만능기판 작업은 납땜 횟수가 많습니다. 홀마다 하나씩 납땜하다 보면 작은 회로 하나에도 수십 개의 접합이 생기고, 그중 하나만 불량이어도 회로가 간헐적으로 멈춥니다. 다행히 납땜은 몇 가지 원칙만 지키면 누구나 안정적인 결과를 낼 수 있습니다. 이 글에서는 필요한 도구와 온도, 단계별 순서, 좋은 납땜의 모습, 자주 하는 실수를 정리합니다.
준비물
- 납땜 인두: 입문용으로는 온도를 조절할 수 있는 인두가 좋습니다. 고르는 법은 납땜 인두 고르는 법에서 다룹니다.
- 실납: 지름 0.6~0.8mm 정도가 만능기판에 알맞습니다. 속에 플럭스가 들어 있는 제품을 씁니다.
- 인두대와 팁 클리너: 젖은 스펀지나 황동 솔로 팁을 자주 닦아 줍니다.
- 니퍼와 핀셋: 납땜 후 남은 다리를 자르고 작은 부품을 잡는 데 씁니다.
- 솔더 윅(납 흡입 띠): 실수했을 때 납을 제거합니다. 납땜 제거와 수정을 참고하세요.
- 보호 장비: 보안경과 환기 수단은 납땜 작업 안전에서 설명합니다.
온도와 납 선택
납의 종류에 따라 녹는 온도가 다릅니다. 인두 온도는 납이 녹는 온도보다 충분히 높아야 하지만 너무 높으면 패드가 들뜨고 팁이 빨리 산화됩니다.
| 납 종류 | 녹는점(대략) | 권장 작업 온도 |
|---|---|---|
| 유연납 Sn63/Pb37 | 183°C | 300~350°C |
| 무연납 Sn-Cu, SAC305 계열 | 217~227°C | 340~380°C |
유연납이 작업하기 쉽고 접합이 매끈하게 나오지만 납이 들어 있으므로 취급에 주의해야 합니다. 무연납은 더 높은 온도가 필요하고 표면이 거칠어 보이지만 정상일 수 있습니다. 어느 쪽이든 인두 팁 온도가 낮아서 3~4초 안에 납이 녹지 않는다면 온도를 올리세요.
납땜 5단계
- 팁을 닦고 납을 살짝 묻힙니다. 팁 표면에 얇게 입힌 납이 열을 전달하는 다리 역할을 합니다.
- 팁을 패드와 부품 다리가 만나는 곳에 닿게 합니다. 둘을 동시에 1~2초 가열합니다. 납부터 팁에 대면 납이 구슬처럼 맺히기만 합니다.
- 가열된 접합부에 납을 대어 녹입니다. 납은 팁이 아니라 패드와 다리 사이에 댑니다. 납이 흘러 패드를 덮는 정도로만 넣습니다.
- 납을 먼저 떼고, 1초쯤 뒤 인두를 뗍니다. 납이 굳을 때까지 부품을 움직이지 마세요.
- 식을 때까지 기다립니다. 입으로 불거나 건드리지 않고 2~3초 둡니다.
전체는 보통 3~4초 안에 끝납니다. 더 오래 가열해야 하면 온도나 팁 상태를 의심하세요.
좋은 납땜의 모습
- 표면이 매끈하고 광택이 있으며(무연납은 약간 무광일 수 있음) 오목한 화산 모양입니다.
- 패드와 부품 다리가 모두 납에 젖어 있습니다.
- 납이 너무 적으면 연결이 약하고, 너무 많아 구슬처럼 솟으면 냉납이거나 이웃 패드와 이어지기 쉽습니다.
부품을 붙이는 순서
기판을 뒤집어 납땜할 때 부품이 빠지지 않고 기판이 평평하게 놓이려면 키가 낮은 부품부터 붙입니다.
- 점퍼선, 다이오드, 저항
- IC 소켓
- 세라믹 커패시터, 트랜지스터, LED
- 전해 커패시터, 핀 헤더, 커넥터, 스위치 같은 키 큰 부품
납땜 전에 다리를 구멍에 끼운 뒤 바깥쪽으로 살짝 벌려 구부리면 기판을 뒤집어도 부품이 떨어지지 않습니다. 납땜이 끝나면 남은 다리를 납땜 위쪽에서 니퍼로 자릅니다.
부품 고정하는 요령
- 저항은 몸체를 기판에 붙여 눕히는 것이 보기도 좋고 단단합니다.
- IC는 소켓에 꽂는 것을 권합니다. 납땜 열로 IC가 손상될 위험이 없고 방향 실수도 바로잡을 수 있습니다. DIP IC 핀 번호 읽기와 소켓 사용법을 참고하세요.
- 같은 열의 부품을 한꺼번에 꽂은 뒤 한 방향으로 순서대로 납땜하면 작업이 빠릅니다.
자주 하는 실수와 예방
| 실수 | 원인 | 예방 |
|---|---|---|
| 납이 이웃 패드와 이어짐(브리지) | 납을 너무 많이 올림, 팁이 너무 큼 | 납을 적게, 가는 팁 사용 후 솔더 윅으로 제거 |
| 냉납 | 열 부족, 움직임, 오염된 패드 | 온도를 올리고 가열 시간 확보, 굳을 때까지 고정 |
| 패드가 들뜸 | 너무 오래, 너무 높은 온도로 가열 | 3~4초 안에 끝내고 다시 식힌 뒤 재작업 |
| 플럭스 찌꺼기 | 플럭스 과다 | 이소프로필 알코올과 솔로 닦기 |
| 부품 방향 반대 | 확인 부족 | 납땜 전 극성·핀 번호 재확인 |
연습 방법
처음에는 쓰지 않는 기판이나 연습용 보드에 저항 다리를 10~20개 납땜해 보세요. 매 접합마다 모양을 확인하고, 구슬 모양이나 브리지가 생기면 원인을 생각하며 다시 합니다. 패턴도에서 배치와 배선을 먼저 그려 두면 어느 홀을 어떤 순서로 납땜할지 미리 정해져 실수가 크게 줄어듭니다.
정리
납땜의 핵심은 "패드와 다리를 동시에 가열하고, 납은 가열된 접합부에 댄다"입니다. 온도는 납 종류에 맞추고, 짧고 깔끔하게 끝내며, 키 낮은 부품부터 순서대로 붙이세요. 다음으로 패턴도 읽는 법을 익히면 배치도를 보고 그대로 납땜할 수 있습니다.