'오븐'에 해당되는 글 3건

  1. 2019.10.25 Hardware | Arduino 를 DIY 해보자 - 3
  2. 2019.10.23 Hardware | SMD 솔더링에 대한 고찰
  3. 2019.10.02 Hardware | SMD 부품 납땜용 오븐 취득기

Hardware | Arduino 를 DIY 해보자 - 3

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이 글은 아래 Arduino 를 직접 만들어보는 작업의 3편이 되겠습니다.


* Hardware | Arduino 를 DIY 해보자 - 1

http://chocoball.tistory.com/entry/Hardware-Arduino-DIY-itself-1


* Hardware | Arduino 를 DIY 해보자 - 2

http://chocoball.tistory.com/entry/Hardware-Arduino-DIY-itself-2




0. Duemilanove


저번에 실패한 Arduino Nano 는 뒤로 하고, 이번에는 Duemilanove 입니다.


위는 정품 layout 이고, 밑에 사진이 이번에 작업할 보드 입니다.






1. Part list


Arduino Duemilanove 에 들어가는 부품 리스트 입니다.

아래 리스트는 보드프리의 PDF 파일과 arduino 사이트에서 EAGLE 파일을 참고하였습니다.


* 보드프리

BL-381(BOM).pdf

BL-381(duemilanove).pdf

* Arduino

arduino-duemilanove-schematic.pdf

arduino-duemilanove-reference-design.zip


-------------------------------------------------------------------------------------------------------
|                  name                  | value         | type                                       |
-------------------------------------------------------------------------------------------------------
| C1, C4, C5, C8, C9, C10, C11, C12, C13 | 100nF         | 0805 SMD                                   |
| C2, C3                                 | 22pF          | 0805 SMD                                   |
| C6, C7                                 | 100uF 35V     | Aluminum Electrolytic Capacitor            |
-------------------------------------------------------------------------------------------------------
| R1, R10, R11                           | 10k Ohm       | 0805 SMD                                   |
| R4, R5, R6, R7, R8, R9                 | 1k Ohm        | 0805 SMD                                   |
| L, PWR, RX, TX                         | LED           | 0805 SMD                                   |
-------------------------------------------------------------------------------------------------------
| D1                                     | M7 (1N4007)   | Rectifier Diode                            |
| F1                                     | 500mA 15V     | L1812 Resetable Fuse                       |
-------------------------------------------------------------------------------------------------------
| J1, J3                                 | 8             | single row female 2.54mm pitch pinhead     |
| J2, POWER                              | 6             | single row female 2.54mm pitch pinhead     |
| ICSP                                   | 6             | double row male 2.54mm pitch pinhead       |
| S1                                     | B3F-10XX      | OMRON B3F-10XX series switch               |
| X2                                     | DC-21MM       | 5.5/2.1mm female DC power jack plug socket |
| X4                                     | USB B type    | USB B type female socket                   |
-------------------------------------------------------------------------------------------------------
| IC1                                    | ATMEGA328P-PU | DIP28 8-bit Microcontroller                |
| IC2                                    | FT232RL       | SSOP28 USB UART interface IC               |
| IC4                                    | MC33269D-5.0  | 5V 800mA LDO voltage regulator             |
| IC5                                    | LM358D        | SOP8 Op Amp                                |
| Q2                                     | 16MHz         | HC-49S crystal oscillator                  |
| T1                                     | NDT2955       | SOT-23 MOSFET                              |
-------------------------------------------------------------------------------------------------------
| R2                                     | 100_NM        | no need to implement "no-mount"            |
| RESET-EN                               | jumper        | "auto-reset" on ATmega168                  |
| X3                                     |   JP4         | use like FTDI breakout board               |
-------------------------------------------------------------------------------------------------------


이제 위의 리스트를 가지고 하나씩 구매한 이력을 남겨 봅니다.


그냥 arduino duemilanove 하나 사면 3천원대에서 clone 제품을 구할 수 있으나,

이참에 준비하면서 부품들도 구해보고, 사용법도 알아보고 공부하기 위한 목적으로 진행했습니다.





2. Pin Header


외부 기기와 연결되기 위한 Pinout 용 Header 입니다.


기존에 보유하고 있는 긴 한줄읠 pin header 를 잘라서 사용할 수 있으나, 지저분해 질 수 있고,

깔끔하게 보이고 싶어서 궂이 구입했습니다.


* Single row female 2.54mm Pitch PCB Female Pin Header Connector Straight Single Row 2/3/4/5/6/7/8/9/10/11/12/13/14/15/16/20/40Pin

https://www.aliexpress.com/item/Single-row-female-2-54mm-Pitch-PCB-Female-Pin-Header-Connector-Straight-Single-Row-2-3/32838866439.html



도착은 주문한데로 6pin 용과 8pin용, 10개씩 배달되었습니다.



요로코롬 생겼습니다.






3. Fuse


실장되는 Fuse 는 전기적인 규격이 동일하고, 과전류가 흐른 뒤 다시 스스로 복구되는 Self Healing (Self Resetting) Fuse 입니다.


* 20PCS/LOT 1812 SMD SMD self-healing fuse 0.5A 500mA 15V MF-MSMF050-2

https://www.aliexpress.com/item/20PCS-LOT-1812-SMD-SMD-self-healing-fuse-0-5A-500mA-15V-MF-MSMF050-2/32842202101.html



무리없이 도착.



수령한 제품은 웹사이트에서 본 사진과는 다르지만, 한번 믿고 써보기로 합니다.





4. Oscillator


CPU를 돌리고 명령어를 전달하는 역할을 하는 oscillator 입니다.


* hc-49s Crystal Oscillator electronic Kit resonator ceramic quartz resonator hc-49 DIP 7 kinds X 5pcs 32.768K 4 8 12 16 20 25 MHZ

https://www.aliexpress.com/item/hc-49s-Crystal-Oscillator-electronic-Kit-resonator-ceramic-quartz-resonator-hc-49-DIP-7-kinds-X/32844442076.html



필요한건 16 Mhz 이지만, 낱개로 파는 경우는 없어서 세트로 구매합니다.



요로코롬 생겼네요.






5. LED


아래 링크의 제품을 구매하면 필요한 색깔이 모두 들어 있습니다.

* 100pcs=5colors x 20pcs 5050 5730 1210 1206 0805 0603 LED Diode Assortment SMD LED Diode Kit Green/ RED / White / Blue / Yellow




이왕이면 한꺼번에 받기위해 한 업체에 몇가지를 같이 주문하였습니다.



왠지 LED 부품은 받을때마다 기분이 좋습니다.






6. Capacitor


Capacitor 는 세라믹과 둥그런 알루미늄 캡 캐패시터 두가지를 사용합니다.


* MCIGICM 100pcs 0805 smd capacitor ceramic 22pf 100nf 1uf 2.2uf 4.7uf 10uf 47uf 22uf capacitors kit sets 0.5pF-47uF


부품이 많다 보니, 10uF 은 빼고 처음 주문을 넣어버려, 다른거 주분할 때 같이 주문했습니다.



0805 SMD 버전이라 100개씩 묶음이라고 해도 배송 용량이 적네요.



알루미늄 캡 캐패시터는 LED 구입한 업체에서 같이 구입해서 이미 도착했습니다.


* Free Shipping 20pcs SMD 50V 35V 25V 16V 10V 100UF 220UF 47UF 33UF 22UF 10UF 4.7UF 2.2UF 1UF Aluminum Electrolytic Capacitor


100uF 35V 버전입니다. 사양서에는 25V로 정의되어 있으나, 보다 더 넓은 영역에서 동작할 수 있는 35V 를 구매.
여러 사이트를 뒤져봐도 캐패시터 용량 큰거는 문제 없다고 합니다.





7. Resistor


저항은 1K 와 10K 두가지가 필요합니다.


* 20Value * 20PCS =400PCS 0805 SMD Resistor Kit 1% 1/8W (10 ohm~1M ohm) component diy samples kit free shipping


위의 세트구성은 다음과 같습니다.

10R / 22R / 47R / 100R / 220 / 470R / 750R / 1K / 2K2 / 4K7 / 6K8 / 10K

22K / 47K / 75K / 100K / 220K / 470K / 750K / 1M



* 2000pcs 0805 SMD Resistor Kit Assorted Kit 1ohm-1M ohm 5% 80valuesX 25pcs=2000pcs Sample Kit

https://www.aliexpress.com/item/5-0805-SMD-resistor-pack-80-kinds-of-commonly-used-precision-resistor-for-each-25-Total/32297723532.html



위의 세트구성은 다음과 같습니다.


10 / 100 / 1K / 10K / 100K

12 / 120 / 1K2 / 12K / 120K

15 / 150 / 1K5 / 15K / 150K

20 / 200 / 2K / 20K / 200K

22 / 220 / 2K2 / 22K / 220K

27 / 270 / 2K7 / 27K / 270K

30 / 300 / 3K / 30K / 300K

33 / 330 / 3K3 / 33K / 330K

39 / 390 / 3K9 / 39K / 390K

47 / 470 / 4K7 / 47K / 470K

51 / 510 / 5K1 / 51K / 510K

62 / 620 / 6K2 / 62K / 620K

68 / 680 / 6K8 / 68K / 680K

75 / 750 / 7K5 / 75K / 750K

82 / 820 / 8K2 / 82K / 820K

91 / 910 / 9K1 / 91K / 910K



엄청 작네요. 이것이 0805 SMD 저항이군요.






8. Switch


이전 Wi-Fi 모듈을 firmware upgrade 하기 위해 구입한 tactile switch 에 포함되어 있어,
이번에 추가로 구입하지 않았습니다.

* Hardware | 스위치 부품 구매하기


* Smart Electronics 10 Kinds of Tactile Switches Push Button SMD Tact Switch Switch 100pcs


도착한 PCB 에 필요한 부품은 through hole 부품이네요.
SMD 부품도 같이 있어서 필요시에는 SMD 버전을 사용해도 될 것 같습니다.




9. Diode


M7 은 1N4007 이라는 diode 의 별칭인 것이라는 것을 처음 알았습니다.

* 7 kinds*10pcs=70pcs/lot SMD diode package / M1 (1N4001) / M4 (1N4004) / M7 (1N4007)/ SS14 US1M RS1M SS34 KIT



LED 도착시 같이 왔습니다. 생각보다 이것도 크기가 꽤 작네요.






10. FT232RL


USB 통신을 위한 controller 입니다.

ATmega328P 는 CPU 자체에 USB 컨트롤러 부분이 없어서 이렇게 추가 USB controller chip 이 필요합니다.


참고로, Arduino Micro 에 사용되는 ATmega32U4 는 내장 USB controller 가 있어,

이렇게 추가 USB controller chip 이 필요 없습니다.


* 5pcs/lot New FT232RL FT232 FTDI USB FS SERIAL UART SSOP28 serial chips imported original In Stock


이제야 chip 들이 도착하는군요.



이번에 구입한 FTDI chip 은 마킹이 깔끔해 보여서 흔한 fake chip 은 아닌 듯 합니다.

모두 조립 후, 한번 확인해 볼께요.






11. Voltage regulator


5V 800mA 용량의 레귤레이터 입니다.

좀더 큰 용량으로 하고 싶었으나, 이쪽 지식이 충분치 않고, 과전류시 chip 들의 안전이 보장되지 않기에 스펙대로 구매했습니다.


* Free shipping 10pcs/lot MC33269DT-5.0G 5V .8A MC33269DT-5. 33269DT MC33269DT 33269DT MC33269 MC33269DT-5.0RKG

https://www.aliexpress.com/item/Free-shipping-5pcs-lot-MC33269DT-5-0G-5V-8A-MC33269DT-5-33269DT-MC33269DT-33269DT-MC33269-MC33269DT/32826048602.html



배송 포장 표기는 Cable Tools... 무엇?



전압/전류 관련 부품이다 보니, 다른 부품들보다 크기가 큽니다.






12. DC power jack plug socket

일전에 Transistor Tester 를 DIY 할 때, power jack 의 안쪽 심 두께가 달라서 기존 adapter 들을 사용 못하는 상황이 있었습니다.
결국 맞는 사양으로 이식했고, 그 뒤로 내경이 2.1mm 용으로만 통일하고 있습니다.

다행히 Duemilanove 스펙에도 5.5/2.1mm 사양으로 되어 있네요.

* 10Pcs PCB Mount 5.5 x 2.1 mm Female DC Power Black Jack Plug Socket Connector G08 Drop ship


잘 도착했구요.


내경도 2.1mm 인듯 하구요.


기존 DC adapter 에도 잘 맞습니다.



PCB 에도 맞춰 보니 문제 없네요.






13. ATmega328P

드디어! main chip 인 ATmega328P 입니다.

* 1PCS ATMEGA328P-PU DIP28 ATMEGA328-PU DIP ATMEGA328P U DIP-28 328P-PU new and original IC



중요 부품이지만, 그런거 없습니다. 여타 부품처럼 평이하게 도착했습니다.



선명하게 CPU 마킹이 되어 있습니다. Socket 이랑 같이 찍어봤습니다. 이쁘다...






14. DIP28 Socket

ATmega328P 을 얹일 DIP28 socket 입니다.

* 5pcs DIP-28 Round Hole 28 Pins 2.54MM DIP DIP28 IC Sockets Adaptor Solder Type 28 PIN 2.54 IC Connector

https://www.aliexpress.com/item/10pcs-Round-Hole-28-Pins-2-54MM-DIP-IC-Sockets-Adaptor-Solder-Type-28-PIN-2/32799885322.html




구멍이 round hole 과 lead 방식이 있습니다.

자주 chip 을 뺏다 꼈다 할 경우에 round hole 이 장점이 있고, lead 방식은 오랜동안 그냥 놔둘 경우 좋다고 합니다.


사실 lead 방식이 접점이 확실합니다.

다만, 이왕 하는 김에 고급지게 해보고자 round hole 타입을 구매해 봤습니다.

round hole 은 금속 다리 부분이 주조 방식으로 제작되므로 좀더 비쌉니다. 그리고 점점도 나쁘지 않아요.



PCB 에 잠깐 얹어 봤습니다. 아주 부드럽게 잘 맞습니다.






15. SOP8 OP AMP

다리가 8개인 OP AMP 입니다.


* 50PCS LM358DR SOP8 LM358 SOP LM358DT SOP-8 SMD LM358DR2G new and original IC

https://www.aliexpress.com/item/10PCS-LM358DR-SOP8-LM358-SOP-LM358DT-SMD-LM358DR2G-new-and-original-IC-free-shipping/32533323519.html



ATmega328P 과 함께 도착한 부품입니다.






16. SOT-23 MOSFET

Transistor 의 digital 버전이라고 불릴 수 있는 MOSFET 입니다.


* HMICICAWK Original 100% NEW 2955 NDT2955 SOT-223 10PCS/LOT

- https://www.aliexpress.com/item/NDT2955-DT2955-T2955-2955-SOT-223-Original-100-NEW-10PCS-LOT/32734398979.html



씌여진 문구에 SOT-223 이라고 되어 있습니다만, 배송된 것은 DPAK 버전으로 큰게 왔습니다.



크고 좋아보입니다만 보드에 맞질 않습니다.



Dispute 환불을 걸고 다른 업자에게 주문했더니만, SOT-233 버전을 또 보냈더랬습니다.



마킹이 조금 이상합니다만 문제 없겠죠?



다시 보낸다는 이야기가 없어, 다른 판매자에게 이미 주문을 또 했더랬습니다.


* BQ24040DSQR AP3608EG-G1 SN74LVC2G66DCTR NDT2955 MMFT2955 NTF2955 SP202EEN IR2153S STP100N8F6 MBR40100CT TPS60400DBVR D15XB80

https://www.aliexpress.com/item/BQ24040DSQR-AP3608EG-G1-SN74LVC2G66DCTR-NDT2955-MMFT2955-NTF2955-SP202EEN-IR2153S-STP100N8F6-MBR40100CT-TPS60400DBVR-D15XB80/32908941557.html



SOT-233 버전의 MOSFET 이 또 왔어!



이놈은 마킹이 프린팅 되어 있네요.






16. 실장

모든 부분이 준비되었고, SMD 실장을 위한 Flux Paste 와 오븐이 구비되었으니, 작업을 시작합니다.
(대략 준비기간 1년.... 눈물)



대략 실장될 부품을을 위치 시켜보구요.



Flux Paste 를 바르면서 진행해야 하므로, 부품들이 도망가지 않게 테이프에 layout 에 맞게 안착/준비 시켜 놓습니다.



한땀 한땀... 이라고 하기엔 다소 지저분하게 작업을 진행합니다.



오븐을 통해 구워져 나오진 첫번째 Duemilanove 작품.



온도 조정에 실패해, 흰색 기판이 빵색으로 되었습니다.

결국 LED 극성을 거꾸로 해버려, 부품 때어 내다가 패턴이 나가는 사태가... 폐기 처분.



꽤 시간이 지난 후, 다시 새로 PCB 받아서 심기일전, 다시 시작.



이번에는 Flux Paste 를 적정량 도포할 정도로 실력이 조금 향상.



구워지기 전 사진.



오븐에 구워져 나온 후, USB, Power Jack, Pin header, Switch 등등, CPU 만 빼고 모두 장착.



마지막으로 CPU 장착.... 아... 감격.




17. bootloader


이제, arduino 를 IDE 등을 통해 소스코드 넣고 동작시키려면 bootloader 를 올려야 합니다. 지금은 완전 깡통 상태.



위의 사진의 ICSP 부분을 통해서 bootloader 를 밀어 넣을 수 있습니다.



연결법은, 예전 bootloader update 할 때의 방법과 동일합니다.


* Software | Arduino Nano Bootloader 를 update 해보자

https://chocoball.tistory.com/entry/Software-Arduino-Nano-Bootloader-update



========================================
| Source (Nano) | Target (Duemilanove) |
========================================
|      D12      |     MISO  (pin 1)    |
|      5V       |     5V    (pin 2)    |
|      D13      |     SCK   (pin 3)    |
|      D11      |     MOSI  (pin 4)    |
|      D10      |     RESET (pin 5)    |
|      GND      |     GND   (pin 6)    |
----------------------------------------


처음 작업 시, Arduino Micro 를 활용해서, 스샷이 이렇게 되었네요. 소스 아두이노를 Nano 로 하면 Nano로 선택.



Source 아두이노에 "Arduino ISP" 스케치를 올립니다.



Programmer 를 "Arduino as ISP" 를 선택.



이제 다른건 다 놔두고, target arduino 기종을 선택. 대망의 Duemilanove 선택!



"Burn Bootloader" ~~~~~~~~~~!!!



동영상은 예의.



크아~~~~ 성공.



1년 이상 걸려서 조금 지친감이 없지 않아 있지만, 기분 너무 좋습니다.

이제 자가 Arduino Duemilanove 가 생겨, 다양한 프로젝트를 동시에 할 수 있는 여유가 생겼습니다.


And

Hardware | SMD 솔더링에 대한 고찰

|

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.


And

Hardware | SMD 부품 납땜용 오븐 취득기

|

1. SMD 부품의 납땜


일전에 Arduino Nano 의 PCB 만을 구해서 DIY 했더랬습니다.


* Hardware | Arduino 를 DIY 해보자 - 2

https://chocoball.tistory.com/entry/Hardware-Arduino-DIY-itself-2



결국은 실패 했고, 그 원인 중 하나로는 SMD 납땜을 일반 인두기를 이용했기 때문이라고 생각했습니다.

그래서, soldering paste 를 활용하는 열풍기를 만들어야 겠다고 생각했고, 그에 따른 12V 전원을 위해 PC Power Bench 가 필요했습니다.


모두 DIY 로 진행하던 중이라, 부품 수급과 시간이 많이 걸리고 있었습니다. 그러다가 새로운 국면을 맞이하게 됩니다.





2. 득템


이 글 제목이, 왜 "구매기" 가 아니라, "취득기" 라고 제목을 붙였냐면,

저의 땜취미를 싫어하는 가족들의 비난을 조금이라도 회피하고자, 쓰레기장에서 "줏어" 왔기 때문입니다.



다만, 상태가 아래와 같이 전원선을 잘라 놨네요...

(재활용은 허락치 않겠다라는 굳은 의지)






3. 수리 항목


우선 잘려진 전원선을 구해다, 끊어진 부분과 이어줘야 합니다.



구조는 아주 간단합니다.

+, - 선과 접지선을 전원선과 이어주면 됩니다.

우선 필요한 부품은, 전원 케이블과 끊어진 부분을 서로 이어지는 커넥터네요.


전원 케이블은 주위에 굴러다니는, 굵고 아름다운 전원선을 사용하기로 합니다.



커넥터 부분은 납땜 + 절연 테이프를 사용해도 되나, 깔끔하게 작업을 진행하고자 커넥터를 따로 구입하였습니다.


* 단선 연선 복합꽂음커넥터 1P 2P 3P / 전선연결단자

http://shopping.interpark.com/product/productInfo.do?prdNo=747212445



전선 연결단자는 LED 전등으로 바꿔줄 시에도 필요한 부품이라, 1P 100 개 들이 1봉을 배송비 포함 10,500원에 구입했습니다.





4. 수리 진행


연결할 부분을 과감하게 자릅니다.



뾰롱~! 작업 하느라 사진을 못 찍어, 중간 과정 생략.



각 전선 3개 피복을 벗기고, 테스터기로 +/- 확인하여 전열선으로 연결해 줍니다.

접지선에는 남는 선 하나를 연결해 주면 끝납니다.



확실히 전선 연결 커넥터를 이용하니, 작업 시간이 엄청나게 짧아집니다.

좋은 공구와 자재는 작업 효율을 극대화 하는군요.



전원선 굵기가 너무 굵어, 기존 고정 부품이 구멍에 다 들어가지를 못합니다.

느슨해 지면 안되므로, 피복 벗기고 난 고무를 덧대었습니다.


이것으로 작업은 완료.




5. 온도 측정


작동 확인과 SMD 부품 납땜에 사용되는 solder paste 가 녹을 수 있는 온도까지 온라 가는지 확인해 봤습니다.



후훗, 작동도 잘 되고 150 도까지 무난하게 올라 갑니다.





6. 적합 테스트


납 알갱이가 버무려진 solder paste 로 테스트 해봅니다.



웃... 183 도가 필요했군요.



시험삼아 동판에 발라서 구웠더니만, 잘 녹고 굳었습니다.

계속 전원을 인가하면, 상한선 없이 계속 온도가 올라갑니다. 적절한 온도에서 전원을 차단하는 것이 포인트네요.


신기하게도, soldering paste 는 물처럼 녹았다가 물방울들이 모이듯 접점으로 납이 모여듭니다.

손으로 하는 납땜기술이 전혀 필요가 없습니다.


Arduino Duemilanove 의 PCB 를 가지고 테스트 해 봤습니다.



잘 되었는데, 확실하게 한다고 너무 구워버려 기판이 좀 탔네요. ㅠㅠ

납이 녹고 붙으면, 오래 끌지 않고 전원을 차단하는게 중요해 보입니다.





7. 이번에 확인한 사실들


* 온도 조절이 최종 품질을 좌우한다. 약 200 도 정도가 maximum.

* 온도 조절을 위해서 oven 용 온도계도 검토해 본다.

* SMD 를 기판에 바른다는 느낌의 납만 필요하므로, 부족하다 싶을 정도로 solder paste 를 발라 놓는다.

* 180 도 이상에서 납이 붙으므로, 플라스틱 재질이 들어간 부붐이나 열에 약한 부품은 따로 납땜한다.


SMD 부품을 올리는 arduino DIY 프로젝트에 속도가 붙을 것 같습니다.

많이 기쁩니다.


And
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