Hướng dẫn Toàn diện về Các Loại Thiếc Hàn Tốt Nhất cho Bảng Mạch

Kết luận: Lựa chọn loại thiếc hàn tốt nhất cho nhu cầu mạch điện của bạn

Trong lĩnh vực sản xuất và sửa chữa điện tử, chất lượng hàn bảng mạch trực tiếp quyết định hiệu suất và tuổi thọ sản phẩm. Tại LHD, chúng tôi đã trực tiếp chứng kiến việc lựa chọn thiếc hàn kém chất lượng dẫn đến việc phải làm lại tốn kém trong quá trình sản xuất PCB – điều này càng khẳng định tầm quan trọng của quyết định này. Dù bạn là một người đam mê điện tử tự làm hay một chuyên gia trong lĩnh vực sản xuất PCB, việc lựa chọn loại thiếc hàn phù hợp nhất chính là hàng rào bảo vệ đầu tiên chống lại các mối hàn lạnh và hàn giả, đảm bảo các kết nối điện đáng tin cậy, từ đó tạo nên sự khác biệt giữa một thiết bị điện tử hoàn hảo, ổn định và một thiết bị gặp vấn đề do các mối hàn yếu và sự cố tốn kém.

Dựa trên những hiểu biết này, và để giải quyết sự phức tạp thường gặp trong việc lựa chọn khi làm việc thực tế, LHD đã chuyển hóa kinh nghiệm tích lũy được trong lĩnh vực này thành hướng dẫn lựa chọn chi tiết này. Bài viết sẽ trình bày hệ thống toàn bộ các khía cạnh liên quan đến thuốc hàn dùng cho bảng mạch. Tại đây, bạn sẽ tìm thấy mọi điều cần biết về hàn bảng mạch, từ những kiến thức cơ bản về thuốc hàn là gì, đến 8 loại thuốc hàn tốt nhất cho các dự án mạch, cho đến việc lựa chọn loại thuốc hàn lý tưởng cho lần lắp ráp tiếp theo của bạn, cung cấp cho bạn một tài liệu tham khảo thực tiễn. Chúng tôi sẽ khám phá từng loại thuốc hàn phù hợp — loại có chì, không chì, bạc, lõi nhựa thông, không cần làm sạch, và nhiều loại khác — đồng thời trang bị cho bạn những mẹo thực tế và lời khuyên từ chuyên gia. Nếu bạn đang tìm kiếm hướng dẫn toàn diện nhất để lựa chọn đúng loại thuốc hàn cho dự án bảng mạch tiếp theo của mình, thì đây chính là nơi bạn cần tìm!

Tại Sao Việc Lựa Chọn Thuốc Hàn Lại Quan Trọng Với Bảng Mạch

Hàn không chỉ đơn thuần là "keo dính" trong lắp ráp bảng mạch in (PCBA). Nó đảm nhiệm hai nhiệm vụ song song: tạo ra các mối nối điện và liên kết cơ học. Các quy trình kiểm soát chất lượng của LHD cho thấy việc lựa chọn thuốc hàn không phù hợp—dù là về thành phần hợp kim, loại flux hay lượng sử dụng—dễ dẫn đến các vấn đề như mối hàn nguội, cầu hàn hoặc các kết nối kém ổn định, có thể gây ra sự cố hoàn toàn cho sản phẩm. Ngoài những lỗi ngay lập tức, thuốc hàn không tối ưu còn có thể gây ra các khuyết tật tiềm ẩn—những mối hàn vượt qua kiểm tra ban đầu nhưng lại hỏng sớm khi đưa vào thực tế do điện trở tăng hoặc dễ bị ảnh hưởng bởi mỏi nhiệt và rung động. Do đó, việc hiểu rõ và lựa chọn đúng loại thuốc hàn không chỉ là kỹ năng cơ bản trong kỹ thuật điện tử mà còn là khoản đầu tư vào độ tin cậy lâu dài và danh tiếng sản phẩm của bạn.

Thuốc hàn là gì? Vai trò của thuốc hàn trong lắp ráp bảng mạch in

Hàn là một hợp kim có điểm nóng chảy thấp được sử dụng để nối các linh kiện điện tử với các pad trên bảng mạch bằng cách làm nóng chảy, tạo thành mối hàn chắc khi nguội. Đặc điểm chính của nó là có điểm nóng chảy thấp hơn các kim loại được nối (như đồng), cho phép thực hiện kết nối ở nhiệt độ thấp.

Hàn như một Hợp kim Kim loại

Các hợp kim hàn dùng trong điện tử thường là hỗn hợp của thiếc và chì hoặc thiếc với bạc và đồng (hợp kim không chì). Tỷ lệ các nguyên tố khác nhau mang lại đặc tính chảy, độ bền và độ dẫn điện riêng biệt cho vật liệu hàn. Ví dụ, tỷ lệ thiếc-chì 63/37 dạng cùng tinh có điểm nóng chảy xác định, đông đặc ngay lập tức, giúp đơn giản hóa việc kiểm soát quá trình. Trong khi đó, các hợp kim ngoài cùng tinh như 60/40 có khoảng dẻo, khiến chúng dễ bị ảnh hưởng hơn bởi các xáo trộn trong quá trình nguội.

Nguyên lý hoạt động của mối hàn trong mạch điện

Trong quá trình hàn, thiếc hàn nóng chảy, được hỗ trợ bởi chất trợ hàn, sẽ lấp đầy các khe vi mô giữa các chân linh kiện và các miếng đồng. Khi nguội và đông đặc lại, nó tạo ra cả dẫn điện lẫn cố định cơ học. Chất trợ hàn ở đây cũng đóng vai trò quan trọng bằng cách làm sạch bề mặt về mặt hóa học. Điều này cho phép thiếc hàn nóng chảy 'ướt' bề mặt một cách hiệu quả, nghĩa là lan tỏa đều và tạo thành một bề mặt tiếp xúc liên tục thay vì co lại thành giọt.

• Mối hàn tốt nên có vẻ bóng, lõm và bao phủ hoàn toàn các bề mặt.
• Bề mặt bị oxy hóa, nhiệt lượng không đủ hoặc chất lượng thiếc hàn kém có thể dẫn đến mối hàn yếu hoặc thậm chí đứt mạch.

Các loại thiếc hàn cho bảng mạch: Hai loại thiếc hàn và hơn thế nữa

Việc lựa chọn loại thiếc hàn tốt nhất cho bảng mạch bắt đầu từ việc hiểu rõ các loại thiếc hàn. Mặc dù có nhiều lựa chọn chuyên biệt, nhưng sự phân biệt quan trọng nhất là giữa thiếc hàn có chì và thiếc hàn không chì. Bạn thường sẽ thấy đề cập đến hai loại thiếc hàn:

1. Thiếc hàn chì - thiếc (SnPb)

• Công thức cổ điển (thường là 60/40 hoặc 63/37 thiếc/chì theo trọng lượng).
• Ưu điểm: Điểm nóng chảy thấp, dễ sử dụng, mối hàn sáng bóng, độ tin cậy cao.
• Nhược điểm: Chứa chì độc hại; bị hạn chế bởi các quy định môi trường như RoHS; không được phép sử dụng cho hầu hết các sản phẩm điện tử thương mại.
• Các tình huống áp dụng: Sửa chữa, thiết bị âm thanh, phần cứng cũ và các lĩnh vực không thuộc diện điều chỉnh. Đặc biệt trong các tình huống bảo trì, loại này vẫn tiếp tục được sử dụng chủ yếu vì thiết bị ban đầu được chế tạo bằng dây hàn chì, do việc trộn lẫn các loại dây hàn có thể dẫn đến các mối nối kém tin cậy.

2. Dây hàn không chì (SnAgCu, SAC305)

• Làm từ thiếc, bạc và đồng (do đó gọi là SnAgCu).
• Ưu điểm: Thân thiện với môi trường, tuân thủ quy định, hàm lượng bạc cải thiện khả năng chống mỏi.
• Nhược điểm: Điểm nóng chảy cao hơn, đòi hỏi nhiệt độ và kỹ năng hàn cao hơn, bề mặt mối hàn hơi kém bóng. Lực căng bề mặt cao hơn của thuốc hàn không chì làm giảm khả năng chịu lỗi khi hàn tay, yêu cầu kỹ thuật tốt hơn để đạt được hiện tượng thấm ướt tốt.
• Các tình huống áp dụng: Tất cả các sản phẩm điện tử mới, thiết bị thương mại xuất khẩu sang các thị trường như EU.

3. Thuốc hàn bạc

• Bạc hiệu quả nâng cao độ dẫn điện và độ bền cơ học của mối hàn.
• Thuốc hàn bạc thể hiện hiệu suất vượt trội về khả năng chịu nhiệt độ cao, rung động và va đập, do đó đặc biệt phù hợp với điện tử ô tô, ứng dụng công suất cao hoặc các lĩnh vực yêu cầu độ tin cậy cao. Mặc dù thường liên quan đến hợp kim SAC không chì, bạc cũng là thành phần bổ sung có giá trị trong một số loại thuốc hàn có chì nhằm đáp ứng yêu cầu hiệu suất chuyên biệt.

4. Các loại thuốc hàn chuyên dụng

Dựa trên yêu cầu vệ sinh và quy trình, thuốc hàn có thể được phân loại thêm:

· Thuốc hàn lõi nhựa thông: Có tính linh hoạt và hoạt tính cao. Mặc dù cặn thường cách điện, nhưng nó dính và hút ẩm, thường cần phải làm sạch bằng cồn isopropyl để đảm bảo độ tin cậy lâu dài hoặc vì lý do thẩm mỹ.

· Thuốc hàn không cần làm sạch: Cặn ít, có tính ăn mòn thấp, phù hợp cho sản xuất hàng loạt công nghệ gắn bề mặt (SMT).

·Thuốc hàn tan trong nước: Cặn có thể được loại bỏ bằng nước, đáp ứng yêu cầu làm sạch cực kỳ cao như trong các ứng dụng y tế hoặc quân sự. Loại thuốc hàn này rất hoạt tính nhưng cũng rất ăn mòn nếu không được loại bỏ hoàn toàn và kịp thời sau khi hàn.

Các loại thuốc hàn phổ biến cho bảng mạch

Các dạng hàn: Dây hàn, hồ hàn và thanh hàn

Dạng vật lý của chất hàn ảnh hưởng trực tiếp đến quy trình vận hành và hiệu suất. Việc chọn sai dạng có thể dẫn đến lỗi, kém hiệu quả và chi phí tăng cao, bất kể chất lượng hợp kim ra sao.

Dây hàn

• Lựa chọn ưu tiên cho việc hàn thủ công.
• Dây hàn có các đường kính từ 0,2 mm (đối với công việc linh kiện dán cỡ nhỏ) đến hơn 1 mm (đối với đầu nối công suất lớn).
• Lõi trợ hàn (dạng nhựa thông hoặc không cần làm sạch) là tiêu chuẩn. Nó đảm bảo khả năng bám dính tốt trong quá trình nóng chảy. Việc chọn đúng đường kính là rất quan trọng — quá dày sẽ khiến bạn sử dụng quá nhiều thiếc; quá mỏng sẽ làm tốn quá nhiều thời gian để đưa dây vào.
• Kester 44 rosin core solder và sản phẩm hàn SRA rosin core solder là những lựa chọn hàng đầu nhờ độ ổn định cao.

Bột hàn

• Hỗn hợp hàn được áp dụng bằng khuôn in hoặc xi-lanh cho việc lắp ráp SMT hàng loạt và hàn hồi lưu. Trên các dây chuyền sản xuất SMT của LHD, việc kiểm soát độ nhớt, hàm lượng kim loại và hoạt tính của hỗn hợp hàn là trọng tâm chính trong kiểm soát chất lượng. Hiệu suất của loại hỗn hợp hàn này được đặc trưng bởi khả năng chống xẹp (khả năng giữ hình dạng sau khi in), lực dính ban đầu (khả năng giữ linh kiện trước khi hàn hồi lưu) và khả năng thấm ướt.
• Một hỗn hợp gồm bột hàn mịn và chất trợ hàn dạng hồ, hỗ trợ việc đặt linh kiện tự động. Kích thước các hạt bột hàn (Loại 3, Loại 4, v.v.) phải phù hợp với kích thước lỗ in trên khuôn đối với các linh kiện có bước chân nhỏ.
• Cho phép đặt linh kiện tự động và hàn chắc chắn các linh kiện SMD nhỏ hoặc các gói BGA.
• Hỗn hợp hàn cho phép đạt được kết quả rất nhất quán và có thể lặp lại trong các nhà máy sản xuất bảng mạch tự động và sản xuất điện tử quy mô lớn. Nó cũng rất cần thiết đối với những người làm nghiệp dư khi làm việc với các vi mạch SMD bước nhỏ hoặc sửa chữa thiết bị di động tại nhà. Hỗn hợp hàn được bảo quản ở nhiệt độ thấp để duy trì hoạt tính của chất trợ hàn và khả năng chảy của các hạt hàn khi nung chảy lại.

Thỏi hàn

• Được sử dụng trong hàn sóng – phổ biến trong việc lắp ráp số lượng lớn bảng mạch in dạng lỗ xuyên.
• Các thanh hàn được nấu chảy để tạo thành một sóng hàn nóng chảy tiếp xúc với mặt dưới của bảng mạch, thực hiện hàn tất cả các đầu nối tiếp xúc trong một lần đi qua. LHD nhắc bạn rằng việc kiểm soát mức độ tạp chất đồng trong bể hàn sóng là cực kỳ quan trọng. Khi đồng hòa tan từ các bảng mạch vào bể hàn, nó làm tăng điểm nóng chảy và làm giảm độ lưu động của thiếc hàn, dẫn đến tình trạng lấp đầy lỗ kém và hình thành các vết nhọn giống như băng giá. Do đó, việc theo dõi định kỳ hàm lượng đồng là cần thiết để ngăn ngừa suy giảm chất lượng mối hàn.
• Việc lựa chọn hợp kim thanh hàn (không chì, bạc hoặc thiếc-chì) và loại flux rất quan trọng đối với sản xuất hàng loạt đáng tin cậy.

Lựa chọn dạng hàn phù hợp

Kỹ thuật, phạm vi dự án và độ phức tạp của mạch sẽ quyết định dạng hàn phù hợp. Dây hàn cho phép kiểm soát chính xác bằng tay — lý tưởng cho nghiên cứu và phát triển, tạo mẫu, sửa chữa hoặc sản xuất số lượng nhỏ. Hồ hết được sử dụng trong các công việc hàn reflow hoặc linh kiện dán SMD đòi hỏi độ chính xác cao. Thanh hàn dùng cho dây chuyền lắp ráp quy mô công nghiệp. Tại LHD, chúng tôi hỗ trợ khách hàng lựa chọn dạng hàn tối ưu dựa trên khối lượng sản xuất, loại linh kiện và yêu cầu chất lượng, đảm bảo hiệu quả và tiết kiệm chi phí.

Loại Flux và vai trò của nó trong mối hàn chắc chắn

Một hướng dẫn toàn diện về loại hàn tốt nhất cho bảng mạch sẽ không đầy đủ nếu không đề cập đến flux — một thành phần thiết yếu để tạo ra các mối hàn chắc chắn và sạch đẹp.

Flux là gì?

Chất trợ hàn loại bỏ các oxit khỏi bề mặt kim loại trước và trong quá trình hàn. Nếu không có chất trợ hàn, mối hàn sẽ không bám chắc, dẫn đến các mối nối yếu hoặc mạch hở.

Các loại chất trợ hàn chính

· Hàn thiếc lõi nhựa thông :

Chứa nhựa tự nhiên từ cây thông; rất hiệu quả trong việc loại bỏ sự oxi hóa.

Để lại cặn có thể được làm sạch bằng cồn isopropyl vì lý do độ tin cậy lâu dài hoặc thẩm mỹ.

Truyền thống và phổ biến trong sửa chữa, thiết bị âm thanh và các dự án thủ công.

· Hàn không cần làm sạch :

Để lại ít hoặc không để lại cặn — lượng cặn còn sót lại thường có thể được giữ lại trên bo mạch. Điều quan trọng là phải xác minh rằng cặn này thực sự không ăn mòn và không dẫn điện trong điều kiện vận hành cụ thể của sản phẩm (ví dụ: độ ẩm cao).

Lý tưởng cho sản xuất hàng loạt, linh kiện dán (SMT) và thiết bị điện tử tiêu dùng, giúp đơn giản hóa các bước sau quy trình.

· Dòng chảy hòa tan trong nước :

Được làm sạch kỹ lưỡng bằng nước, đáp ứng các tiêu chuẩn sạch cao nhất, nhưng yêu cầu làm sạch bằng dung dịch nước ngay sau khi hàn. Loại chất trợ hàn này rất hoạt tính nhưng cũng rất ăn mòn nếu không được loại bỏ hoàn toàn và kịp thời sau khi hàn.

Nó thường được sử dụng trong các thiết bị điện tử y tế, quân sự hoặc hàng không vũ trụ nơi mà bất kỳ cặn bã nào cũng không thể chấp nhận được.

Tại Sao Chất Tháo Lỗi Quan Trọng Trong Hàn Mạch Điện Tử

• Ngăn ngừa hiện tượng oxy hóa, về cơ bản tránh được các mối hàn lạnh.
• Cải thiện độ chảy của thiếc hàn nóng chảy, thúc đẩy sự kết dính giữa hợp kim và đế/dây dẫn.
• Hỗ trợ loại bỏ lượng thiếc hàn dư thừa và làm sạch sau khi sửa chữa hoặc gia công lại.

Thiếc Hàn Có Chì và Thiếc Hàn Không Chì: Hướng Dẫn Toàn Diện Để Lựa Chọn Loại Tốt Nhất

Việc lựa chọn giữa thiếc hàn có chì và thiếc hàn không chì có lẽ là quyết định quan trọng và gây nhầm lẫn nhất đối với bất kỳ ai muốn chọn loại thiếc hàn tốt nhất cho dự án mạch điện tiếp theo của mình. Lựa chọn này thường bị chi phối bởi các quy định, nhưng việc hiểu rõ các hệ quả kỹ thuật là rất cần thiết để thành công.

Hướng Dẫn Toàn Diện Về Lựa Chọn Tối Ưu

Thiếc Hàn Có Chì (Thiếc-Chì)

• Ưu điểm: Điểm nóng chảy thấp, dễ sử dụng, tạo ra các mối hàn đáng tin cậy và thẩm mỹ.
• Nhược điểm: Chứa chì độc hại; bị cấm (RoHS) trong hầu hết sản xuất điện tử thương mại. Điều này đòi hỏi phải xử lý, dán nhãn và tiêu hủy cẩn thận khi hết hạn sử dụng.
• Áp dụng : Sửa chữa trong các lĩnh vực không bị quản lý, thiết bị âm thanh hiệu suất cao cụ thể, sản phẩm quân sự/hàng không được miễn trừ. Một số người đam mê âm thanh khẳng định mối hàn chì-thiếc mang lại chất lượng âm thanh vượt trội hơn, mặc dù điều này vẫn còn gây tranh cãi.

Mối hàn không chì (SnAgCu, SAC305)

• Ưu điểm: An toàn hơn, thân thiện với môi trường, tuân thủ quy định, là lựa chọn bắt buộc cho các sản phẩm thương mại hiện nay, tạo ra các mối nối chắc chắn nhờ bạc.
• Nhược điểm: Nhiệt độ nóng chảy cao hơn, có thể khó thao tác hơn đối với người mới bắt đầu, hơi khó tạo ra các mối nối bóng. Nhiệt độ nóng chảy cao hơn, khoảng nhiệt xử lý hẹp hơn, đòi hỏi thiết bị và tay nghề người vận hành cao hơn. Nhiệt độ nóng chảy cao hơn yêu cầu các linh kiện và tấm nền PCB bền vững hơn để chịu được nhiệt độ hàn tăng cao (~35°C cao hơn) mà không bị hư hại.
• Lý tưởng cho: Tất cả các thiết kế mới, sản xuất số lượng lớn, mọi sản phẩm cần đáp ứng RoHS hoặc các tiêu chuẩn tương tự.

Mối hàn bạc cung cấp thêm:

• Thuốc hàn bạc mang lại lợi ích về độ dẫn điện và dẫn nhiệt cao hơn, các mối hàn chắc chắn hơn cho ô tô hoặc các mạch dễ rung động, và âm thanh sạch hơn trong thiết bị âm thanh cao cấp.

Bảng so sánh: Thuốc hàn chì và thuốc hàn không chì

8 loại thuốc hàn tốt nhất cho bảng mạch: Đánh giá và khuyến nghị thương hiệu

Không có hướng dẫn nào là đầy đủ nếu thiếu lời khuyên riêng cho từng thương hiệu! Dưới đây là 8 loại thuốc hàn tốt nhất cho bảng mạch mà chúng tôi lựa chọn, được các chuyên gia trên toàn thế giới sử dụng:

Các yếu tố quan trọng cần xem xét khi chọn loại thuốc hàn tốt nhất cho bảng mạch

Đưa ra quyết định sáng suốt bằng cách đánh giá toàn diện các điểm sau. Danh sách kiểm tra này đóng vai trò là phương pháp hệ thống để lựa chọn thuốc hàn:

• Thành phần hợp kim: Bạn nên dùng thuốc hàn không chì, chì-thiếc hay bạc?
• Loại flux: Nhựa thông, không cần làm sạch, hoặc hòa tan trong nước?
• Mẫu: Bạn có cần dây hàn hay kem hàn không? Thanh hàn dùng cho hàn sóng?
• Đường kính dây hàn: Dây hàn to hơn dùng cho các đầu nối, dây mỏng hơn dùng cho công việc SMD tinh vi.
• Phương pháp xử lý : Hàn tay, hàn reflow, hay hàn sóng? Điều này xác định dạng hàn phù hợp.
• Điểm nóng chảy: Nhiệt độ nóng chảy thấp thường dễ sử dụng hơn nhưng có thể không đáp ứng tiêu chuẩn RoHS.
• Ứng dụng: Loại hàn phù hợp cho mạch và dự án tiếp theo của bạn có thể khác nhau tùy theo nhu cầu về âm thanh, ô tô hoặc tần số cao.
• Uy tín thương hiệu: Hãy chọn các thương hiệu đã được kiểm chứng để có kết quả ổn định và đáng tin cậy.
• Giá cả và Tình trạng sẵn có: Chọn sản phẩm tốt nhất phù hợp với ngân sách của bạn, nhưng đừng đánh đổi chất lượng để tiết kiệm chi phí.
• Bảo quản dây hàn: Thuốc hàn có sẵn trong các loại bao bì khác nhau phù hợp với kệ hàng. Luôn bảo quản thuốc hàn ở trạng thái kín để tránh bị oxy hóa, đặc biệt là đối với kem hàn.

Hướng dẫn từng bước về cách hàn mạch điện tử

Chuẩn bị khu vực làm việc:

Sử dụng tấm chống tĩnh điện và ánh sáng đầy đủ.

Bật nguồn một cây mỏ hàn có điều chỉnh nhiệt độ.

Làm sạch linh kiện và chân tiếp xúc:

Loại bỏ lớp oxy hóa và lượng thuốc hàn dư thừa bằng cồn isopropyl và, nếu cần, dùng dây thấm hàn hoặc bơm hút hàn.

Đặt linh kiện:

Điều chỉnh góc để vừa mạch; đảm bảo các chân nối khớp chính xác vào các lỗ trên bảng mạch.

Thực hiện hàn:

Làm nóng miếng đệm và linh kiện cùng với bàn là, sau đó đưa dây hàn hoặc bôi kem hàn.

Thiếc hàn nên chảy trơn tru và thấm đều trên cả hai bề mặt.

Sử dụng lượng thiếc hàn phù hợp — quá ít sẽ dẫn đến mối hàn yếu, quá nhiều sẽ tạo ra thừa thiếc hoặc nối tắt.

Kiểm tra mối hàn:

Một mối hàn tốt cần có vẻ ngoài bóng và lõm, không có vết nhọn như băng đá hay viên thiếc.

Kiểm tra bằng kính lúp hoặc kính hiển vi để đảm bảo các mối hàn đáng tin cậy.

Vệ sinh sau khi hàn:

Làm sạch dư lượng thiếc hàn bằng cồn isopropyl nếu cần, đặc biệt khi sử dụng nhựa thông hoặc chất trợ hàn tan trong nước.

Các sự cố hàn thiếc thường gặp: Cách tránh mối hàn lạnh, thừa thiếc và các vấn đề khác

• Mối hàn lạnh: Do nhiệt độ hàn không đủ hoặc bề mặt bị bẩn. Giải pháp: Tăng nhiệt độ, đảm bảo bề mặt sạch sẽ, hàn lại.
• Lượng thiếc hàn dư thừa/Cầu thiếc: Xảy ra do sử dụng quá nhiều thiếc hàn, đặc biệt trên các linh kiện có khoảng cách chân nhỏ. Hoặc do kỹ thuật kéo mối hàn không đúng. Giải pháp: Sử dụng dây thấm thiếc hoặc bơm hút thiếc để loại bỏ phần dư.
• Mối hàn yếu: Có thể xảy ra khi di chuyển linh kiện trước khi thiếc hàn nguội hoàn toàn hoặc do sử dụng sai hợp kim thiếc hàn cho ứng dụng. Luôn để thiếc hàn nguội tự nhiên mà không làm xáo trộn và chọn loại thiếc phù hợp với yêu cầu của mạch điện.
• Thiếc hàn xỉn màu, có hạt: Có thể do nhiệt độ mỏ hàn không chính xác hoặc chất lượng thiếc hàn kém. Giải pháp: Hiệu chuẩn lại nhiệt độ, sử dụng thiếc hàn chất lượng cao. Những vấn đề này là trọng tâm kiểm tra IQC (Kiểm soát Chất lượng Nhập kho) và IPQC (Kiểm soát Chất lượng Trong quy trình) của LHD.
• Hiện tượng thiếc hàn vón thành viên: Những viên bi hàn nhỏ phân tán trên bảng mạch là hiện tượng phổ biến khi sử dụng quá nhiều kem hàn trong quá trình hàn hồi lưu, hoặc khi có độ ẩm tồn tại. Giải pháp: Bảo quản kem hàn đúng cách, chỉ sử dụng lượng cần thiết và đảm bảo rằng các bảng mạch được sấy trước nếu cần.
• Kích thước mối hàn không đồng đều: Sử dụng dây hàn có đường kính nhất quán và luôn làm nóng chảy hợp kim hàn đều quanh mỗi điểm nối. Việc thi công không đồng đều có thể dẫn đến một số mối hàn thiếu hàn (dẫn điện kém) và một số khác lại dư hàn (nguy cơ chập điện).

Bảng khắc phục sự cố

Kỹ thuật hàn nâng cao: Cách tạo mối hàn sạch và hoàn hảo

Đạt được mối hàn sạch và hoàn hảo

• Sử dụng chất trợ hàn dạng lỏng: Ngay cả khi dây hàn của bạn có lõi trợ hàn, việc thêm một chút chất trợ hàn dạng lỏng có thể giúp hàn chảy tốt hơn và tạo ra các mối hàn sạch, đặc biệt với các pad bị oxy hóa hoặc pad RoHS.
• Mũi mỏ hàn phù hợp: Đối với linh kiện dán (SMD), hãy dùng mũi nhỏ dạng côn; đối với các đầu nối lớn và mặt mạch rộng, hãy dùng mũi đục hoặc mũi móng ngựa.
• Kỹ thuật góc hàn: Tiếp cận từng pad theo một góc phù hợp với đường nét mạch để đảm bảo truyền nhiệt hiệu quả.
• Hàn kéo (Drag Soldering): Đối với IC chân dày, hãy thêm chất trợ hàn, sau đó quét đều giọt hàn dọc theo các chân, dùng dây thấm nếu cần để loại bỏ lượng hàn thừa.
• Sửa chữa lỗi chập cầu thiếc (Solder Ball Rework): Đối với các linh kiện BGA, hãy sử dụng các viên hàn và trạm hàn hồi lưu để tạo ra các mối nối chắc chắn và đồng đều. Đây là hướng dẫn toàn diện về các phương pháp tốt nhất trong điện tử hiện đại mật độ cao.
• Lập biểu đồ nhiệt độ: Đối với các mạch lớn hoặc nhạy cảm với nhiệt, hãy sử dụng bộ làm nóng trước hoặc kỹ thuật hàn theo thời gian để đạt kết quả ổn định và tránh bong chân đế.

Các xét đến an toàn, bảo quản và môi trường

• Hút khói: Hãy sử dụng thiết bị hút khói hoặc làm việc trong phòng thông thoáng khi hàn các mạch in. Hơi hàn (đặc biệt là loại có nhựa thông hoặc chì) sinh ra khói có thể gây hại cho sức khỏe.
• Thiết bị bảo vệ cá nhân (Thiết bị bảo hộ cá nhân ): Hãy đeo kính bảo hộ; nên dùng găng tay, đặc biệt khi thao tác với thuốc hàn chứa chì hoặc vệ sinh bằng cồn isopropyl.
• Lưu trữ: Dây hàn và kem hàn nên được bảo quản trong môi trường kín, mát để tránh oxy hóa. Nên cất kem hàn trong tủ lạnh nếu có thể; dây hàn nên để trong túi kín khí để giữ độ tươi. Kho vật liệu của LHD tuân thủ nghiêm ngặt các tiêu chuẩn quản lý MSD (Thiết bị Nhạy Ẩm) và hóa chất, đảm bảo chất lượng hàn từ nguồn gốc.
• Xử lý: Bã hàn chứa chì và các mạch in phế liệu cần được xử lý như chất thải nguy hại bởi các cơ quan chuyên môn. Ngay cả thuốc hàn không chì cũng cần được xử lý theo quy định về môi trường. LHD luôn thực hiện sản xuất xanh, đảm bảo mọi chất thải trong sản xuất đều được xử lý đúng quy chuẩn.
• Tuân thủ RoHS: Luôn sử dụng thuốc hàn phù hợp với tiêu chuẩn RoHS trong công việc thương mại, trừ khi được miễn trừ cụ thể. Thuốc hàn không chì ngày càng trở thành tiêu chuẩn do yêu cầu về an toàn và quy định pháp lý.

Nhắc nhở về Môi trường

Tái chế cẩn thận thuốc hàn cũ, bảng mạch và chất thải sản xuất. Ngay cả các loại thuốc hàn không chì cũng gây ảnh hưởng đến môi trường, vì vậy hãy luôn giảm thiểu chất thải và lưu trữ hóa chất một cách an toàn.

Kết luận: Lựa chọn loại thuốc hàn phù hợp cho mạch in của bạn

Trong sản xuất điện tử, việc lựa chọn và sử dụng thiếc hàn là một lĩnh vực kết hợp giữa khoa học vật liệu, công nghệ quy trình, kinh nghiệm thực tiễn và sự tôn trọng môi trường. Việc lựa chọn đúng không chỉ giúp tạo ra các kết nối điện đáng tin cậy mà còn là nền tảng cho hoạt động ổn định lâu dài của sản phẩm – dù đó là một bo mạch IoT sáng tạo, một bộ khuếch đại cổ điển hay một bộ điều khiển ô tô thế hệ mới.

Là đối tác sản xuất tin cậy của bạn, LHD hiểu rõ điều này. Và hướng dẫn toàn diện này sẽ là tài liệu tham khảo cuối cùng dành cho bạn để lựa chọn và sử dụng loại thiếc hàn phù hợp với mạch điện của mình:

• Hãy cân nhắc khi lựa chọn thiếc hàn về hợp kim, chất trợ hàn, dạng và đường kính.
• Chọn loại phù hợp nhất với phương pháp lắp ráp PCB và các yêu cầu quy định.
• Thiếc hàn sạch là điều trong mơ: đầu vào chất lượng, đầu ra chất lượng.
• Đối với đa số trường hợp, thiếc hàn không chì hiện nay là lựa chọn phù hợp cho dự án tiếp theo của bạn.
• Đối với thiết bị âm thanh, ứng dụng chịu tải cao hoặc sửa chữa thiết bị cũ, thiếc hàn chì-tin hoặc thiếc hàn bạc mang lại những lợi ích chuyên biệt.

Với kiến thức này, bạn đã sẵn sàng để thực hiện dự án bảng mạch tiếp theo—tự tin rằng các kết nối điện của bạn sẽ chắc chắn và các cụm lắp ráp sẽ bền bỉ theo thời gian. Nếu bạn cần hỗ trợ chuyên nghiệp trong việc lựa chọn thuốc hàn hoặc bất kỳ khâu sản xuất PCB nào, đội ngũ kỹ thuật của LHD luôn sẵn sàng hỗ trợ bạn. Với kiến thức này, bạn có thể tự tin bắt tay vào dự án bảng mạch tiếp theo của mình.

Các Câu Hỏi Thường Gặp: Loại Thuốc Hàn Tốt Nhất Cho Dự Án Bảng Mạch Tiếp Theo Của Bạn

H: Làm thế nào để tôi chọn loại thuốc hàn tốt nhất cho dự án bảng mạch tiếp theo của mình?

Đ: Hãy bắt đầu bằng cách xác định xem bạn có cần thuốc hàn RoHS (thuốc hàn không chì) hay không, loại linh kiện (SMD hay dạng xuyên lỗ), và tải trọng dự kiến (âm thanh, ô tô, tần số cao). Sau đó, chọn loại thuốc hàn, dạng (dây, dạng kem, thanh), loại flux và đường kính phù hợp nhất với mạch của bạn.

H: Thuốc hàn bạc có phải lúc nào cũng là lựa chọn tốt nhất cho bảng mạch không?

A: Hàn bạc cung cấp độ bền và khả năng dẫn điện vượt trội, phù hợp cho các mạch yêu cầu độ tin cậy cao, tần số cao hoặc dành cho audiophile, nhưng có thể là quá mức cần thiết đối với các dự án cơ bản.

Q: Tôi có thể trộn các loại thiếc hàn (thiếc có chì và thiếc không chì) trên cùng một mạch in được không?

A: Tốt nhất là không nên — việc trộn các hợp kim khác nhau có thể dẫn đến điểm nóng chảy và chất lượng mối hàn không ổn định. Hãy sử dụng một loại thiếc hàn duy nhất cho mỗi mạch in.

Q: Đường kính dây thiếc hàn có quan trọng không?

A: Có! Dây thiếc hàn to dùng cho linh kiện lớn, kết nối nguồn hoặc nối đất; dây thiếc mỏng giúp thực hiện chính xác hơn khi hàn dán SMD và các mối hàn nhỏ.

Q: Tôi có luôn cần phải làm sạch dư lượng flux không?

A: Nếu bạn dùng dây thiếc lõi nhựa thông, thì có — hãy lau sạch bằng cồn isopropyl. Với loại thiếc không cần vệ sinh (no-clean), chỉ cần làm sạch ở những khu vực đòi hỏi độ tin cậy cao hoặc yêu cầu thẩm mỹ nghiêm ngặt.

Q: Còn việc vệ sinh hoặc sửa chữa lại mạch đã hàn thì sao?

A: Luôn sử dụng dụng cụ chuyên dụng như bơm hút thiếc hoặc dây thấm thiếc chất lượng tốt để loại bỏ phần thiếc thừa hoặc không mong muốn trước khi hàn lại.

Hỏi: Chất lượng mối hàn kéo dài bao lâu khi lưu trữ?

Đáp: Dây hàn (được bảo quản khô và kín) có thể sử dụng được trong nhiều năm; kem hàn nên được dùng trong thời hạn do nhà sản xuất quy định (thường là 6–12 tháng nếu bảo quản lạnh).