초코볼의 inside Tech

1. SMD

Surface-Mount Device 의 약자로, PCB 기판을 뚫고 납땜하는 것이 아닌, PCB 기판 위에 바로 납땜할 수 있는 부품을 일컫습니다.

결과적으로 PCB 의 상하부 양면을 다양한 부품들로 채울 수 있고,

부품 자체를 소형화 할 수 있어, 제한된 공간 안에 많은 부품을 실장할 수 있는 장점이 있습니다.

다만, 작아진 부품 크기로 인해, 일반 인두기로는 한계가 있습니다.

그리하여, SMD 납땜은 다음과 같은 준비가 필요합니다.

- Solder Paste : 납 알갱이와 flux 가 결합된 paste. 가열하면 이쁜 납 접점이 만들어 집니다.

- 액체 Flux : 비교적 낮은 온도로 납을 녹여 패턴을 정리할 수 있슴.

- 온풍기 : 작은 소자에 열을 가해야 하므로, 인두기가 아닌 뜨겨운 바람으로 가열해 주는 장비.

- 트위저 : 핀셋 같은 것으로, 작은 부품을 세밀하게 위치시킬 수 있는 기구.

Arduino 를 DIY 하면서 SMD 실장을 하게 되었고, 그 시행착오 과정을 공유해 봅니다.

2. Solder Paste

솔더 페이스트는 주걱으로 떠서, 스텐실 위에 바르는 형식과, 주사기 같은 형식이 있습니다.

* High quality 35GSolder Paste Flux Original HK MECHANIC Soldering Paste XG-40 XG-50 XG-Z40Solder Tin Sn63/Pb67 For soldering iron

- https://www.aliexpress.com/item/32957538277.html

스텐실이 없어 불필요함에도, 왜 구입했는지 이유는 모르겠지만, 깡통형과 주사기형 둘다 구입했습니다.

주사기형은 위와 같습니다. 183 도쯤에서 녹는다고 하네요.

구글에서 찾은, Solder paste 가 발라진 모양을 보면 아래 사진과 같습니다. 저게 녹아서 깔끔한 납접점을 만들어 줍니다.

인두기로 지져서 하는 납땜과는 결과물이 하늘과 땅 차이 입니다.

3. Solder Paste 주둥이

위의 주사기형 solder paste 는 조금씩 사용하기에는 주둥이가 너무 넓습니다.

조금씩 짜서 사용하려면, 주사기 바늘같은 제품이 필요합니다.

* 10pcs/set Dispensing Needles Syringe Tip Needle 1.5" Length 14 Gauge Syringes for Mixing Many Liquid

- https://www.aliexpress.com/item/32978438776.html

위의 링크에서 구입했습니다.

도착샷은 예의 입니다.

각각 따로 구입한 solder paste 와 바늘.

설마 맞을까 했지만 기우.

딱 들어맞고 고정되는 바늘.

4. 트위저

끝이 뭉툭한 일반 핀셋으로는 힘들고, 끝부분이 첨예하게 만들어져 있는 트위저가 필수 입니다.

* 1/6 PCS Anti-static ESD Stainless Steel Tweezers Maintenance Tools Industrial Precision Curved Straight Tweezers Repair Tools

- https://www.aliexpress.com/item/32955271790.html

도착샷은 예의.

2천원 정도에 이정도 제품이면 만족.

이 정도로 예리해야 조그마한 SMD 부품들을 집어서 원하는 위치에 안착시킬 수 있습니다.

오무렸을 때, 이렇게 끝이 딱 맞아야 사용하기 편합니다.

살짝 꺾인 트위저가 손목이 편한 상태로 작업이 가능합니다.

딱 2천원 정도의 품질. 많이 아쉬운 부분.

비교적 길이가 긴 부품을 잡을 수 있는 트위져.

강철로 만들어져 있어서, 끝 맞춰 보겠다고 구부려서 구부려지는게 아님.

5. 주사기

액체 Flux 를 적당량 뿌리기 위한 주사기도 필요합니다.

일반 약국에서 500원인가... 주고 샀던 기억이 (확실하지 않지만, 매우 저렴).

그냥 사용하기에는 너무 위험하니, 끝부분을 잘라냅니다.

액체 플럭스를 주입하고 사용하면, 엄청 경제적으로, 소량 / 적정량을 사용 가능합니다.

주사기를 활용하기 전까지는 거의 들이 붙다 싶이 하여, 필요 없이 많이 낭비했습니다.

액제 플럭스 구입기는 아래 링크 참조.

* Hardware | 납땜 주변 용품

- https://chocoball.tistory.com/entry/Hardware-soldering-gadgets

6. 열풍기 / 오븐

열풍기로는 부분적으로 가열할 수 있어, 원하는 부분만 땜을 할 수 있습니다.

오븐을 이용하더라도 solder paste 를 녹일 수 있습니다.

다만, 오븐을 사용하면, PCB 전체를 가열하게 되므로, 작업을 한방에 해결할 수 있도록 밑작업이 필요합니다.

오븐 취득기는 아래 눈물의 포스트를 참고해 보세요.

* Hardware | SMD 부품 납땜용 오븐 취득기

- https://chocoball.tistory.com/entry/Hardware-SMD-soldering-oven-salvage

오븐을 이용하여 solder paste 를 녹이면, 다음 동영상처럼 진행됩니다.

바쁘신 분은 40초부터 보시길.

제가 구한 오븐을 가지고 작업하면, solder paste 가 녹는 온도인 183도까지 대략 3분정도 걸립니다.

(알기 쉽도록 아래 사진에서는 타이머 10분부터 시작)

"쪼륵~" 하면서 붙는 모습을 지켜 보는 것이, 왠지 모를 쾌감.

7. Solder Paste 납땜의 주의점

아래는 실패한 arduino duemilanove 기판입니다. 좋은점과 실패한 부분을 하나씩 짚어 보죠.

- 빨간색 화살표 : solder paste + 오븐 작업 후, IC 다리가 서로 붙은 상태로 완성되는 경우가 많습니다.

인두기 + 액체 flux 로 살짝씩 지져주면서 정리해 줍니다.

- 파란색 화살표 : LED 전극이 잘못된 것을 알고, solder wick 으로 납을 제거 후, 기판에서 때어 내려고 했으나,

납이 완전히 제거되지 않은 상태에서 힘을 가해버려, PCB 기판 패턴이 일어나버린 상태. 이것때문에 이 기판은 폐기.

- 노란색 화살표 : solder paste 를 아주 조금만 했으나, 가장 적절하고 이쁘게 붙은 케이스.

부족하다 싶을 정도만 solder paste 를 도포하는 것이 맞는 방법인 듯 합니다.

위의 사진은 일반 인두기로 땜한 작품.

열이 너무 많이 가해지거나, 납이 필요 이상 많아진 결과를 보여줍니다.

일반 인두기로는 패턴이 부품 밑으로만 만들어져 있는 납땜은 거의 불가능 합니다.

Oscillator 바닥에 만들어진 패턴에 어찌어찌 인두기로 작업 했으나, 너무 많은 열을 가해서 정상 작동하지 못할 것으로 예상.

그 외의 부분은 납이 필요 이상 많은 경우.

Solder paste 끼리 가깝게 도포되었을 경우, 서로 붙어버리는 결과가.

오픈에서 구운 다음, 빨리 식힌다고 바로 꺼내면, 미처 굳지 못한 납으로 인하여 부품이 떨어져 버리는 결과도 생김.

시간을 충분히 들여, 완전히 식을 때까지 기다리는 것이 필요.

Solder paste 도포 후, 부품 실장 시, 살포시 올려만 놓으면, 삐뚤삐툴하게 고정됩니다.

Solder paste 도포한 위에, 부품을 꾹 눌러서 안착시키는 것이 필요.

더욱이 부품이 확실히 붙지 못하고 분리되어 버릴 수도 있슴.

부족하다 싶은 정도가 가장 적절.

대략 이런 모양으로 되면 best.

빨간색 사각형 안은, 전원 관련 부품들이 올라갈 부분이며, 패턴 면적도 크므로, 일반 부품보다 많이 도포한 케이스.

파란색 사각형 안은, 밀집된 IC 다리일 경우, 지그재그로 하면, 서로 붙지도 않고 후처리 필요 없는 깔끔한 땜이 됨.

Before.

After. 어때요? 잘 되었죠?

(4개 기판 실패 후, 겨우 성공)

세밀한 다리를 가지는 IC 는 최소한의 solder paste 만을 사용.

8. 양면 기판일 경우

양면 PCB 의 경우는 한쪽을 굽고, 열을 차단시키는 캡톤 테이프로 감쌓아,

반대편 작업 시, 먼저 작업한 부품들이 이탈되는 것을 방지.

양면 PCB 기판이지만, 위의 과정을 통해 성공한 케이스.

뒷면도 깔끔하게 마무리 되었습니다.

시행착오를 꽤 겪었지만, 하나씩 알아가는 것이 즐겁습니다.

이 경험들을 바탕으로, 최종적으로 성공한 arduino DIY 글을 올려보도록 하겠습니다.

이 포스트와 관련된 ESP8266 글이 있습니다.

* Hardware | ESP-01 or ESP8266 사용기 - 1

- https://chocoball.tistory.com/entry/Hardware-ESP01-or-ESP8266-using-1

* Hardware | ESP-01 or ESP8266 사용기 - 2

- https://chocoball.tistory.com/entry/Hardware-ESP01-or-ESP8266-using-2

* Hardware | ESP-01 or ESP8266 사용기 - 3

- https://chocoball.tistory.com/entry/Hardware-ESP01-or-ESP8266-using-3

ESP8266 은 지속적으로 개선된 버전을 firmware 업데이트를 통하여 적용하고 있습니다.

그러나, 요즘 나오는 새로운 firmware 는 16Mbit = 2MByte 이상 되는 용량이 있어야 update 가 가능합니다.

그 만큼 다양한 명령어와 프로그램이 추가되는 것이겠죠.

1. Flash Size

기존에 가지고 있는 ESP8266 의 메인칩 옆을 확인해 보면, 메인칩과 비슷한 크기의 Flash chip 이 붙어 있습니다.

제품 코드를 보니 Berg Miro 제품의 Flash memory 네요.

* BergMicro

- https://www.elnec.com/en/device/Berg+Micro/BG25Q80A+(ISP)/

25Q80SCP datasheet 는 못 찾았지만, 타 제조사 들과 비슷한 제품 코드를 사용하고 있으며,

그 사양서에 따르면 8M-bit/1M-byte 라고 되어 있네요. 즉, 위 부품도 1MiB 실장으로 보입니다.

2. Upgrade Chip

우선 업그레이드 할 Flash Chip 용량의 크기를 정해 봅시다.

32Mbit = 4MByte 정도면 충분할 것 같네요.

AliExpress 를 검색하던 중, 32M-bit/4M-byte 버전이 아래와 같이 두가지가 있습니다.

그 차이를 정확히 알지 못하니 일단 두개 모두 구입해 봅니다.

* 5PCS W25Q32BVSSIG SOP-8 W25Q32 SOP 25Q32BVSIG SMD W25Q32BVSIG 25Q32

- https://www.aliexpress.com/item/10PCS-W25Q32BVSSIG-SOP-8-W25Q32-SOP-25Q32BVSIG-SMD-W25Q32BVSIG-25Q32-free-shipping/32727772232.html

* 5PCS W25Q32FVSSIG SOP8 25Q32 SOP 25Q32FVSIG SOP-8 W25Q32FVSIG SMD W25Q32 new and original IC

- https://www.aliexpress.com/item/5PCS-W25Q32FVSSIG-SOP8-25Q32-SOP-25Q32FVSIG-SMD-new-and-original-IC-free-shipping/32541803919.html

3. W25Q32

두 가지 chip 의 차이를 확인해 봅시다. 일단 datasheet 를 첨부해요.

* W25Q32BV

- w25q32bv_revi_100413.pdf

* W25Q32FV

- w25q32fv_revi_10202015.pdf

사양서를 다 읽어보지는 못했지만, FEATURE 섹션만 비교해 보면,

SPI clock 과 data transfer rate 에서 F 버전이 더 성능이 좋습니다.

그래서 조금 더 비쌌던것 같습니다.

* W25Q32BV

* W25Q32FV

잘 도착해서 실물을 하나씩 꺼내 사진을 찍어 봤습니다.

4. Flash Chip 교환

기판에서 flash chip 만을 이쁘게 제거해야 합니다.

열풍기가 있으면 좋겠지만, 아직 가지고 있지 않으므로, 다른 방법으로 제거해 봅니다.

솔더윅 이구요. 기판에서 납을 빨아들여 제거해 주는 역할을 합니다.

액체 플럭스 이구요. 납을 쉽게 녹여주는 역할을 합니다.

SMD 칩의 쪼만한 다리들을 그냥 납땜하는건 힘든데, 이걸 발라 놓으면 납들이 쉽고 이쁘게, 알아서 붙어줍니다.

액체 플럭스와 솔더윅으로 지지고 있으니, 톡 하고 분리되네요.

음후후, 이걸 하기 위해 기다렸어!

플럭스의 찌꺼기를 깨끗하게 씻어내기 위해, 일반 약국에서 파는 에탄올을 바르고 칫솔로 쓱싹쓱싹.

95% 이상의 에탄올을 구입하고 싶은데, 쉽지 않네요. 일단 83% 라도 만족. 참고로 1000원에 구입.

훗, 깨끗해 졌군요.

새로운 칩을 자리 잘 잡아서 얹힌 다음, 액체 플럭스 바르고, 납땜하면 끝.

역시 마무리는 에탄올로 쓱싹쓱싹.

제거된 친구들. 잘가~.

ESP8266 은 총 3개를 가지고 있지만, 그 중 2개만 교환해 봤습니다.

RobotDyn 제품은 FV 버전으로.

Ai-Thinker 제품은 BV 버전으로 교환했습니다.

5. Flash 용량 확인

ESP FLASH DOWNLOAD TOOL 을 띄웁니다.

기존 Flash chip 교환 전 정보는, Vendor : GD, QUAD : 8Mbit 으로 표시됩니니다.

교체된 Flash chip 정보는, Vendor : WB, QUAD : 32Mbit 으로 표시됩니니다.

Ai-Thinker 버전은 납땜 하다가, 쪼만한 SMD 저항 하나가 날라가 버려, 그걸 찾아서 다시 붙이는데 애를 먹였으나, 잘 동작 하는군요.

6. Espressif 버전 firmware upgrade

Espressif 에서 제공되는 최신 firmware 로 업그래이드 해봅니다.

그런데 계속 제대로 동작하지 않더군요. 뭐가 문제일까...

그러다가 아래 링크를 찾게 됩니다.

* Flashing AT 1.7.0 binary firmware in 32m-c1 mode not working

- https://github.com/espressif/ESP8266_NONOS_SDK/issues/179

요지는, 32Mbit-C1 버전을 사용할 수 있어야 하지만 뭔가의 문제로 정상 동작하지 않고,

chip selection 에서 16Mbit-C1 을 선택해야 한다는 군요. 이렇게 되면, 32Mbit 의 넓은 영역을 다 활용하지 못할 터인데...

bug 가 고쳐지지 않는 이상 16Mbit-C1 으로 구워야 할 것 같습니다.

또한, 최신 Espressif 의 1.7 binary 버전은 only '1024+1024 flash map' 만에 대응한다 합니다.

어차피 '512+512 flash map' 은 찾을 수 없었습니다.

다운로드는 아래 두 군대에서 받을 수 있습니다.

하나는 AT command 버전은 1.7 이고, 다른 하나는 Non-OS SDK 가 3.0 입니다.

* ESP8266 AT Bin V1.7.0

- https://www.espressif.com/en/support/download/at?keys=&field_type_tid%5B%5D=14

- ESP8266_AT_Bin_V1.7.zip

* ESP8266 NONOS SDK V3.0.0

- https://www.espressif.com/en/support/download/sdks-demos?keys=&field_type_tid%5B%5D=14

- ESP8266_NONOS_SDK-3.0.zip

위의 두 파일 중 어떤것을 사용해도 상관 없습니다. 동일합니다.

위에서 이야기 했다 싶이, 기껏 32Mbit-C1 이지만, 설정에서는 16Mbit-C1 으로 해야 합니다.

또한 address 도 16Mbit-C1 에 맞춰서 해줘야 정상으로 동작합니다. (아래는 READ.me 파일 일부)

# BOOT MODE

## download

### Flash size 16Mbit-C1: 1024KB+1024KB

    boot_v1.2+.bin              0x00000

    user1.2048.new.5.bin        0x01000

    esp_init_data_default.bin   0x1fc000

    blank.bin                   0xfe000 & 0x1fe000

결과적으로 아래 파일들을 다음과 같이 address 에 맞춰 설정하면 됩니다.

- boot_v1.7.bin : 0x00000

- user1.2048.new.5.bin : 0x01000

- esp_init_data_default_v08.bin : 0x1fc000

- blank.bin : 0xfe000

- blank.bin : 0x1fe000

특별히 문제 없이 flashing 되었습니다.

putty 를 이용해 serial 접속 후, 기본적인 AT 명령어를 날려 봅니다. 문제 없군요.

최신 버전인 AT version:1.7.0.0 과 SDK:3.0.0 이 표시됩니다.

아쉽지만, 16Mbit(1024KB+1024KB) 로 설정됨을 확인할 수 있습니다.

7. Ai-Thinker 버전 firmware upgrade

Ai-Thinker 버전은 단순히 최신 버전을 다운로드 하여 flash memory 에 입히면 됩니다.

* ESP8266 latest SDK release

- https://wiki.ai-thinker.com/esp8266/sdk

- ai-thinker_esp8266_dout_32mbit-c1_v0.0.0.7s_20170804.rar

또한 address 는 0x00000 한개로 끝납니다.

- AiThinker_ESP8266_DOUT_32M-C1_0.0.0.7s_20170804.bin : 0x00000

32Mbit-C1 을 선택해도 특별히 문제 없습니다. (이게 정상)

Flashing 후에, putty 를 이용하여 Serial 로 연결해 봤습니다.

후훗. 32Mbit(1024KB+1024KB) 으로 잘 표시 되네요.

최신버전임을 보여 줍니다.

Ai-Thinker 는 특별히 Web Server 가 ESP8266 에서 돌아갑니다.

WiFi 에 접속 후, 할당받은 IP 로 접근해 보면, 아래와 같은 설정 UI 화면을 볼 수 있습니다.

한번 WiFi 를 통해 IP 를 받아 놓으면 Serial 통신을 하지 않더라도, web browser 를 통해서 간단한 설정을 할 수 있다는게 매력적입니다.

다만, internet 상에서 접근할 수 있으면, 그 만한 보안 대책도 마련되어야 하는데,

조그마한 firmware 에 보안 대책용 code 까지 집어 넣었을 수 없을 터이니, 사용하지 않는 편이 나은것 같습니다.

6. 주의점

ESP8266 은, reboot 이나, firmware update 후에는 꼭! serial 접속을 완전히 끊어서 재접속 하거나,

USB connection 마저도 끊었다가 다시 연결해야 합니다.

그렇지 않으면, 원활하게 동작 확인이 불가능할 때가 많습니다.

Reset 버튼 누르고 전원을 새롭게 인가했다 한들, serial connection 자체도 reset 하지 않으면,

AT command 가 먹히지 않아 제대로 동작하지 못한다고 생각할 수 있습니다.

이런 경우, 정상 동작 하지 않는다고 생각하여 다른 version 으로 flashing 해보는 등, 삽질이 길어질 수 있습니다.

Reset 할 때 마다, 매번 Serial connection 자체도 재연결 해야 하나 (엄청 귀찮음),

최대한 삽질을 적게 하고싶으면 Serial connection 도 같이 reset 하세요.

ESP8266 은 전원을 따로 확보해야 하고, Reset 할 때마다 connection 도 동시에 reset 해야 하는 등,

참 까다로운 디바이스인것 같습니다.

FIN

가지고 있는 ESP8266 의 Flash memory chip 까지 upgrade 해 봤으니,

이 다음으로는, 이 드넓은 메모리 영역을 활용해 보겠습니다.

아! 마지막으로, FV 버전이 flashing 할 때, 약 4배정도 더 빠릅니다.

부품은 비싼걸 구입하는 것이 정답이네요.

Update - 20200224

CO2 측정 결과 값을 ThingSpeak 에 올리기 위해, 다시금 가지고 있는 ESP-01 을 꺼냈습니다.

혹시나 해서 최신 firmware 를 확인해 봤더니, 새로운 버전 1.7.2 가 올라와 있네요.

ESP8266_NonOS_AT_Bin_V1.7.2_0.zip

위의 zip 파일에는 SDK 도 최신인 3.0.2 도 포함되어 있었습니다.

Update - 20200812

포름 알데히드 센서를 ESP-01 을 가지고 GPIO 를 확장하여 테스트 해보려다가 하나를 망가트렸습니다.

* Hardware | ZE08-CH2O Formaldehyde 센서 사용해보기

- https://chocoball.tistory.com/entry/Hardware-ZE08-CH2O-Formaldehyde-sensor-using

예비를 위해 하나 추가 구매.

* ESP8266 ESP-01 ESP-01S ESP-07 ESP-12E ESP-12F remote serial Port WIFI wireless module intelligent housing system Adapter 2.4G

- https://www.aliexpress.com/item/32339917567.html

Flash 메모리는 8Mbit = 1MiB 용량입니다.

32Mbit = 4MiB 로 확장해 줍니다.

붙어있는 flash memory 를 분리해 내기 위해, 이번에는 납물을 많이 뭍히는 방법으로 제거 했습니다.

납물을 많이 뭍히면, 열을 조금 오랜동안 머금고 있으므로, 다른 한쪽에 인두를 가져다 댈 때까지 유지해주니 chip 이 쉽게 떨어집니다.

교체 완료.

32Mbit 으로 잘 인식합니다.

다만, 다른 캐패시터를 건드렸는지, 어디에선가 쇼트가 나는 듯 합니다. 전원에 연결하면, 전원쪽 regulator 가 엄청 뜨거워지네요.

SMD 납땜은 인두기로 작업하다 보면 옆의 부품을 건드리게 되니, SMD 납땜은 열풍기가 답인 듯 합니다.

오늘은 Kovea 사의 Hose Pen Gas Torch 라는 것을 사용해 보았습니다.

평소 열풍기가 너무 필요했던 저로써는 직장 동료중가 구입했다는 것을 듣고 바로 빌렸습니다.

그 동료는 싱가포르도 같이 출장 갔었던, 등짝이 곰같은 그 동료 맞습니다.

뭐든지 고민은 나중에 하고 한번 해보고 결정하는 스타일이라 제가 그 덕을 많이 받고 있습죠.

1. 외관

열풍기 치고는 정말 심플합니다.

캠핑 용구를 주로 만드는 Kovea 사에서 만들었는지라, 일반적인 전기가 아니라 가스버너용 가스를 사용합니다.

여기서 주의해야 할 점은, 이 제품의 정식 명칭은 "Torch" 라는 것이죠.

인두와 열풍기는 그냥 거들 뿐, "Torch" 임을 분명히 하고 가야 합니다.

제 동료는 인두기와 열풍기용으로 구매 했지만요...

이 제품 하나로 3가지나 할 수 있다고 합니다.

인두, 토치, 그리고 열풍기까지. 이렇게 좋은 제품은 써봐야죠.

2. 준비

집에서 굴러다니는 가스버너용 가스통을 한쪽 끝에 달아줍니다.

설명서는 없지만, 대충 튀어나온 곳과 화살표를 보고 고정을 합니다.

그냥 감각으로 사용할 수 있도록 구조 설계가 되어 있는 제품입니다.

캬~ 두 다리도 만들어져서 가스통을 고정해 줍니다. 멋지네요.

그냥 이렇게 가스통만 연결해도 끝입니다. 우와~, 벌써 다된거야?

아래 그림은 인두기 버전으로 된 모양입니다.

저기에서 맨 끝의 인두팁을 나사 돌리듯 분리해 주면 바로 열풍기 모드가 되는거죠.

이거 레알? 트렌스포머 아님?

3. 불을 붙여보자

아래 사진에서 검은색 플라스틱 손잡이를 돌리면 "치~" 하면서 가스가 나오는 것을 들을 수 있습니다.

불은 라이터나 불씨를 옆에 놔두고 직접 붙여야 하는군요.

완전히 안전 제일을 추구한 디자인 아닌가요. 불씨는 꼭 분리해서 따로 준비해라.

제작사의 안전에 대한 배려가 느껴집니다.

안에 있는 철망이 빨갓게 달구어지면, 위의 그림 화살표의 금속을 돌려서 공기구멍을 슬슬 열어줍니다.

그러면 산소량이 가스와 혼합되면서 파란 불로 바뀝니다.

이 때부터 "포~~" 하면서 제트기 엔진의 에프터 버너처럼 불이 바뀝니다.

내 손안에서 에프터 버너라니, 너무 멋지지 않나요?

너무 감동해서 줌샷도 올려 봅니다.

4. 사용

오늘의 희생양은 10여년동안 잘 기능해준 와이파이 공유기 입니다.

캐패시터가 부풀어 오르면서 고장이 났습니다.

지금은 다른 공유기를 사용중이라, 궂이 고치지 않고 이것은 버리려고 했지만, 열풍기가 왔으니 부품만 빼보려 합니다.

열적으로 제일 만만한 DC connector 를 지져 봅니다.

5분째.... 좀 시간이 걸리는군요.

10분째.... 흠 무연납인가?

15분째.... 팔목이 아파 옵니다.

20분째.... 이런 C8

주인에게 갖다 주려고 바로 이쁘게 다시 포장했습니다.

그래도 혹시 몰라 SMD 용 flux 를 녹여보기로 합니다.

비교적 낮은 열에서 SMD 를 고정해 주는 flux 이므로 뭔가 반응을 할것 같습니다.

흠... 열기가 아닌 불로 태워버려 납 사이에 검은색이 안착되더군요.

열도 균일하지 못하여 이쁘게 납볼이 생성되지 않았습니다.

흥분한 나머지 사진도 찍지 않았군요.

FIN

이 제품을 쓰면서 느낀점 입니다.

- 불을 붙이려면 라이터 같은 불씨를 따로 가지고 있어야 한다 (불편)

- 불의 조절은 가스양과 공기양 조절인데 이게 불꽃의 변화에 따라 계족 조절해줘야 한다

- 계속 불을 쓰면 손에 들고 있는 본체도 같이 뜨거워 진다

- 잠깐 작업을 멈추려고 거치대에 놔두더라도 아까운 가스를 계속 써야 한다

- 가스가 아까워서 불을 끄면 처음부터 다시 해야 한다

- 공기 조절부는 살짝만 건들어도 물리적 구조의 한계로 바람이 새면서 불꽃이 확 달라진다

- 좀더 열기를 쏘이고자 물체에 가깝게 대면, 불이 꺼진다!!!

- 처음 시작시에는 불완전 연소로 매캐한 연기를 매번 마셔야 한다

이 제품은 "Torch" 임을 밝히고 있지만, 뭔가에 불을 붙이는 토치 기능도 조금 의심이 갑니다.

확실한건 캠핑에서의 장작에 불 붙이는 것도 힘들지 않을까 하네요.

도자기 공방 선생님이 금속 땜하실게 있다 하여 잠깐 빌려 드렸으나, 열기가 너무 약해서 쓸게 못된다는 말씀도 해 주셨습니다.

항상 똥인지 된장인지 드셔봐야 아는 저의 동료에게 다시 갔다 줘야겠습니다.

되려 커피라도 사라고 해야 할까봐요.

1. 고장

예전에 설치하여 밤낮없이 돌아가 주던 Stick PC - MeeGoPad T07 4GB 가

어느때부터인가 Windows 10 기동이 되지 않았습니다.

* Hardware | MeeGoPad T07 4G RAM

- http://chocoball.tistory.com/entry/Hardware-MeeGoPad-T07-4G-RAM

이 Stick PC 는 원활한 운용을 위해 heat sink 도 신경써서 버전업을 시켜준 상태였습니다.

* Hardware | MeeGoPad 히트싱크 업그레이드 하기

- http://chocoball.tistory.com/entry/Hardware-MeeGoPad-heatsink-upgrade

* Hardware | MeeGoPad 히트싱크 업그레이드 하기 - 2

- http://chocoball.tistory.com/entry/Hardware-MeeGoPad-heatsink-upgrade-2

그러던 와중에 무한 부팅에 빠지게 되었습니다.

아무래도 24시간용으로 운용하기에는 너무 빈약한 heat sink 와 내구성으로 버텨주지를 못했나 싶습니다.

2. 히팅건

특히 열이 많이 발산되는 부품들은 납땜이 제대로 되어 있지 않을 경우,

냉납이라는 현상으로 정상 작동이 되었다 안되었다 하는 불안한 현상을 보인다고 하였습니다.

무한 부팅이 일어나면서 고쳐지지 않는 것은 필시 냉납이라고 결론을 내리고 열풍기 - heating gun 을 물색합니다.

아래 제품을 구입하고 싶었으나, 세계적인 브렌드인 만큼 가격도 거의 10만원대 입니다.

구글링 하던 중, 비싼 히팅건 대용품은 2가지가 있었습니다.

1. 오븐에 굽기

a. 납이 녹는 200도 이상 올라가는 오븐을 구해야 함

b. 납은 유해 물질이므로, 전자제품 굽는것 전용으로만 활용해야 함

c. 온도 확인을 위해서 오븐 온도계가 추가로 필요함 (추가 구입)

2. 휴대용 토치

a. 대략 1.5 ~ 2만원의 가격대

b. 가스만 있으면 사용 가능

c. 불꽃을 직접 쐬므로, 부품이 녹을 수 있슴

일단 추가로 비용이 들어야 하는게 마음에 들지 않습니다. 흠...

3. 시거젝

그러다가 Youtube 에서 시거젝을 이용한 열풍기 제조기가 있다는 것을 발견했습니다.

뭔가 아주 저렴해 보이면서, 그렇게 어렵지 않게 생겼습니다.

거기다, 시거젝에서 나오는 열이 엄청날 것 같습니다. 효과는 동영상에서 검증이 되었네요.

여러가지 종류가 있습니다.

제대로 만들면 정말 물건이 되겠군요.

* 시거젝을 이용한 열풍기

- https://www.youtube.com/watch?v=KpkeJOzD2r0

* 스위치까지 장착된 시거젝 열풍기

- https://www.youtube.com/watch?v=juhSAzw_IO4

* thermocouple 온도계를 이용하여 모니터링 하면서 작업하는 열풍기

- https://www.youtube.com/watch?v=VrjiRGkcUzs

* 가장 간단하게 만든 동영상

- https://www.youtube.com/watch?v=xrH6z7FJdgM

* PC power 를 이용하여, 가장 빠른 방법

- https://www.youtube.com/watch?v=7vgKGkxcm_c

* 더 간단한 방법

- https://www.youtube.com/watch?v=7QB3ZQ1OU0w

4. 구입

필요한 것은 시거젝! 바로 알리에서 확인해 봅니다.

후훗, 역시 있군요. 개당 1.28 USD !!!

- https://ko.aliexpress.com/item/12V-Auto-Car-Power-Plug-Socket-Output-20mm-Automatic-Cigarette-Lighter-Ignition-2016-New/32656607243.html

여분을 생각해서 2개를 주문합니다.

5. 도착

알리스럽게 도착하였습니다.

구조가 간단하니 파손의 위험은 없어 보입니다.

12V 20MM 규격이라 합니다.

조그만 해서 귀엽습니다.

스프링을 제껴 주면 가장 핵심부품이 보입니다.

워낙 뜨거워지니, 중간에 세라믹 (도자기) 구조물이 있습니다.

6. 전원

시거젝에 연결하는 전원은 12V 입니다.

마침 PC 의 PATA 케이블 - 주로 예전 HDD 연결하는 케이블 - 에 5V / 12V 가 출력되게 되어 있습니다.

- https://en.wikipedia.org/wiki/Molex_connector

12V 를 뽑기 위해서 집에 굴러다니는 ATX power 를 꺼내옵니다.

ATX 24pin power connector 에서 16, 17번 pin 을 이용하여 on/off 를 할 수 있다는걸 알게 됩니다.

끝단에 on/off 스위치를 연결하고 jump 선으로 연결해 줍니다.

문제 없이 12V 가 나오는지 확인해 봅니다.

오오오, 잘 나옵니다.

7. 시거젝 분해하기

이제 전원이 준비 되었으니, 시거젝을 12V pin 에 연결해 보도록 합니다.

우선 시거젝을 분리하여 전원선을 연결해 줘야 합니다.

먼저 시거젝을 분리합니다.

손잡이를 돌리면 분리가 됩니다.

꼭지에 있는 너트를 돌려서 분리하면 완전 분리가 됩니다.

바깥 커버를 정위치 시켜주는 스프링도 있습니다.

우리 작업에는 필요 없습니다.

완전 분리가 되었습니다.

바깥 케이스 및 스프링은 필요가 없습니다.

8. 전선 연결

많은 전류가 흐르므로 두꺼운 전원선이 필요합니다.

마침, 멀티탭 수리기 챙겨놨던 전원 케이블에서 적출합니다.

* Hardware | 멀티탭 수리기

- http://chocoball.tistory.com/entry/Hardware-fix-power-strip

두꺼워서 좋습니다.

또한, 화재 예방을 위해서 전원 피복이 잘 안타는 재질입니다.

전원선 끝단을 펴 줍니다. 너트 부분에 연결할 부분은 짧게 잘라 줍니다.

요렇게요.

주의할 점은, 밑에 끼워 놓은 금속이 중심 심에 닿지 않도록 합니다. 닿게 되면 회로적으로 short 가 되니 power 가 고장날 수 있습니다.

뚜껑을 돌려서 다시 씌워 줍니다.

전선 다른 한쪽을 피복을 벗겨서 PATA pin 에 연결할 수 있도록 합니다.

연결 완료 !!!

자주 사용할 것이라면, isolation 을 확실하게 해야 하나, 이번에는 잠깐 사용할 것이므로 그냥 이대로 사용합니다.

9. 테스트

잘 동작하는지 전원을 인가해 봅니다.

오오오오!!! 잘 되네요.

마침 멀티미터에 thermocouple 센서를 통하여 200도 이상의 온도도 측정할 수 있는 기능이 있습니다.

측정해 봅니다.

납이 녹는 온도인 200도까지는 정말 쉽게 올라갑니다.

전원을 계속 인가하면 300도 이상까지도 문제 없이 올라갈 기세 입니다.

10. 작업

오늘의 수술 대상인 고장난 MeeGoPad T07 입니다.

Raspberry Pi 용 통구리 heat sink 도 붙여주고, 메모리에도 알루미늄 heat sink 도 붙여줬지만,

결국 열로 인하여 망가진 듯한 Stick PC 입니다.

붙어있던 heat sink 를 모두 벗겨내고, 캡톤 테이프를 둘러 쌓아서, 열에 약한 부품을 보호해 줍니다.

옆에 thermocouple 온도계로 측정하면서, 시간도 측정하면서 하나하나 작업합니다.

Memory 4개, CPU 1개, Storage chip 1개, Video chip 1 개 등, 모두 작업해 줍니다.

모든 작업을 완료하고, 성능이 더 좋은, 아껴 두웠던 BMR-C1 heatsink 를 붙여 줍니다.

* Hardware | BMR-C1 heatsink

- http://chocoball.tistory.com/entry/HardwareBMRC1heatsink

11. 결과

결과는 망했습니다.

전원을 넣으면 기판이 엄청 뜨거워지기만 하고 전혀 video 출력으로 나오지 않습니다.

아....

FIN

오래 계획해서 실행에 옮겼지만, 결국 고치지 못했을 뿐 아니라 더 망가뜨려 버렸습니다.

이유로 생각할 수 있는 것은,

------------------------------------------------

1. 충분히 가열한답시고 너무 오래 열을 가했다.

2. 계속 온도가 올라가므로, 동일한 거리를 유지하고 지진다 한들 시간에 비례하여 전달되는 열은 엄청 많다.

3. 납볼이 촘촘히 박혀있는 경우는, 너무 높은 온도로 인하여 근접한 납들과 붙어버렸을 가능성이 있다.

4. 캡톤 테이프를 붙이긴 했지만, chip 근처의 작은 부품들이 손상되었을 수도 있다.

Upgrade 버전을 만들어보고 싶습니다.

아래 내용을 감안하여 다시 재도전 하고 싶습니다.

------------------------------------------------

1. IR infrared 센서를 이용하여 non contact 온도계를 같이 연동시킨다.

2. 설정한, 일정한 온도에 도달하면 전류를 차단하여 일정 온도 이상 올라가지 않게 한다.

3. 기성품과 기슷하게, 비접촉 온도계는 laster pointer 를 달아서 target 을 쉽게 인식할 수 있게 한다.

4. 손잡이를 더 편하게 만드며, 절연을 철저하게 해 놓는다.

5. OLED 를 이용한 설정창과 모니터링을 위해 Arduino 를 활용한다.

그런데, 열풍기 upgrade 한들, 이제 MeeGoPad T07 은 이제 없네?!!! (눈물)