1. PCB Through Hole (Via)
기존 보드에서 분리하다가, 너무 많이 가열해서 PCB 동박이 몇개 날아갔습니다. 뿐만 아니라, 그 주위의 GND 동박까지 노출되어 short 의 위험도 있습니다.
아직 desoldering 은 많이 서툽니다. 열을 가했는데 안떨어지면, 자꾸 힘을 주게 되고, 그 결과로 동박이 날아가는 참사가 자주 발생되는 군요. 전자부품과 PCB 에는 열을 과도하게 가열하면 안된다는 강박이 있어서, 그 대신에 힘을 주게 되는 것 같습니다.
2. Copper Wire
동박이 날아갔으니, 대신해줄 대체제를 찾았습니다. 220V 전기기구와 연결하는 두꺼운 전선이 있어, 그 가닥중 한가닥을 사용하기로 합니다.
전선에서 따온 동선을 동그랗게 말아서 안착 역할을 하는 방법으로 구현해 봅니다.
여기저기 PCB 마스킹이 벗겨져서 동박이 드러난 곳이 몇 군데 있습니다. 향후 short 가 발생하지 않도록 마크킹 해 줍니다. 녹색 PCB 마스킹액을 가지고 있으나, 더 괜찮다고 하는 UV 잉크가 있다고 하여, 이번에 새로 구입해 봅니다.
* 2PCS RELIFE RL-UVH902 10ML UV 3S Quick-drying Solder Mask Ink for Mobile Phone Repair Jumping Wire + RL-014 UV curing light tool
UV Light 는 기존에 가지고 있는 것이 있어, 잉크만 구입합니다. 벗겨진 부분에 발라 줍니다. 지금 보니, 조금 과하게 발랐네요.
UV Light 로 5분간 광원을 쐬어 줍니다.
기존에 가지고 있던 녹색 잉크보다 금방 응고가 되는군요. 투명으로 보이지만, 마스킹이 잘 되었습니다.
다만, 동선으로 만든 부분은 한꺼번에 벗겨져 버렸습니다. 마스킹 잉크로 동선을 고정한다는 생각은 버려야 할 듯 합니다.
기존 녹색 잉크로도 도전해 봤습니다만, 힘이 없어서 금방 떨어져 버리는군요.
3. Rivets
Through Hole, Via, 또는 PCB Rivets 으로 검색하면, 지금 처해있는 저의 상황에 대한 해결법을 보여줍니다. 찾아보면 더 많이 나오지만, 대표적인 동영상을 소개해 봅니다.
* PCB Via Rivets
* Amiga 600 through hole (via) repair
저도 위에서 소개된 Through Hole / Via / Rivets 방법으로 수리해 보기로 합니다. 우선 Rivets 를 구해야 하므로, PCB 기판의 두께를 알아야 하겠네요. PCB 두께는 1.5mm 로 파악됩니다.
너무 길면, 반대편으로 나오는 길이가 길어져, 주위의 단자들과 접촉이 일어날 듯 하여, 가장 적절한 길이를 선택하는 것이 관건이라 할 수 있겠습니다. 두께가 1.5mm 이므로, 2.5mm 길이로 구입합니다. 다만, 구멍의 직경이 애매하여 0.9mm 와 1.3mm 두 가지를 구입합니다.
* [M0.9 M1.3 M1.5 M2 M2.5 M3 M4] Tubular Rivets Double-sided Circuit Board PCB Nails Copper Hollow Rivet Nuts GB876
잘 도착 했습니다. 보다 작은 0.9mm 것은 1,000개나 되어, 이어 언제 다 사용하다 싶습니다.
0.9mm 황동 Rivet 모양.
1.3mm 황동 Rivet 모양.
크기가 확실히 다르긴 합니다.
끼워 보니, 1.3mm 는 너무 커서 안들어가고, 0.9mm 가 맞는 사이즈였네요.
4. Center Punch
원래는 철파이프와 같은 금속 파이프나 구조물에 구멍을 뚫어야 할 시, 드릴날이 고정되지 않으면 정확히 구멍을 뚫을 수가 없어, 위치를 찝어주는 Center Punch 라는 것이 있습니다. 이것은 차량 사고시, 차량의 창문을 깨고 탈출해야 할 때, 잘 깨지지 않는 차량 창문을 깨주는 역할로도 유용한 도구 입니다.
* Silver Automatic Spring Loaded Center Punch Glass Breaker Window Puncher Drill Bit Center Punch Eyelet
Rivet 을 PCB 에 파고들게 하여 안착 시키면서, 반대쪽 몽우리를 만들어주기 위해 필요합니다.
제품 라벨 정보.
요렇게 생겼습니다. 매우 간단한 구조.
센터날은 뭉툭하게 생겼네요. 센터날 보호해 주는 캡이 같이 옵니다.
PCB 나 황동 Rivet 에 무리가 가지 않을까 했는데, 한번 시도해 보니 괜찮은 것 같습니다.
조금 각도가 가파른 날이어도 괜찮겠네요. 다행히 둥그런 동박 크기는 적절하나, 내부 공간이 좁아지는 단점이 있네요. 그렇다고 직경이 하나 윗단계인 1.3mm 로 한다면, 노출되는 황동 부분이 더 넓어져, 옆의 단자들과 간섭이 생깁니다. 딱 맞는 Rivet 을 찾는게 제일 어려운 문제군요.
0.9mm 이다 보니, 뒷면에서 center punch 를 사용하니 찢어지면서 벌어지는 군요. 나중에 안 사실이었지만, 황동의 특성상 잘 늘어나니, center punch 를 지긋이 누르면서 돌려주면, 찢어지지 않으면서 늘어날 듯 합니다.
PPS 단자 부분은 PCB 뒷면에 있는 선과 접촉이 중요하여, PCB 뒷쪽면 부터 Riveting 하였습니다.
뒤에서 시작한 PPS 단자도, PCB 앞면에서 center punch 해주었습니다. 역시 찢어졌습니다. 그래도 역할은 되는 듯 해서, 이걸로 만족하려 합니다.
굳는 시간이 걸리지만, 녹색 마스킹 잉크를 이용하여, 노출된 동박 회로 부분을 가려 줍니다. 그리고 UV Light 로 경화 시킵니다.
5. Connection Soldering
통전 확인 결과, 추가 납땜을 하지 않아도 문제는 없었으나, 확실하게 하기 위해, 노출된 PCB 동선과 납땜해 줍니다. 아주 조그만 하면 되므로, 플럭스 발라주고 살짝만 납땜 합니다.
뒷면도 노출된 선과 납땜해 줍니다.
납땜 작업이 잘 끝났으면, 해당 부분도 PCB 마스킹 잉크로 덮어 줍니다.
사진을 보니, 이루 말할수 없을 정도로 지저분 해졌으나, 문제 없이 잘 연결되고 마스킹 되었습니다.
Through Hole 수리 작업이 끝난 GPS breakout 보드. 보다 성능 좋은 녀석으로 이미 교체 되어, 향후 수리한 이녀석을 사용할 일은 거의 없겠지만, 그래도 언제든지 사용할 수 있도록 수리해 놨습니다.
수리한 뒷면.
실패한 황동 Rivet 들. 매우 작고 약하여, 힘주는 각도를 잘못 하면, 찌그러지면서 재활용이 불가능하게 됩니다. 작은 부품들이라 신경을 많이 쓰면서 작업해야 합니다.
6. Lessen Learned
이번 작업하면서 깨닳은 사실.
1. 애초에 이런 상황이 발생하지 않도록, 장비 구비 필요
- 높은 열을 전달할 수 있는 납땜 인두기
- 깨끗하고 작업 대상에 맞는 납땜 인두기 팁
- 품질 좋은 flux 와 solder wick
- 가능하면, desoldering 장비 이용 (자동 납 흡입기)
2. 황동 Rivet 사용
- 적절한 head 크기와 직경을 선택
- 필요시 PCB 를 드릴링 하여 기존 직경을 맞춰주기
- 반대편 부분이 찢기지 않도록, Center Punch 를 이용하여 충분히 시간을 들여서 늘려주기
- 가능한 평평한 망치로 반대편 두드려 주기
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