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납땜에 쓰이는 공구를 알아보겠습니다. 납땜 공구는 굳이 나누자면, 꼭 필요한 필수 공구들과 있으면 편해지는 편의성 공구로 구성되어 있습니다. 편의성 공구도 구비하면 작업 도중 불필요한 시간 낭비와 사용자의 에너지 낭비를 줄일 수가 있습니다.
1. 필수 공구들
1-1. 인두기
인두기는 납땜에 있어 가장 필수적인 공구이죠. 납땜을 위해서는 납을 녹이고 굳혀야 하는데, 이것이 녹이는 역할을 하니까요. (납을 녹이는 역할로 인두기를 대신할만한 것은 히팅건, 열풍기, 납땜용 오븐 등이 있어요.)
인두기의 종류 중 가장 접하기가 쉽고 널리 알려진 것은 단연 스틱형 인두기입니다. 이는 아날로그 회로용 보다는 디지털 회로용으로 적합한 편이죠. 요령만 익히면 거의 모든 분야에서 충분히 사용이 가능한 범용의 도구입니다.
그 외의 종류로는 컨트롤 박스 인두기(=스테이션형 인두기, 온도 조절형 인두기), 권총형 인두기, 토치형 인두기, 휴대용 인두기, 다리미형 인두기 등이 있습니다.
인두기는 사용하는 땜납에 따라서 15~40W가량의 저출력으로 사용하는 인두기와 150W에 이르는 고출력으로 사용하는 인두기로 구분이 됩니다. 이는 유연납과 무연납의 사용 온도가 각각 약 183ºC 와 232 ºC (대강의 수치입니다.) 정도로 크게 다르기 때문입니다. 저번 포스팅 글에서 확인하셨으면 아실 것입니다.
인두기는 대체로 인두기 팁(또는 인두기 촉이라고도 합니다.), 보호 파이프(또는 히터 커버라고도 하죠.), 너트, 손잡이로 구성되어 있습니다. 아래에서 구성물을 알아보겠습니다.
인두기 팁 (인두기 촉) :
인두기 팁은 인두의 끝 부분을 말하는 것으로, 납과 직접적으로 접촉하는 부분을 말합니다. 인두기 팁 또한 인두기와 마찬가지로 용도별로 여러 가지가 존재합니다. 보통은 범용인 뾰족한 모양의 팁을 사용합니다.
인두기 보호 파이프 (인두기 히터 커버) :
인두기 내에 있는 히터 세라믹 히터를 보호하는 용도로 사용하는 것입니다.
인두기 너트:
세라믹 히터에 결속된 인두기 팁을 고정시키는 역할을 합니다.
인두기 손잡이:
뜨거운 인두기를 손으로 다룰 수 있게 만든 절연 손잡이를 말합니다.
1-2. 땜납과 납 걸이
땜납은 납땜 작업에 필요한 주요 재료이죠. 이는 이전 포스팅에서 다뤘으니 넘어가도록 하겠습니다.
납 걸이는 특별할 것 없이 그냥 땜납을 걸 수 있게 만든 별도의 걸이입니다. 납 걸이는 원사처럼 돌돌 말려있는데 고작 그걸 풀기 용이하게 걸이에 걸려고 괜히 돈을 쓰게 되는 도구입니다.
1-3. 플럭스, 페이스트
금속이나 합금을 용해할 때 용해한 금속면이 대기에 노출되면 공기의 분자가 그 표면과 반응하여 산화를 합니다. 그에 따라 산화물이 생겨나게 되는데, 이때 이 플럭스 또는 페이스트를 도포하면 이것이 금속의 표면에 젖어들면서 퍼지게 됩니다.
저번 포스팅에서 말씀드린 '젖음성'이 이것과 관련이 있는 겁니다. 이 상태를 확보하면 금속의 표면이 깨끗한 상태를 유지할 수 있게 된답니다. 아래의 저번 포스팅을 참고하세요.
이 원리를 이용해서 인두기 팁에 있는 산화된 부분을 제거하고 납땜성과 젖음성을 확보하는 것입니다. 그리고 팁의 표면에 코팅을 입혀 열이 더 잘 전달되게 하고 땜납이 더 잘 묻도록 하는 것이죠.
고체일 경우 페이스트라고 하고 액체일 경우 플럭스라고 합니다.
이를 사용할 때 주의점은, 플럭스 및 페이스트를 과도하게 묻혀서 납땜면에 덕지덕지 남게 되면 기기가 누전이 될 수 있으니 조심하셔야 합니다.
2. 편의성 공구들
2-4. 클리너
인두기의 팁과 앞부분을 간편하게 닦을 수 있도록 만들어진 철 스펀지 따위를 말합니다. 주로 스틸 와이어로 만들어져 내열성이 좋아서 달궈진 상태에서도 사용이 가능합니다.
수세미와 비슷한 외관 때문에 인두 수세미라고도 부르는 데, 전용 클리너를 구입하기엔 가격이 좀 부담이 되는 경우 그냥 철 수세미를 대용으로 사용하기도 합니다. 나름 쓸만하다고들 합니다만, 물론 성능은 전용이 더 좋겠죠.
가끔 인터넷을 보면 인두기를 사용하고 젖은 수건이나 물티슈 같은 걸로 인두기 팁을 닦는 분들이 계신데, 이는 인두기 팁 더러 산화해달라고 부추기는 행위입니다. 그러지 말라고 있는 거니까 이거 쓰세요.
2-5. 납 흡입기
납땜이 잘못되거나 너무 많이 녹여서 제거 후 다시 납땜을 해야 하는 상황일 때 사용하는 땜납 제거 도구입니다.
사용 방법은, 식어서 굳은 납땜을 인두기로 다시 녹여서 액체로 만듭니다. 그 뒤 이 기구를 대고 실린더를 누르고 흡입기의 버튼을 누르면 땜납을 빠르게 빨아들여서 금속 또는 기판 표면에 묻은 땜납이 제거됩니다.
2-6. 솔더윅 (솔더 위크)
영어로 Solder Wick이라는 것인데, -k의 발음이 -ㄱ과 크로 갈리는 한국어 특성 때문에 글로 쓸 때마다 하나로 통일해줬으면 하는 도구입니다.
구리 재질의 끈인데, 그 위에 플럭스 코팅을 한 것을 말합니다. 납땜을 다시 해야 하는 부위에 이것을 갖다 대고서 뜨겁게 가열된 인두기를 가져다 대면 땜납이 녹으면서 솔더윅으로 빨려 올라갑니다. 따라서 이는 일회성 제품입니다.
솔더윅은 PCB를 오염시키지 않는 재질이어야 하고, 정전기를 일으키지 않아야 합니다.
2.7 스탠드 및 써드핸드
스탠드는 말 그대로 인두기 스탠드입니다. 납땜 직후에 뜨겁게 달궈진 인두기를 거치해 놓는 용도이죠. 인두기의 온도가 상당하므로 책상 또는 손가락에 움푹한 자국을 만들고 싶으면 반드시 사용하지 않아야 하는 도구라고 할 수 있습니다.
써드핸드도 말 그대로 제3의 손으로 사용자를 거들기 위해 사용하는 도구인데 솔직히 납땜 대신해줄 것도 아니면서 성능에 비하면 좀 오글거리는 이름입니다.
납땜의 특성상 땜납과 인두기를 양손으로 잡고 있어야 하는데 그때 기판도 잡고 싶어지면 사는 겁니다. 기구 양쪽에 기판을 잡아서 고정시키 위한 클립(이를 핸드라고 합니다.)이 있고 그 가운데에는 돋보기가 있어서 미세한 공정을 가능하게 해 줍니다.
2.8 점프선 (점퍼선)
기판을 다룰 때 특정 상황에서 점프가 필요하게 되는데, 그때 사용하는 점프용 리드선입니다. 외국에선 점퍼로 불리는 것 같은데 뭔가 점프선도 점프하는 선이니까 말이 되는 것 같아서 통일해줬으면 하는 도구(2)입니다.
2.9 PCB 세척제
PCB를 사용한 납땜 작업을 할 때 사용하는 것입니다.
PCB는 일정 기간 동안 사용하면 표면에 먼지가 쌓이고, 부식이 일어나게 됩니다. 이 부식이 주위로 퍼지지 않게 기판을 전체적으로 세척해주는 것입니다. 이를 통해 기판 표면에 들러붙은 플럭스나 먼지를 회로의 손상이 없이 빠르게 제거할 수 있습니다.
사용 방법은 오염된 기판에 세척제를 뿌리고 전용 브러시로 닦아주는 것을 반복하고 건조시키는 것입니다.
이 과정을 거치고 나면 부품을 장기 보관할 때 오염을 최소화할 수 있습니다.
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