수리수리공방 모듈 · 공통 · 모든 L2의 관문
부품을 갈아 끼우는 손과, 갈아도 되는지 판정하는 눈
L1은 모듈을 통째로 갈아 끼우는 데서 끝났습니다. L2는 그 안으로 들어갑니다. 기판 위의 부품 하나를 떼고 다시 붙입니다. 그러려면 인두를 잡아야 하고, 갈기 전에 정말 그 부품이 죽었는지 판정해야 합니다.
이 모듈은 분야 모듈이 아닙니다. 생활가전 L2 · PC L2 · 오디오 L2가 모두 여기를 참조합니다. 각 분야는 자기 분야에만 있는 것을 쓰고, 납땜과 측정의 일반론은 이 모듈로 넘깁니다.
이 자료를 읽는 규칙 — 먼저 세웁니다
모임의 기본 원칙은 무통전입니다. 그런데 L2는 통전 측정 없이 성립하지 않습니다. 그래서 절차마다 세 가지 표시 중 하나를 붙였습니다. 표시를 먼저 보고 읽으십시오.
| 표시 | 이 모듈에서 해당하는 것 | 쪽 |
|---|---|---|
| 무통전 | 인두 다루기 · 부품 떼기 · 냉납 판정 · 인서킷 함정 재현 · 부품 판정 · 폐 기판 실습 | 3~8, 11 |
| 시범 | 오실로스코프로 파형 보기 · 갈고 난 뒤 첫 전원 인가 | 9, 10 |
| 혼자 하지 않기 | 패드가 들린 자리 복구 · 1차측 파형 관측 · 열에 약한 부품이 붙은 전원부 재작업 | 4, 5, 9 |
L2는 L1 위에 얹힙니다. 아래 셋이 안 되어 있으면 여기서부터 읽어도 손이 안 따라옵니다.
납땜 ① 무통전
초보는 납을 인두 끝에 녹여 상처에 바르듯 옮깁니다. 그래서 실패합니다. 인두는 패드와 다리를 데우는 도구이고, 납은 충분히 데워진 금속 위로 스스로 흘러갑니다.
많은 초보가 무서워서 온도를 낮춥니다. 그러면 납이 늦게 녹고, 인두를 더 오래 대게 되어 패드가 더 많이 상합니다. 정반대의 결과입니다.
| 납 | 녹는 온도 | 인두 설정 관행 |
|---|---|---|
| 유연납 Sn63/Pb37 | 183 ℃ | 320~350 ℃ |
| 무연납 SAC305 | 217~220 ℃ | 350~380 ℃ |
녹는 온도는 규격값이고, 인두 설정은 현장 관행 범위입니다. 팁 크기에 맞춰 조정합니다.
인두 끝이 검게 마르면 온도계는 350℃를 가리켜도 기판에는 열이 안 넘어갑니다. 열은 납을 통해 건너가는데, 그 다리가 끊긴 상태입니다.
금속 표면에는 눈에 안 보이는 산화막이 있습니다. 납은 그 위에 안 붙습니다. 플럭스가 그 막을 벗겨야 납이 금속에 젖습니다.
실납 안에는 플럭스가 심처럼 들어 있습니다. 다만 한 번 녹으면 날아갑니다. 그래서 인두 끝에 납을 미리 녹여 옮기면, 플럭스가 이미 사라진 납이 갑니다. 이것이 냉납cold joint의 가장 흔한 출발점입니다.
납땜 ② 무통전
초보가 저지르는 파손 중 유일하게 되돌리기 어려운 것이 패드pad 들림입니다. 부품은 다시 사면 되지만, 뜯긴 구리는 다시 안 붙습니다.
납땜 ③ 무통전
순서가 거꾸로면 패드가 뜯깁니다. 부품을 잡아당기는 것이 아니라 구멍 안의 납을 먼저 비우는 것이 스루홀through-hole 작업의 전부입니다.
다리가 여덟 개인 집적회로IC · integrated circuit는 흡입기로 감당이 안 됩니다. 다리를 하나씩 잘라 몸통을 먼저 들어내고, 남은 다리를 한 개씩 뽑습니다. 부품을 살려야 한다면 열풍기가 필요한데, 이는 L3의 영역입니다.
납땜 ④ 무통전
도통continuity 모드에서는 삐 소리가 납니다. 그래서 통과됩니다. 그런데 열이 오르거나 진동이 오면 그때만 끊깁니다. 간헐 고장의 단골 원인이 이것입니다.
| 냉납이 생기는 이유 | 그때 무슨 일이 있었나 | 막는 법 |
|---|---|---|
| 열이 부족했다 | 패드는 안 데워지고 다리만 데워졌다 | 인두를 다리와 패드에 동시에 댑니다 |
| 플럭스가 이미 날아갔다 | 인두 끝에 납을 미리 녹여 옮겼다 | 납을 이음매에 직접 밀어 넣습니다 |
| 굳는 동안 움직였다 | 인두를 떼자마자 부품을 건드렸다 | 납이 굳을 때까지 손을 뗍니다 |
| 표면이 산화되어 있었다 | 오래된 기판이나 죽은 팁을 썼다 | 플럭스를 더 쓰고, 팁에 납을 묻힙니다 |
유연납은 굳으면 반짝입니다. 무연납은 원래 반광택이라 늘 흐릿합니다. 광택만으로 판정하면 정상 무연납 접합을 전부 냉납으로 오판합니다. 무연납에서는 오목한 필렛 모양이 유일한 기준입니다.
요즘 기판의 대부분은 다리가 없습니다. 부품이 패드 위에 그냥 눕습니다. 순서는 한쪽 패드에 납을 먼저 얹고 → 핀셋으로 부품을 밀어 넣으며 그쪽을 녹이고 → 반대쪽을 붙이는 것입니다. 규격은 숫자로 부르는데, 흔한 0603은 쌀알보다 작습니다. 실제 SMD 작업은 열풍기와 확대경이 있는 L3에서 다룹니다.
측정 ① 무통전 · 이 모듈의 심장
L2 독자가 가장 자주 속는 지점입니다. 멀티미터multimeter · DMM는 정직하게 읽어 줍니다. 다만 그 부품 하나만 읽는 것이 아니라, 옆에 붙은 길까지 함께 읽습니다.
| 재는 것 | 인서킷에서 어느 쪽으로 틀리나 | 왜 | 그 결과 저지르는 오판 |
|---|---|---|---|
| 저항resistance | 항상 낮게 | 옆 경로가 병렬로 붙는다 | 멀쩡한 저항을 “값이 떨어졌다”고 교체 |
| 캐패시터 용량 | 높게 | 옆 캐패시터 용량이 더해진다 | 말라버린 캐패시터를 정상으로 통과 |
| 캐패시터 ESRESR · equivalent series resistance | 낮게 | 옆 캐패시터가 병렬로 붙는다 | 죽은 캐패시터를 정상으로 통과 — 가장 위험 |
| 다이오드 순방향 | 낮거나 엉뚱하게 | 옆 경로로 전류가 돌아간다 | 정상 다이오드를 쇼트로 오판 |
| 모스펫MOSFET D-S | 대개 쇼트로 | 게이트 잔류 전하 + 바디 다이오드 + 병렬 경로 | 정상 소자를 사형 — 재기 전 게이트-소스 방전 |
쓸모가 없는 것이 아닙니다. 값을 판정할 때가 아니라 있는지 없는지를 볼 때 씁니다.
“붙은 채로 쟀더니 값이 낮게 나와서 갈았습니다”는 L2에서 가장 흔한 헛수고입니다. 갈기 전에 한쪽 다리를 띄우고 다시 잽니다. 그 한 동작이 멀쩡한 부품을 살립니다.