irmus의 정의 : PCB의 동박 패턴과 부품의 다리(lead) 사이에 납땜이 된 것처럼 보이지만 전기적으로 연결되지 않은 상태를 이르는 말. 영어로는 cold soldering joint
그림을 보며 살펴보자.(발로그린건 아니지만, 욕하진 마시길...)
위 그림 좌측이 냉땜, 우측이 정상적인 납땜을 그린 것이다. 우측 그릠과 같이 노란색으로 표현된 PCB 패턴을 땜납이 모두 덮어야 정상이다.
좌측같은 경우 얼핏 봐서는 부품의 리드선과 PCB 패턴이 연결된 것처럼 보이지만 사실 전기적으로 연결되어 있지 않다. 납땜에 사용되는 실납은 내부에 플럭스를 함유하고 있는 경우가 대부분이다. 납땜의 편의를 위해 별도로 플럭스를 사용하는 경우도 있다. 어느 경우든 납땜을 하게 되면 플럭스의 얇은 코팅막이 땜납 외부에 형성되는데, 이 코팅막 때문에 PCB 패턴과 땜납 사이 공간이 전기적으로 연결되지 않게 된다. 오른쪽의 정상납땜과 같이 패턴을 모두 땜납으로 덮어버리면 플럭스가 끼어들 여지가 없지만, 좌측 그림에서는 좁은 틈에 플럭스 코팅막이 끼여서 납이 끼여들지를 못하게 되는 것이다.
냉땜은 왜 생기는 것일까?
납땜의 기본을 생각해야 한다. 납땜은 납을 녹여서 두 금속사이에 전기적인 연결을 만들어 주는 것이다. 금속 표면에 납을 잘 붙이려면 (1) 납이 녹아서 액체상태가 되어야 하며, (2) 납이 붙을 금속 표면이 액체 상태의 납과 비슷한 온도로 가열되어 있어야 한다.
초보들이 흔히 하는 실수는 위 두가지 조건 중 (1)만 생각하는 것이다. 인두팁에 실납을 가져가면 납은 쉽게 액체상태가 된다. (2) 조건을 이루기 위해서는 인두팁은 PCB 패턴과 부품 다리에도 직접 접촉시켜야 한다.
냉땜 예방법
1. 인두팁 온도가 충분히 올라간 후에 납땜을 하라.
인두 플러그를 꽂고선 조바심에 후딱 납땜하려 하다가는 냉땜 만들기 쉽다. 자신이 사용하는 납에 맞는 인두를 사용하고, 정상 온도까지 충분히 기다리자.
일반납 대신 요즘 사용되는 무연납(주석, 은, 구리 합금)은 용융점이 더 높으므로 일반 인두로는 냉땜 만들기 쉽다. 무연납을 사용한다면 무연납용 인두를 사용하자.
2. PCB 패턴과 부품 다리도 가열하라.
PCB 패턴과 부품 다리 사이에 인두팁을 잘 접촉시켜 우선 패턴과 다리를 가열한 다음 실납을 녹여 붙인다.
PCB 패턴과 부품 다리 사이에 인두팁 접촉(1초 유지) -> 실납 녹이기(0.5~3초) -> 실납 때고 인두팁만 조금 더 뜸들이기(0.5~1초) -> 인두팁 때고 납땜 끝.
3. 플럭스는 적당히.
납이 잘 붙게 하기 위해 사용되는 플럭스지만 플럭스로 떡칠을 하게 되면 오히려 납이 패턴에 붙지를 못한다. 저항, 헤더핀과 같은 일반적인 작은 부품의 땜질에는 실납에 포함된 플럭스 만으로도 충분하고, 큰 부품인 경우와 같이 특수 케이스에만 추가로 아주 조금만 사용하자.
냉땜이 있다면 어떻게 수리하나?
우선 인두의 전원을 켜고 온도가 정상으로 되기 까지 충분히 기다린다. 그리고 팁을 깨끗이 정리하자. 인두팁 전체에 납을 녹여 코팅막을 만들고 과하게 남은 납은 제거.
냉땜이 있는 곳에 인두팁을 슬쩍 가져다 대서 납을 한번 다시 녹인다. 이때에도 PCB 패드와 부품 다리에 충분히 열이 가해질 수 있도록 인두팁을 직접적으로 접촉시켜야 한다.
이처럼 열을 충분히 가하면서 납을 다시 녹이면 제자리를 찾아가게 된다.
간혹 플럭스가 과하게 남아있는 경우, 플럭스 때문에 녹은 납이 제자리를 찾아가지 못하는 경우가 있다. 이런 경우에는 플럭스 제거제와 칫솔을 이용해 플럭스를 씻어낸 다음 재시술 하자.
납땜 많이 해본 사람은 자기만의 납땜 노하우가 있어 훨씬 더 빠르고 안전하면서도 정확하게 납땜하며, 이런 글은 별 가치 없는것이기도 하지만, 초보에게 맞는 방법은 위와 같은 표준 납땜 방법일 것이다.
지금까지 1년 이상 기간동안 myGyro300SPI A/S 요청 들어온 것의 100%가 냉땜이어서 한번 정리해 보았다. 참고로 myGyro300SPI는 출하전 전수검사를 하고 있다. 불량이 의심되면 냉땜부터 한번 확인해 보자. 불필요한 택배비를 아낄 수 있는 간단한 길이다.
myGyro300SPI 모듈은 헤더핀을 납땜해서 쓰고자 하는 사람도 있고, 와이어를 납땜해서 쓰려는 사람도 있다. 그 때문에 헤더핀을 납땜하지 않은 상태로 판매하고 있다 보니 납땜에 미숙한 사용자들이 냉땜인지도 모르고 안된다며 푸념하며 A/S 요청하는 것이다. 뭐 이런 과정을 거치면서 배워나가는 것도 의미 있겠지만, 무턱대로 열내면서 A/S 보내고 괜히 우리만 욕먹는건 억울하단 이야기. 그러니 동아리에 후배들 들어오면 납땜정도는 가르쳐 주자.
아래는 최근 들어온 A/S 요청의 냉땜 사진.
동그라미 안이 모두 냉땜이다.
위 사진중 왼쪽은 지난 추석즈음에 들어왔었던 myGyro300SPI A/S 요청의 확대사진이다. 본 포스팅 가장 위의 발로그린 그림에서와 같은 상황이 적나라하게 보이는 것을 확인할 수 있다. 표면장력에 의해 구슬처럼 똘똘 뭉쳐버린 납이 아래의 PCB 패드와 붙어있는 것 처럼 보이지만 실제 납과 패드 사이에는 플럭스 코팅막에 의해 절연되어 있는 것. 패드와 납이 붙어있다면 납의 표면장력에 의해 저처럼 공 모양이 될 수 없다.(그나저나 저 터럭 한올의 정체는 뭘까-_-;;)
나도 전자과 나왔지만, 왜 학교에서는 납땜 수업이 없는걸까? 완전 야매로 배우는 수 밖에 없는듯. 참고로 나는 초등학교 4학년때 동네 시계방 아저씨에게 납땜을 처음 배웠다 -_- 뭐 나부터도 야매인 샘;;;
한가지만 추가하자.
글을 다시 읽어보니 무조건 "충분한 가열"만 강조된것 같아서 불안하다. PCB와 부품이 무슨 용가리 통뼈도 아니고, 과하게 가열되면 타버리고 만다. "적당히 가열"이 중요한데, 이건 뭐;;; 글적다 말고 얼굴이 화끈거리는 상황.
너무 가열되면...
1) PCB가 검게 탄다.
2) PCB에서 패턴이 떨어져 버린다.
3) 인접한 부품의 납땜이 녹아서 떨어져 버린다.
와 같은 문제가 발생할 수 있다. myGyro300SPI는 ADIS16100은 패드가 부품 아래에 숨어있는 패키지이므로 3번 케이스도 주의해야 한다. 이건 수리 불가능이라고 보면 된다.
그림을 보며 살펴보자.(발로그린건 아니지만, 욕하진 마시길...)
냉땜과 정상땜의 비교
좌측같은 경우 얼핏 봐서는 부품의 리드선과 PCB 패턴이 연결된 것처럼 보이지만 사실 전기적으로 연결되어 있지 않다. 납땜에 사용되는 실납은 내부에 플럭스를 함유하고 있는 경우가 대부분이다. 납땜의 편의를 위해 별도로 플럭스를 사용하는 경우도 있다. 어느 경우든 납땜을 하게 되면 플럭스의 얇은 코팅막이 땜납 외부에 형성되는데, 이 코팅막 때문에 PCB 패턴과 땜납 사이 공간이 전기적으로 연결되지 않게 된다. 오른쪽의 정상납땜과 같이 패턴을 모두 땜납으로 덮어버리면 플럭스가 끼어들 여지가 없지만, 좌측 그림에서는 좁은 틈에 플럭스 코팅막이 끼여서 납이 끼여들지를 못하게 되는 것이다.
냉땜은 왜 생기는 것일까?
납땜의 기본을 생각해야 한다. 납땜은 납을 녹여서 두 금속사이에 전기적인 연결을 만들어 주는 것이다. 금속 표면에 납을 잘 붙이려면 (1) 납이 녹아서 액체상태가 되어야 하며, (2) 납이 붙을 금속 표면이 액체 상태의 납과 비슷한 온도로 가열되어 있어야 한다.
초보들이 흔히 하는 실수는 위 두가지 조건 중 (1)만 생각하는 것이다. 인두팁에 실납을 가져가면 납은 쉽게 액체상태가 된다. (2) 조건을 이루기 위해서는 인두팁은 PCB 패턴과 부품 다리에도 직접 접촉시켜야 한다.
냉땜 예방법
1. 인두팁 온도가 충분히 올라간 후에 납땜을 하라.
인두 플러그를 꽂고선 조바심에 후딱 납땜하려 하다가는 냉땜 만들기 쉽다. 자신이 사용하는 납에 맞는 인두를 사용하고, 정상 온도까지 충분히 기다리자.
일반납 대신 요즘 사용되는 무연납(주석, 은, 구리 합금)은 용융점이 더 높으므로 일반 인두로는 냉땜 만들기 쉽다. 무연납을 사용한다면 무연납용 인두를 사용하자.
2. PCB 패턴과 부품 다리도 가열하라.
PCB 패턴과 부품 다리 사이에 인두팁을 잘 접촉시켜 우선 패턴과 다리를 가열한 다음 실납을 녹여 붙인다.
PCB 패턴과 부품 다리 사이에 인두팁 접촉(1초 유지) -> 실납 녹이기(0.5~3초) -> 실납 때고 인두팁만 조금 더 뜸들이기(0.5~1초) -> 인두팁 때고 납땜 끝.
3. 플럭스는 적당히.
납이 잘 붙게 하기 위해 사용되는 플럭스지만 플럭스로 떡칠을 하게 되면 오히려 납이 패턴에 붙지를 못한다. 저항, 헤더핀과 같은 일반적인 작은 부품의 땜질에는 실납에 포함된 플럭스 만으로도 충분하고, 큰 부품인 경우와 같이 특수 케이스에만 추가로 아주 조금만 사용하자.
냉땜이 있다면 어떻게 수리하나?
우선 인두의 전원을 켜고 온도가 정상으로 되기 까지 충분히 기다린다. 그리고 팁을 깨끗이 정리하자. 인두팁 전체에 납을 녹여 코팅막을 만들고 과하게 남은 납은 제거.
냉땜이 있는 곳에 인두팁을 슬쩍 가져다 대서 납을 한번 다시 녹인다. 이때에도 PCB 패드와 부품 다리에 충분히 열이 가해질 수 있도록 인두팁을 직접적으로 접촉시켜야 한다.
이처럼 열을 충분히 가하면서 납을 다시 녹이면 제자리를 찾아가게 된다.
간혹 플럭스가 과하게 남아있는 경우, 플럭스 때문에 녹은 납이 제자리를 찾아가지 못하는 경우가 있다. 이런 경우에는 플럭스 제거제와 칫솔을 이용해 플럭스를 씻어낸 다음 재시술 하자.
납땜 많이 해본 사람은 자기만의 납땜 노하우가 있어 훨씬 더 빠르고 안전하면서도 정확하게 납땜하며, 이런 글은 별 가치 없는것이기도 하지만, 초보에게 맞는 방법은 위와 같은 표준 납땜 방법일 것이다.
지금까지 1년 이상 기간동안 myGyro300SPI A/S 요청 들어온 것의 100%가 냉땜이어서 한번 정리해 보았다. 참고로 myGyro300SPI는 출하전 전수검사를 하고 있다. 불량이 의심되면 냉땜부터 한번 확인해 보자. 불필요한 택배비를 아낄 수 있는 간단한 길이다.
myGyro300SPI 모듈은 헤더핀을 납땜해서 쓰고자 하는 사람도 있고, 와이어를 납땜해서 쓰려는 사람도 있다. 그 때문에 헤더핀을 납땜하지 않은 상태로 판매하고 있다 보니 납땜에 미숙한 사용자들이 냉땜인지도 모르고 안된다며 푸념하며 A/S 요청하는 것이다. 뭐 이런 과정을 거치면서 배워나가는 것도 의미 있겠지만, 무턱대로 열내면서 A/S 보내고 괜히 우리만 욕먹는건 억울하단 이야기. 그러니 동아리에 후배들 들어오면 납땜정도는 가르쳐 주자.
아래는 최근 들어온 A/S 요청의 냉땜 사진.
myGyro300SPI A/S 입고품. 냉땜이 원인이다.
A/S 요청 들어온 냉땜
정상적인 납땜 사진
오른쪽은 정상 납땜 상태를 보여주는 사진이다.
납이 패드 표면에 잘 붙어있는 것도 확인할 수 있고, 더불어 플럭스를 깨끗이 닦아냈기 때문에 무광 상태의 땜납 본연의 색상이 나오는 것도 알수 있다.
나도 전자과 나왔지만, 왜 학교에서는 납땜 수업이 없는걸까? 완전 야매로 배우는 수 밖에 없는듯. 참고로 나는 초등학교 4학년때 동네 시계방 아저씨에게 납땜을 처음 배웠다 -_- 뭐 나부터도 야매인 샘;;;
한가지만 추가하자.
글을 다시 읽어보니 무조건 "충분한 가열"만 강조된것 같아서 불안하다. PCB와 부품이 무슨 용가리 통뼈도 아니고, 과하게 가열되면 타버리고 만다. "적당히 가열"이 중요한데, 이건 뭐;;; 글적다 말고 얼굴이 화끈거리는 상황.
너무 가열되면...
1) PCB가 검게 탄다.
2) PCB에서 패턴이 떨어져 버린다.
3) 인접한 부품의 납땜이 녹아서 떨어져 버린다.
와 같은 문제가 발생할 수 있다. myGyro300SPI는 ADIS16100은 패드가 부품 아래에 숨어있는 패키지이므로 3번 케이스도 주의해야 한다. 이건 수리 불가능이라고 보면 된다.
