다. 다음은 PCB 납땜 시 우수한 결과를 얻는 데 도움이 되는 몇 가지 전문가 인사이트입니다:

준비는 필수입니다

납땜하기 전에 PCB와 납땜할 부품이 깨끗한지 확인하세요. 먼지, 그리스 또는 산화가 있으면 납땜이 제대로 부착되지 않을 수 있습니다. 이소프로필 알코올과 부드러운 브러시를 사용하여 표면을 청소하세요.

적절한 솔더 선택

모든 땜납이 같은 것은 아닙니다. 대부분의 전자 제품 작업에는 로진 코어 땜납을 사용하는 것이 좋습니다. 로진 코어는 플럭스 역할을 하여 땜납이 금속 부품에 흐르고 접착될 수 있도록 도와줍니다. 솔더 와이어의 두께도 중요합니다. 섬세한 작업의 경우 더 얇은 솔더 와이어를 선택하세요.

정확한 다리미 온도

납땜 인두의 온도는 매우 중요합니다. 너무 뜨거우면 PCB나 부품이 손상될 위험이 있습니다. 너무 차가우면 납땜이 제대로 녹지 않습니다. 약 350°C(662°F)가 좋은 시작점이지만, 작업하는 특정 땜납과 구성 요소에 따라 조정해야 할 수도 있습니다.

팁 주석 처리

납땜을 시작하기 전에 항상 납땜 인두의 끝 부분에 소량의 납땜을 바르세요. 주석 도금이라고 하는 이 과정은 인두에서 접합부로의 열 전달을 개선하고 팁의 수명을 연장합니다.

납땜이 아닌 접합부 가열

납땜 와이어에 직접 열을 가하지 말고 납땜하려는 조인트에 열을 가하세요. 조인트가 충분히 뜨거워지면 다리미가 아닌 조인트에 납땜을 터치합니다. 이렇게 하면 납땜이 조인트에 제대로 흐르도록 할 수 있습니다.

관절을 움직이지 마십시오.

땜납을 바른 후에는 땜납이 완전히 식고 굳을 때까지 조인트를 움직이지 마세요. 땜납이 아직 액체 상태일 때 조인트를 움직이면 '콜드 솔더 조인트'라고 하는 약한 조인트가 생길 수 있습니다.

방열판 활용

방열판은 IC 및 트랜지스터와 같은 민감한 부품의 리드에 필수적입니다. 방열판은 열을 발산하고 부품을 손상으로부터 보호하는 데 도움이 됩니다. 클립형 방열판이 없는 경우 펜치로 대체할 수 있습니다.

깨끗한 다리미 팁 유지

다리미 팁이 깨끗하면 열 전도가 잘되고 접합부가 더 잘 맞습니다. 젖은 스펀지나 황동 와이어 울을 사용하여 조인트 사이의 팁을 청소하세요.

조인트 다시 확인

납땜 후에는 접합부를 확인하는 것이 좋습니다. 돋보기를 사용하여 접합부를 육안으로 검사하고 미터를 사용하여 저항을 확인합니다.

작은 부품부터 납땜

커패시터나 트랜지스터 같은 큰 부품을 납땜하기 전에 저항기, 점퍼 리드, 다이오드 및 기타 작은 부품을 납땜하세요. 이렇게 하면 조립이 훨씬 쉬워집니다.

민감한 구성 요소 마지막에 설치

다른 부품을 조립하는 동안 정전기에 민감한 CMOS IC, MOSFET 및 기타 부품이 손상되지 않도록 마지막에 설치하세요.

적절한 환기 보장

대부분의 납땜 플럭스는 흡입해서는 안 됩니다. 발생한 연기를 흡입하지 않도록 하고 작업하는 공간에 충분한 공기 흐름이 있는지 확인하여 유해한 연기가 쌓이는 것을 방지하세요.

연습이 핵심

실제 프로젝트로 넘어가기 전에 몇 가지 스크랩 부품과 PCB로 시작하세요. 이렇게 하면 납땜이 어떻게 흐르고 얼마나 많은 열이 필요한지 파악하는 데 도움이 됩니다.

피해야 할 일반적인 납땜 문제

PCB 납땜은 복잡한 작업이 될 수 있으며, 그 과정에서 몇 가지 문제에 직면하는 것은 드문 일이 아닙니다. 다음은 납땜 작업 중 발생할 수 있는 몇 가지 일반적인 납땜 문제와 이를 해결하는 방법입니다.

콜드 솔더 조인트

이는 땜납이 완전히 녹지 않아 연결이 약하고 불안정할 때 발생합니다. 종종 칙칙하거나 거칠게 보입니다. 이 문제를 방지하려면 납땜 인두가 충분히 뜨겁고(섭씨 350~400도 정도) 납땜을 바르기 전에 조인트가 충분히 가열되었는지 확인하세요.

브리징

이는 인접한 두 개 이상의 핀 사이에 납땜이 흘러 의도하지 않은 연결이 발생할 때 발생합니다. 브리징을 방지하려면 정밀한 납땜 인두를 사용하여 핀이 아닌 접합부를 덮을 수 있을 만큼만 납땜을 바르세요.

부품 과열

과열되면 PCB 또는 구성품이 손상될 수 있습니다. 납땜 인두를 PCB에 너무 오래 대지 마세요. 납땜하는 데 너무 오래 걸리는 경우 열을 제거하고 식힌 후 다시 시도하세요.

불충분한 습윤

이는 납땜이 패드나 부품 리드에 퍼지지 않을 때 발생하며, 연결 상태가 좋지 않음을 나타냅니다. 이를 방지하려면 표면이 깨끗하고 산화가 없는지 확인하세요. 플럭스를 약간 바르면 납땜이 더 잘 흐르도록 도울 수 있습니다.

솔더 볼

이는 단락을 일으킬 수 있는 작은 납땜 튄 자국입니다. 납땜 인두가 너무 뜨겁거나 납땜 와이어를 너무 빨리 제거할 때 종종 발생합니다. 이를 방지하기 위해 손을 안정적으로 유지하고 속도를 조절하여 작업하세요.

산화

시간이 지나면 납땜 인두의 끝이 산화되어 열 전달 능력이 떨어질 수 있습니다. 납땜 인두 팁을 정기적으로 세척하고 주석으로 처리하여 좋은 상태를 유지하세요.

과도한 납땜

땜납을 너무 많이 바르면 접합부에 기포가 발생하여 오류가 발생할 수 있습니다. 납땜하는 동안 패드와 핀이 젖을 정도로만 땜납을 바르세요.

구성 요소 이동

부품이 녹아 떠다니는 땜납 위에 부품이 떠서 잘못된 영역에 정착하면 PCB에서 부품의 정렬이 잘못될 수 있습니다. 납땜하기 전에 구성 요소가 올바르게 배치되었는지 확인하세요.

리프팅 패드

이 문제는 땜납을 적게 사용할 때 종종 발생합니다. 부품에 강한 힘이 가해지면 부품이 들리면서 기판이 손상되거나 단락이 발생할 수 있습니다.

납땜 굶주린 조인트

납땜이 충분하지 않아 전기적 접촉이 약해지는 조인트입니다. 이 문제를 방지하려면 리드에 충분한 열을 가하세요.

땜납 튀김

이는 과도한 플럭스를 적용하거나 예열이 불충분할 때 발생하며, 솔더 마스크에 솔더 비트가 튀어서 납땜 마스크에 달라붙게 됩니다. 이를 방지하려면 납땜하기 전에 PCB 표면이 깨끗한지 확인하세요.

핀 홀 및 블로우 홀

이러한 문제는 일반적으로 웨이브 솔더링 중에 발생하며 솔더 조인트에 구멍이 생깁니다. 이러한 구멍은 보드에 과도한 수분이 축적되어 얇은 구리 도금을 통해 빠져나가려고 할 때 형성됩니다. 보드를 예열하여 보드에 포함된 수분이 증기로 빠져나가도록 합니다.

납땜 시 안전 조치

납땜은 고온과 잠재적으로 위험한 물질을 다루는 공정이므로 안전에 중점을 두어야 합니다. 다음은 PCB 납땜 시 준수해야 할 몇 가지 필수 안전 조치입니다:

돈 보호 장비

보안경으로 납땜 튄 자국이나 플럭스 입자로부터 눈을 보호하세요. 내열 장갑을 착용하면 실수로 인한 화상으로부터 손을 보호할 수 있습니다.

적절한 환기 보장

납땜 작업은 흡입 시 해로울 수 있는 연기를 발생시킵니다. 환기가 잘 되는 곳에서 작업하거나 연기 추출기를 사용하여 작업 공간에서 이러한 연기를 제거하는 것이 중요합니다.

체계적인 작업 공간 유지

어수선한 작업 공간은 사고의 원인이 될 수 있습니다. 납땜 인두를 사용하지 않을 때는 항상 스탠드에 올려놓고 알코올과 같은 인화성 물질은 작업 공간에서 안전한 거리에 보관하세요.

납땜 인두 사용 시 주의

납땜 인두는 항상 손잡이로 잡아야 하며 금속 부분은 절대 잡지 마세요. 납땜 인두는 전원이 꺼진 후에도 한동안 뜨거울 수 있으므로 팁을 교체하기 전에 식혀주세요.

솔더 조인트에 직접 접촉하지 마십시오.

납땜 조인트는 납땜 후 한동안 뜨거울 수 있습니다. 납땜 직후에는 화상을 입지 않도록 만지지 마세요.

가능하면 무연 솔더를 선택하세요.

납 기반 솔더는 독성이 있을 수 있으므로 가능하면 무연 솔더를 선택하는 것이 더 안전합니다.

납땜 후 위생 관리

납땜을 마친 후에는 손을 깨끗이 씻으세요. 납 기반 납땜을 사용하는 경우 특히 중요하지만, 무연 납땜을 사용하는 경우에도 잔류 플럭스를 제거하기 위해 손을 씻는 것이 좋습니다.

납땜 폐기물의 책임감 있는 처리

사용한 땜납이나 플럭스와 같은 폐기물은 안전하고 환경 친화적인 방법으로 처리해야 합니다.

느슨한 머리카락과 소매 고정하기

느슨한 머리카락과 옷은 화재의 위험이 있거나 작업을 방해할 수 있습니다. 납땜을 시작하기 전에 고정된 상태인지 확인하세요.

고급 납땜 기술

PCB 납땜에서는 몇 가지 고급 기술을 통해 작업의 품질과 공정의 효율성을 크게 향상시킬 수 있습니다. 이러한 기술은 일반적으로 기본을 숙달하고 기술을 향상시키고자 하는 숙련된 솔더가 사용합니다. 이러한 고급 납땜 기법 중 몇 가지를 자세히 살펴보겠습니다.

표면 실장 납땜(SMT)

이 기술에는 구멍을 통하지 않고 PCB 표면에 직접 장착하도록 설계된 부품을 납땜하는 작업이 포함됩니다. SMT는 부품이 매우 작은 경우가 많기 때문에 정밀도와 안정된 손놀림이 필요합니다. 이 공정은 일반적으로 PCB에 솔더 페이스트를 바르고 그 위에 부품을 배치한 다음 전체 어셈블리를 가열하여 솔더를 녹이고 필요한 전기 연결을 생성하는 과정을 포함합니다.

리플로우 납땜

SMT에 사용되는 이 일반적인 방법은 PCB에 솔더 페이스트를 도포하고 그 위에 부품을 배치한 다음 리플로우 오븐에서 전체 어셈블리를 가열하는 것입니다. 열로 인해 솔더 페이스트가 녹아 흐르면서 부품과 PCB를 견고하게 연결합니다. 이 기술은 특히 많은 수의 부품을 동시에 납땜할 때 유용합니다.

열기 납땜

이 기술은 뜨거운 공기총을 사용하여 땜납을 녹입니다. 다른 구성 요소에 영향을 주지 않고 특정 구성 요소를 대상으로 할 수 있으므로 PCB를 재작업하거나 수리할 때 특히 유용합니다. 또한 열풍총은 부품을 제자리에 고정하는 땜납을 녹여 PCB에서 부품을 제거하는 데에도 사용할 수 있습니다.

웨이브 납땜

이 대량 납땜 방법은 용융된 납땜 물결 위로 PCB를 통과시키는 것입니다. 땜납은 필요한 부분에 접착되어 견고한 연결을 만듭니다. 이 기술은 일반적으로 많은 수의 PCB를 빠르고 효율적으로 납땜해야 하는 대량 생산 환경에서 사용됩니다.

선택적 납땜

이 기술은 PCB의 특정 부분만 납땜해야 할 때 사용됩니다. 기계를 사용하여 특정 영역에 납땜을 정밀하게 도포하고 다른 영역은 피해야 합니다. 이 기술은 표면 실장과 스루홀 구성 요소가 혼합된 PCB에 특히 유용합니다.

BGA 납땜

볼 그리드 어레이(BGA)는 집적 회로에 사용되는 표면 실장 패키징의 한 유형입니다. BGA 납땜은 BGA 구성 요소를 PCB에 배치하고 열을 가하여 구성 요소 아래의 솔더 볼을 녹인 다음 식혀서 견고한 연결을 만드는 과정을 포함합니다. 이 기술은 높은 수준의 정밀도가 필요하며 일반적으로 특수 장비를 사용하여 수행됩니다.

고급 PTH 기술

이러한 기술에는 플럭스 사용, 납땜 점퍼 제거, 부품 납땜 제거가 포함됩니다. 납땜 제거는 납땜 방법을 배우는 가장 좋은 방법이 될 수 있습니다. 부품을 납땜 제거해야 하는 이유는 수리, 업그레이드, 회수 등 여러 가지가 있습니다. 동영상에 사용된 많은 기술이 납땜 제거 과정에 도움이 됩니다. 스루 홀에서 납땜을 제거하는 또 다른 방법인 슬랩 방법도 있습니다.