전자 부품의 핵심을 알아보기 전에 먼저 다룰 내용은 납땜입니다.
납땜 인두를 만지지 않고도 전자 기술을 배울 수 있지만(사실 많은 전기 엔지니어가 그렇게 합니다) 이것은 실습적인 전자 수업입니다. 우리는 모든 수업에서 납땜을 할 것입니다. 따라서 저는 처음부터 이 기본 기술을 설명할 것입니다.
이것은 납땜에 대한 확정적인 가이드는 아니지만, 여러분이 시작할 수 있도록 간략하게 설명합니다. 이 수업을 마치면 상당한 능숙도로 납땜을 할 수 있을 것입니다.
1단계: 작업 공간 설정
시작하려면 납땜 인두가 필요할 것입니다. 초보자라면 40W 고정 온도 납땜 인두를 구입할 수 있습니다. 이 제품은 저렴하며, 막 시작하는 동안 하고 있는 일을 해낼 수 있습니다. 전자공학을 더 깊이 파고들기로 결정할 때쯤이면 더 세련된 것으로 업그레이드할 때가 될 것입니다.
이미 납땜 경험이 있거나 고급 모델로 시작하고 싶다면 조절 가능한 온도 납땜 인두를 구입할 수 있습니다. 조절 가능한 온도는 다양한 유형의 납땜 인두와 구성 요소를 더 정밀하게 작업할 수 있기 때문에 좋습니다. 이러한 납땜 인두는 일반적으로 더 빨리 가열됩니다. 또한 모든 종류의 특수 목적에 사용할 수 있는 훨씬 더 다양한 교체 가능한 팁이 있는 경향이 있습니다. 납땜이 어떻게 작동하는지 이해하기 시작하면 결국 이 중 하나로 업그레이드하고 싶을 것입니다.
납땜 인두 끝을 청소하는 가장 인기 있는 두 가지 방법은 황동 와이어 패드나 약간 축축한 스펀지를 사용하는 것입니다. 둘 다 효과가 있습니다. 그러나 어느 것이 더 잘 작동하는지 결정하는 것은 매우 논란의 여지가 있는 주제입니다. 개인적으로 황동 와이어 패드가 팁을 빠르게 청소하는 데 더 효과적이라고 생각합니다. 내가 알기로 축축한 스펀지를 지지하는 사람들은 팁을 더 오래 깨끗하게 유지한다고 생각합니다.
전자제품을 다룰 때는 항상 두 가지 유형의 전선을 준비해야 합니다. 빨간색, 검은색, 녹색(또는 실제로 빨간색이나 검은색이 아닌 모든 색상)의 단선 및 연선 22AWG 전선을 모두 준비하는 것이 좋습니다.
와이어와 마찬가지로 솔더는 스풀 형태로 제공되며 두께가 다양합니다. 제가 작업하기 좋아하는 솔더는 0.02~0.04인치 범위입니다. 솔더를 너무 얇게 만들지 않는 것이 중요합니다. 솔더를 녹이기 위해 부품을 너무 오랫동안 가열해야 하기 때문입니다. 또한 솔더를 너무 두껍게 만들지 않는 것이 중요합니다. 그렇지 않으면 보드 전체에 솔더가 너무 많이 묻어 지저분할 뿐만 아니라 실수가 발생할 수 있습니다.
내려야 할 또 다른 선택은 납이 있는 솔더(왼쪽 그림) 또는 납이 없는 솔더(오른쪽 그림)를 사용하는 것입니다. 무연 솔더를 사용하는 것이 좋습니다. 그러나 무연이라는 것이 더 나은 것은 아니라는 점을 명심하세요. 무연 솔더는 납을 다른 첨가제로 대체했으며 실제로 녹을 때 더 많은 가성 가스를 생성합니다. 무연 솔더는 또한 더 높은 온도에서 녹고 작업하기 어렵습니다. 이 때문에 언젠가는 납 솔더로 작업하고 싶을 수 있습니다. 그럴 경우 항상 취급한 후 손을 씻는 것을 잊지 마세요!
디솔더링 브레이드는 회로 기판에서 솔더를 제거하는 데 사용되는 구리 메시입니다. 솔더가 가열되면 메시가 솔더를 빨아내어 과도한 솔더를 제거하는 데 도움이 됩니다. 이는 특히 솔더링 실수를 수리하려고 할 때 유용합니다. 이것이 도움이 되기는 하지만 항상 최후의 방어선으로 생각해야 합니다.
Helping hands는 기본적으로 두 개(또는 그 이상)의 악어 클립이 부착된 스탠드입니다. 이름에서 알 수 있듯이 매우 유용합니다. 이를 "세 번째 손"이라고도 하며, 이를 통해 짐작할 수 있듯이, 이는 기본적으로 세 번째(또는 네 번째) 손이 필요할 때 사용됩니다. 이는 특히 납땜하는 동안 구성 요소를 제자리에 고정하는 데 유용합니다. 많은 제품에는 돋보기가 함께 제공되어 납땜 패드를 검사하고 구성 요소의 작은 글자를 읽는 데 좋습니다.
주변 조명과 전반적인 광학적 능숙도에 따라 책상 조명을 고려해볼 수 있습니다. 전자 부품과 솔더 연결은 작습니다. 사물을 잘 보려면 더 많은 조명이 도움이 될 때가 있습니다.
마지막으로, 선풍기나 다른 형태의 환기가 필요할 것입니다. 활성탄 필터가 있는 사진과 같은 것을 적극 추천합니다. 이것은 공기를 빨아들일 뿐만 아니라 방에서 계속 순환하는 입자를 걸러냅니다.
2단계: 납땜 인두 잡기
납땜 인두는 연필처럼 잡지만, 중요한 차이점이 하나 있습니다. 끝을 잡는 대신, 절연 핸들로 납땜 인두를 더 뒤쪽으로 잡습니다.
그게 전부입니다.
3단계: 안전 문제
납땜 인두가 켜져 있는 동안에는 절대로 금속 부분을 만지지 마십시오. 이는 심한 화상을 초래할 수 있으며, 일반적으로 불쾌합니다.
납땜 인두를 테이블에 놓아두지 마십시오. 작업 표면이 타거나 화재가 발생할 수 있습니다.
납땜은 엄청난 식욕을 불러일으킬 수 있지만, 납땜하는 동안 먹지 마세요. 일부 납땜에는 알려진 발암 물질인 납이 들어 있습니다. 납이 없는 납땜에도 섭취하고 싶지 않은 물질이 들어 있습니다. 피자 한 조각을 먹기 전에 납땜 인두를 끄고 휴식을 취하고 비누와 물로 손을 씻으세요.
납땜으로 인한 연기를 흡입하는 것은 좋지 않습니다. 항상 환기 팬을 사용하여 노출을 최소화하세요. 폐가 감사할 것입니다.
반드시 필요하지는 않지만, 납땜할 때는 안전 안경을 착용하는 것이 좋습니다. 땜납은 튀고 튀는 것으로 알려져 있습니다. 드물기는 하지만, 뜨거운 땜납이 눈에 들어가는 것은 불쾌한 경험이 될 수 있습니다(또는 잘린 전선 조각).
납땜 후에는 반드시 비누와 물로 손을 씻는 것을 잊지 마세요.
4단계: 철에 주석을 입히기
납땜 인두를 켜고 가열될 때까지 기다리세요. 조절 가능한 온도 모델을 구매했다면 약 650도까지 다이얼을 맞출 수 있습니다.
가열되면 처음 사용하기 전에 팁에 주석을 칠해야 합니다.
여기에는 인두 팁 전체에 있는 땜납을 완전히 녹이는 것만 포함됩니다. 이렇게 하면 팁에 땜납 코팅이 잘 되어 다음에 사용할 때 땜납을 녹이기가 더 쉬워집니다.
5단계: 다리미 청소
팁을 사용하여 땜납을 녹일 때마다 땜납을 청소하고 싶을 것입니다.
이를 위해 팁을 청소 패드에 2~3번 드래그하기만 하면 됩니다.
6단계: 와이어 납땜
먼저, 전선을 납땜해 보겠습니다.
이렇게 하려면 전선 피복 벗기는 도구를 사용하여 두 개의 꼬인 전선 끝의 절연체를 벗기세요.
수축 튜브를 1인치 길이로 잘라서 전선 중 하나에 끼운 다음 전선의 두 끝을 서로 꼬아 묶습니다.
납땜 인두를 와이어에 대고 가열한 다음, 땜납을 와이어에 밀어 넣습니다. 땜납이 녹아 와이어에 스며들어 은으로 코팅되어야 합니다.
납땜인두를 꺼내 식힙니다.
연결 부분이 최대한 콤팩트해지도록 전선의 여분 부분을 잘라냅니다.
열 수축 튜브를 납땜 접합부 위로 밀어 넣습니다.
히트건을 이용해 원하는 크기로 줄입니다.
축하합니다! 방금 뭔가를 납땜했습니다.
편안해질 때까지 계속 연습하세요.
7단계: 관통 구멍 납땜
와이어를 사용하여 부품을 자유형으로 납땜하는 것 외에, 이 수업에서 다루는 다른 납땜 유형은 부품을 회로 기판에 부착하는 것입니다.
프로토타입을 만들 때 마주치게 될 인쇄 회로 기판 또는 PCB에는 두 가지 유형이 있습니다. 버스 패드가 있는 보드는 여러 개의 구멍이 단일 구리 조각으로 전기적으로 연결된 보드입니다. 개별 패드가 있는 보드도 있습니다. 이러한 보드는 와이어로 다른 패드를 연결하거나 때로는 납땜하여 구성 요소 간에 연결을 만들어야 합니다.
어떤 보드를 선택하든, 회로 보드에 부품을 부착하는 데 사용할 기술은 스루홀 솔더링이라고 합니다. 이렇게 불리는 이유는 사용하는 부품에 납땜하기 전에 PCB의 구멍을 통과하는 와이어 리드가 있기 때문입니다.
이를 증명하기 위해 PCB에 저항기를 납땜해 보겠습니다.
시작하려면 저항기 리드를 90도 각도로 구부린 다음 실크스크린 처리된 위쪽 면에서 금속 패드가 있는 쪽 면으로 PCB를 통과시킵니다.
다음으로, 보드를 뒤집어서 금속 패드가 위를 향하게 합니다.
납땜 인두를 부품 리드와 보드 사이의 조인트에 놓고 가열합니다. 납땜을 이 조인트에 밀어 넣어 녹고 저항기 리드가 납땜 패드에 연결될 때까지 밀어 넣습니다.
반짝이는 것처럼 보여야 하며, 솔더 패드와 부품 리드 사이에 작은 피라미드처럼 보여야 합니다.
마지막 단계는 항상 여분의 구성 요소 리드를 잘라내어 납땜 연결을 보드에 최대한 평평하게 만들어서 부러지지 않게 하는 것입니다. 와이어 리드를 잘라낼 때 와이어 리드가 멀리 날아갈 수 있다는 점에 유의하세요.
축하합니다! 방금 회로판에 무언가를 납땜했습니다.
8단계: 일반적인 실수와 해결 방법
회로 기판 납땜을 처음 시작하면 실수를 하게 될 것입니다.
가장 흔한 것 중 하나는 콜드 솔더 조인트입니다. 이는 납땜 인두가 충분히 뜨겁지 않고 솔더가 완전히 녹지 않을 때 발생합니다. 이는 일반적으로 둥글고 둔한 구형의 솔더 덩어리처럼 보입니다. 이를 해결하는 요령은 솔더를 다시 가열하고 솔더가 정착할 때까지 방해하지 않고 다시 식을 때까지 기다리는 것입니다.
과열되고 솔더 패드가 벗겨지는 것은 까다로운 문제일 수 있습니다. 이를 해결하려면 튀어나오거나 다른 연결을 연결하는 패드 부분을 제거하세요. 그런 다음 구성 요소의 와이어 리드나 작은 와이어 조각을 사용하여 연결하려는 구성 요소 사이에 솔더 연결을 만들 수 있습니다.
또 다른 흔한 실수는 솔더 패드를 브리징하거나 패드를 서로 연결하는 것입니다. 이는 솔더를 제거하면 해결할 수 있습니다.
많은 실수는 솔더를 다시 가열하거나 조금 더 추가하면 해결할 수 있지만, 대부분의 경우 솔더를 제거해야 합니다. 이를 위한 기술은 여러 가지가 있지만, 제가 발견한 가장 신뢰할 수 있는 방법은 브레이드를 납땜 제거하는 것입니다. 복잡해 보일 수 있지만, 납땜 제거 브레이드는 기본적으로 녹은 솔더를 빨아들이는 매우 얇은 구리선의 망사입니다.
사용하려면, 제거하려는 납땜 부분 위에 브레이드를 올려놓고 납땜 인두로 브레이드를 누르면 됩니다.
땜납이 흐르기 시작하고 브레이드가 은색으로 변하는 것을 볼 수 있습니다. 잠시 후 납땜 인두를 들어 올리고 브레이드가 다시 응고되기 전에(그리고 보드에 붙기 전에) 회로 보드에서 브레이드를 제거합니다.
상당한 양의 솔더를 제거해야 하며, 이제 실수를 수정해야 합니다. 실수가 지속되고 더 많은 솔더를 제거해야 하는 경우 보드가 식을 때까지 기다렸다가 프로세스를 반복합니다.