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납땜 취미를 가지다 보면, 인두기부터 시작하여 납땜을 잘 되게 해주는 flux, 인두팁 관리용 제품 등, 다양한 용품이 필요합니다.

향후 작은 SMD 소자를 잘 납땜하기 위해서도 꼭 필요한 물건들이 되겠습니다.

관련된 제품 중에는 일본산이 많습니다. 마침 출장간 김에 부품을 준비해 봅니다.

참고로, 본 일본 제품 구매는, 지금의 무역분쟁이 발생하기 전, 올 5월달에 구매했던 내용입니다.

1. 소포왔다~!

필요한 물품들을 AliExpress 에서 구매해도 되나, SMD를 잘 납땜하기 위해서는 좋은 품질의 용품이 필요하니,

마침 일본 출장 때, Amazon Japan 에서 구매하여 호텔로 배달시켰습니다.

출장 중, 호텔 프론트에서 받는 소포란... 뭔가 업무에 중요한 물건이라도 된 듯 표정으로 받아 들고 옵니다.

박스 하나와 서류 봉투같은 것, 두 개 왔습니다.

업무를 마치고 홀가분한 마음으로, 에어컨 빵빵한 호텔방에서 홀라당 빤쓰 차림으로 기분 좋게 하나씩 뜯어 봅니다.

아... 이게 얼마만에 주문하여 받아보는 물품이던가.

작년 말에 필요했었지만, 저번 출장 때는 생각을 못해 구매를 놓쳐버려, 이번 출장 오자마자 바로 주문하고 받았습니다.

물건 부피는 다 합쳐도 크지 않지만, 배송 상 쉽게 배송할 수 있도록 적어도 이 사이즈의 박스로 배송한다고 어디선가 들었습니다.

중국 AliExpress 는 거의 편지봉투 수준인데...

2. Tip Refresher

정확한 명칭이 이건지 모르겠지만, 인투팁 피막에 엉겨붙은 불순물들을 날려주는 용품입니다.

* goot チップリフレッサー BS-2

- https://www.amazon.co.jp/gp/product/B0016VDHIE/

이놈은 낱개 주문이 안되고, 한꺼번에 7개를 주문해야 배송해준다고 해서, 평생 쓸꺼 한꺼번에 샀습니다.

Before / After 모습을 그림으로 보여주고 있구요, 인두팁을 300~360도로 가열한 다음 사용하라고 되어 있습니다.

하나 까서 열어 봅니다.

손끝으로 만져보면, 무슨 금속 가루와 화학약품을 풀로 이겨서 굳혀 놓은것 같은 느낌입니다.

산화되어서 도저히 납땜이 되지 않는 저의 인투팁 등장.

달군 다음 살짝 fresher 에 뭍혀 봤습니다.

지지직~ 흠... 뭔가 변화가 별로 없네요?

아차차, 온도를 450 도로 맞춰 놨었네요.

310 도 정도로 낮춘 다음 다시 fresher 에 지져 봅니다.

오오오옷!

팁의 윤기가 돌아 왔어요~! 신기.

까슬까슬한 페이스트같은 게 녹으면서, 피막을 벗겨 내고 (사진상 페이스트에 뭍어있는 검붉은 색 부분)

혼합된 금속 가루들이 코팅되는 느낌입니다.

처음 구매했을 때의 때깔까지는 복원해 주지는 못하지만, 그럭저럭 사용할 만 하게 되었습니다.

효과 있네요.

4. Tip Recovery

이 제품도 인두 tip 을 재활시켜주는 물건입니다.

* goot チップリカバリー ST-45

- https://www.amazon.co.jp/gp/product/B01LWO95KZ/

Tip Refresher 와 비교하여 뭐가 좋은지 몰라서 두개 모두 구매해 본 것입니다.

이놈은 Tip Refresher 와는 반대로, tip 을 완전히 식힌 다음, 이 고무같은 것에 문지르라고 합니다.

고무긴 고무인데, 금속과 혼합되어 있어서, 팁을 문지르면 팁 표면이 갈리는 느낌이 납니다.

살살살 문지르면, 지우개 똥 만들어 지듯, 문지른 주위로 똥이 만들어지고 우수수 떨어집니다.

느낌 상 이게 더 효과가 좋아 보입니다. 깔끔하게 갈렸어요.

별로 많이 문지르지도 않았는데, 저렇게 시커멓게 되는군요.

갈린 부분을 코팅하고자 Tip Refresher 도 해줬습니다.

이 두 물품은 같이 쓰는게 맞는 듯 하네요. 갈아서 벗겨주고, 코팅해주고.

5. Flux

이 제품은 납땜을 이쁘게 해주는 flux 입니다.

SMD 납땜에는 필수라고 할 수 있겠습니다.

이걸 납땜할 자리에 도포하고 납과 함께 지지면, 신기하게도 부품 다리와 PCB 패턴에 납이 잘 모입니다.

* goot プリント基板フラックス BS-75B

- https://www.amazon.co.jp/gp/product/B004ANR7KY/

이놈만 병으로 되어 있어서, 뽁뽁이 봉투로 배달된 놈 입니다.

솔직히 이 가격에 이 용량은 좀 아닌것 같아요.

PCB 에 알아서 적정량 잘 발라주고, 잘 납땜하라고 설명하고 있습니다.

금싸라기 같은 용액이라, 일단 약통에 1/3 만 부어서 사용해 보도록 합니다.

주사기 같이, 끝이 아주 미세하게 뚤려 있서, 방울로 액체를 떨어트릴 수 있는 용기가 있으면 좋겠으나,

그런건 없으므로, 버릴 약통을 우선 사용했습니다.

가장 하고 싶었던, 가드다란 다리가 많은 chip 을 PCB에 납땜해 보기로 합니다.

이번에 해보려는 arduino nano DIY 기판 입니다.

이 액체 flux 가 도착하기 전까지 시작하지 못했던 arudino DIY 입니다.

* Hardware | Arduino 를 DIY 해보자 - 1

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

살짝 도포한다는게, 약병 구명이 너무 커서 한 5방울치 떨어진 것 같아요.

오호호~!!! 기대 이상으로 잘 되었습니다.

신기하게 납들이 금속으로 가서 붙네요. 저런 가느다란 다리임에도 불구하고 전혀 힘들지 않았습니다.

또한, 이 액체는 송진이 원료중에 하나라서, 솔방울 냄새가 나요.

그치만 이 용액만으로는 양이 부족할 듯 하여 알아보던 중,

미국 Amazon 에서는 1리터 짜리가 17 USD 하는 액체 flux 가 좋다고 너tube 에서 봐서 구매했습니다.

사실은 미국에서 출장오시는 분에게 부탁해서... 이걸 가지고 먼저 일정에 있던 중국 들렸다가 서울 오셨슴...

(중국 세관에서 해명하느라 혼났다 함)

* MG Chemicals 836LFNC Lead Free NO Clean Flux, 1 Litre, Bottle

- https://www.amazon.com/gp/product/B01MYEE84K/

역시 통큰 나라답게 1리터다! (20ml 가 말이 되냐!)

크고 아름답습니다.

난 Product of U.S.A. 임... 이라고 당당하게 써 있네요. 따봉.

가격차가 3배 이지만, 용량 차이는 50배나 차이나는 goot (20ml) 놈과 비교해 보면...

효과는 별 차이가 없습니다.

6. Solder Wick

이 제품은 납을 빨아주는 솔더윅 입니다.

이미 알리에서 중국 제품을 구매했지만, 완전 효과 없슴.

원래 내가 기술이 없어서 안되는 것인지 제품이 이상한 것인지 확인하고 싶었습니다.

* goot はんだ吸取り線 CP-3015

- https://www.amazon.co.jp/gp/product/B001PR1KPQ/

납 위에서 인두로 지지라고 합니다.

중국제로도 그렇게 했는데 말이지...

길이는 1.5m... 미국의 기상을 본받자.

쥐똥만한 길이로 감겨져 있습니다.

ESP8266 의 Flash ROM chip 을 대용량으로 교체할 때, 사용해 봤습니다.

액체 flux 뿌리고 지져 댔습니다.

야이C... 잘됩니다.

깔끔하게 납이 흡수되어 기판에 붙어 있던 Flash ROM chip 이 분리 되네요.

* Hardware | ESP-01 or ESP8266 사용기 - 4

- https://chocoball.tistory.com/entry/Hardware-ESP01-or-ESP8266-using-4

이로써 알리발 중국 제품은 전혀 효과 없음이 증명되었습니다.

7. Iospropyl Alchohol

기판 세척제로는 위험한 TCE, 친환경 세척제 등이 있다고 합니다만,

소독약으로 쓰이는 이소프로폴 알콜 99% 도 기판 세정에 딱이라고 하더군요. 인체에 해도 거의 없고.

그치만 99% Isopropyl Alchohol 을 구하긴 힘듭니다.

그래서 대체제로 소독용 에탄올을 구입했습니다. 1000원.

농도를 보니 83% 네요.

깔끔하게 세척해주지는 못하지만, 그나마 기판에서 불순물을 벗겨내서 날려 줍니다.

Flux 를 사용하면 아무래도 찌꺼기가 남습니다.

마무리는 에탄올 들이 붙고, 칫솔로 쓱싹쓱싹 하면 나름 깨끗해 집니다.

FIN

납땜 스테이션도 교체하고 싶고, 열풍기도 필요하고, Bench Power Supply 도 필요하고...

일단, 최소한 SMD 부품을 납땜 할 수 있는 용품은 준비가 되었네요.

이제 arduino nano DIY 를 시작해 보려 합니다.

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.