Trong khi hàn là một trong những bước quan trọng nhất trong việc lắp ráp mạch điện tử , nó có thể là nơi bắt đầu tính không đáng tin cậy của một mạch điện tử. Vấn đề phổ biến nhất với hàn là sự hình thành mối hàn nguội.

Vì mối hàn nguội có thể ảnh hưởng xấu đến chất lượng của bảng và đặc biệt khó tránh khỏi nếu người ta không có kỹ năng và công cụ phù hợp. Về kỹ năng, ý tôi là kinh nghiệm hàn, trong khi về dụng cụ, có một trạm hàn có nhiệt độ được kiểm soát, không giống như mỏ hàn. Nếu không có nhiệt độ được kiểm soát, mối hàn lạnh hơn có nhiều khả năng hình thành.

Chúng ta sẽ thảo luận về mối hàn nguội là gì, nó hình thành như thế nào, cách kiểm tra và sửa chữa nó, nhưng trước đó, chúng ta hãy tự làm quen với các vấn đề chung về mối hàn.

Các vấn đề về mối hàn phổ biến được giải thích

Mối hàn lý tưởng phải sáng bóng và có hình lõm so với bề mặt và chốt hàn. Tốt nhất, vật hàn nên nghiêng từ 40 đến 70 độ so với phương ngang.

Một mối hàn hoàn hảo không phải lúc nào cũng xảy ra. Trong hầu hết các trường hợp, một số sai lầm phổ biến xảy ra, dẫn đến sự hình thành mối hàn nguội. Những sai lầm như vậy bao gồm:

• Mối nối bị xáo trộn – hình thành khi có sự xáo trộn xảy ra tại mối nối trước khi chất hàn đông cứng lại
• Khớp nguội- xảy ra bất cứ khi nào chất hàn không tan chảy hoàn toàn khi hàn.
• Mối nối quá nóng- xảy ra khi từ thông trên bảng quá nóng, chủ yếu là do dây hàn không nóng chảy như bình thường. Điều này thường dẫn đến trải nghiệm hàn phức tạp.
• Làm ướt không đủ- xảy ra khi chốt hoặc bảng bị cháy nhiều hơn chốt kia. Việc làm ướt chân cắm không đủ cho thấy chân cắm bị cháy quá mức, trong khi đó, trên bo mạch, điều này có thể cho thấy việc sử dụng vật liệu làm ướt không đủ.

Mối hàn nguội là gì?

Từ các định nghĩa trên, bây giờ tương đối dễ dàng để suy ra mối hàn nguội là gì. Mối hàn nguội xảy ra khi dây hàn không được làm nóng đủ trong quá trình hàn, kết quả là tạo thành mối nối không phù hợp.

Mối hàn nguội cũng có thể phát sinh khi bo mạch hoặc dây hàn bị xáo trộn trước khi chất hàn nóng chảy đông đặc lại.

Nếu không được phát hiện hoặc sửa chữa, mối hàn nguội sẽ làm tăng điện trở tại mối nối đó. Trong trường hợp xấu nhất, mối nối có thể không hoạt động hoàn toàn, dẫn đến hỏng bo mạch.

Các loại mối hàn nguội

Mối hàn nguội được phân thành nhiều loại, mỗi loại có nguyên nhân và hành vi cụ thể. Chúng tôi xem xét các loại mối hàn lạnh phổ biến.

Các loại mối hàn lạnh chính là:

• Mối hàn bị nứt
• Mối hàn khô
• mối hàn lạnh

Mối hàn bị nứt

Đúng như tên gọi, mối hàn bị nứt là kết quả của mối hàn bị căng thẳng dẫn đến hình thành vết nứt. Sau khi vết nứt hình thành, chốt được tách ra một phần khỏi bảng và có thể tự do di chuyển. Chuyển động này có thể đóng hoặc ngắt kết nối điện tùy thuộc vào cấu hình của vết nứt.

Việc khởi động và dừng kết nối điện không được kiểm soát sẽ khiến thiết bị đang được đề cập hoạt động hoặc hỏng hóc trong những trường hợp dường như là ngẫu nhiên.

Các thành phần dễ bị ảnh hưởng nhất là các thành phần nặng được gắn theo chiều dọc do trọng lực. Nếu các tấm ván liên tục chuyển động hoặc lật, vấn đề sẽ trầm trọng hơn khi vết nứt ngày càng rộng ra.

Mối hàn bị nứt thường là vấn đề với màn hình ống tia âm cực (CRT) khi vận chuyển. Các nhà sản xuất đặt các màn hình này trong các hộp có đệm để giảm rung động và do đó giảm khả năng gây nứt các mối hàn.

Mối hàn khô

Mối hàn khô chỉ đơn giản là mối hàn được hàn với lượng chất hàn không đủ. Khi chất hàn nóng chảy chảy vào mối nối, toàn bộ mối nối sẽ ướt để khi nó rắn lại, một mối nối điện hoàn hảo được thiết lập.

Mối hàn khô thiếu một lượng kim loại vừa đủ dẫn đến hở mạch hoàn toàn trong một số trường hợp. Trong các trường hợp khác, mối nối có thể dẫn điện không liên tục và điện trở cao, dẫn đến tiếng ồn khi vận hành.

Các mối hàn khô có bề mặt xỉn hoặc mờ dễ nhận biết.

mối hàn lạnh

Mối hàn nguội nói chung là mối nối bị nứt hoặc mối hàn khô. Đặc điểm nhận dạng là nó không hoạt động. Nói chung, nếu bạn không chắc đó là mối hàn bị nứt hay khô, nhưng có vẻ như không hoạt động, thì đó là mối hàn nguội.

Đôi khi mối hàn nguội có thể vừa khô vừa nứt. Tuy nhiên, tất cả các mối hàn bị nứt không phải là mối hàn nguội. Nhưng điều này không làm mất đi thực tế là một mối hàn bị nứt sẽ có vấn đề vào một lúc nào đó nếu không được chú ý.

Những yếu tố nào có thể gây ra mối hàn nguội?

Ngoài những gì chúng ta thường thảo luận ở trên, có một số yếu tố ảnh hưởng cụ thể đến mối hàn nguội. Những yếu tố này là:

1. Hình học các thành phần không phù hợp
2. Nhiệt độ hàn quá thấp dẫn đến thấm ướt không hoàn toàn
3. Nhiệt độ hàn quá cao gây ra sự cố sớm của từ thông
4. (Các) nhiễu tương đối giữa bo mạch và linh kiện trước khi chất hàn đông đặc hoàn toàn
5. Nóng chảy, ướt và/hoặc nóng chảy lại bất ngờ tại mối nối
6. Ô nhiễm hợp kim hàn
7. Khung hàn chọn lọc

Cách phát hiện và kiểm tra mối hàn nguội

Hiện tại, hầu hết các dự án điện được giao cho những người làm việc tự do, những người thường có thời hạn chặt chẽ. Freelancer phải thực sự nhanh chóng để tránh làm xáo trộn các mốc thời gian của khách hàng. Thông thường, tốc độ nhanh này dẫn đến các mối hàn nguội có thể khó phát hiện khi hàn.

Sau khi bảng hoàn thành, kỹ sư điện bây giờ phải đối phó với thực tế là bảng không hoạt động. Điều đầu tiên cần làm thường là thử nghiệm. Vì vậy, làm thế nào điều này được thực hiện? Hãy cùng tìm hiểu.

kiểm tra trực quan

Các mối hàn PCB rất nhỏ (với kích thước bảng giảm); do đó, một ống kính lúp và đèn chiếu thường là cần thiết.

Điều đầu tiên cần chú ý là màu sắc của các khớp. Như chúng tôi đã đề cập trước đó, mối hàn khô bị xỉn màu..

Điều tiếp theo cần kiểm tra là hình dạng của mối hàn. Nếu nó không có hình dạng lõm hoặc bị biến dạng, rất có thể hợp kim hàn không nóng chảy đủ do gia nhiệt không đủ. Điều này có thể dẫn đến nứt và cuối cùng là bong ra khỏi bo mạch khi điện trở làm nóng mối nối.

Tiếp theo, sử dụng đèn pin và kính lúp để xem ánh sáng có đi qua khớp nào không. Nếu nó thực sự trôi qua, thì đó là một mối nối được liên kết không đầy đủ.

Cuối cùng, nghiêng tấm ván để xem có mối nối nào tách ra khỏi đế ván không. Bạn cũng có thể kiểm tra lượng tràn để đảm bảo không tạo ra hiện tượng đoản mạch, vì chúng hoàn toàn có thể làm hỏng bo mạch.

Kiểm tra bằng đồng hồ vạn năng

Đồng hồ vạn năng sẽ giúp kiểm tra điện trở và tính liên tục qua khớp. Bằng cách này, bạn có thể biết liệu có gì đó không ổn xung quanh khớp đó hay không.

• Kiểm tra sức đề kháng

Đặt đồng hồ vạn năng thành giá trị 1000 ở chế độ điện trở. Kết nối đầu dò thử nghiệm để xác định thiết bị đang hoạt động. Bạn sẽ nhận được một số không đọc. Kết nối một thiết bị đầu cuối thử nghiệm trên một khớp và thiết bị đầu cuối khác thông qua một thành phần khác. Nếu thành phần không phải là điện trở , bạn sẽ luôn nhận được số không. Nếu số đọc trên 0, thì rất có thể bạn đã bị lạnh khớp.

• Kiểm tra tính liên tục

Chuyển đồng hồ vạn năng sang chế độ liên tục và kiểm tra chức năng của thiết bị bằng cách kết nối các đầu nối thử nghiệm. Bạn sẽ nghe thấy một âm thanh bíp.

Kết nối hai đầu nối thử nghiệm với một trong hai đầu của mối hàn. Nếu nó không phát ra tiếng bíp, khớp đó cần được làm lại.

Cách sửa mối hàn nguội

Các mối hàn lạnh bị xáo trộn hoặc chỉ là các mối hàn lạnh là dạng phổ biến nhất của các mối hàn lạnh.

• Mối hàn lạnh bị xáo trộn

Đây là những loại phổ biến nhất của các vấn đề hàn lạnh. Chúng xảy ra khi bo mạch hoặc bộ phận được hàn di chuyển trước khi chất hàn đủ cứng lại.

Đặc điểm nổi bật nhất ở đây là hình dạng lõm và chốt nghiêng bên trong ống hàn.

Để tránh sự cố này, bạn cần hàn bo mạch của mình trên một bàn cố định chắc chắn hoặc một mỏ hàn gắn trên tường trong trường hợp không gian chật hẹp.

• Mối hàn nguội bình thường

Que hàn được làm nóng không đủ và đầu hàn bị nhiễm bẩn là những nguyên nhân phổ biến khác gây ra mối hàn nguội.

Đảm bảo đầu mỏ hàn sạch sẽ trước khi sử dụng. Sau khi sử dụng, hãy bảo quản dụng cụ trong hộp để tránh các hạt bụi bám vào đầu.

Đảm bảo đầu mỏ hàn đủ nóng trước khi sử dụng. Nếu có thể, bạn có thể sử dụng trạm hàn có nhiệt độ làm việc mà bạn có thể dễ dàng điều chỉnh.

Sau khi đạt được nhiệt độ lý tưởng, làm nóng lại vật hàn rồi lắp vào. Nếu mỏ hàn của bạn có vẻ nguội nhanh, hãy sử dụng hợp kim hàn không chì SN96. Hợp kim này nóng chảy ở nhiệt độ thấp hơn và thể hiện thời gian chuyển tiếp dẻo.

Mối hàn nguội thường có điện trở cao do hợp kim hàn nóng chảy không hoàn toàn. Điện trở cao có thể gây nóng quá mức, làm hỏng linh kiện hoặc bo mạch ngay lập tức hoặc về lâu dài. Đây là chưa kể đến mức tiêu thụ điện năng cao liên quan.

Các mạch không hoàn chỉnh cũng sẽ làm tăng mức tiêu thụ điện năng của mạch, điều này là không mong muốn, đặc biệt là trong các thiết bị thu nhỏ.

Thực hành tốt nhất cho hàn

Các mối hàn nguội có thể là một nỗi đau thực sự đối với các kỹ sư điện. Mặc dù không thể loại bỏ hoàn toàn những sự cố này, đặc biệt là khi thời gian có hạn, nhưng có những cách thực hành giúp quá trình hàn diễn ra suôn sẻ hơn. Họ đang:

• Có các công cụ phù hợp cho công việc. Bạn nên có một mỏ hàn và hợp kim tốt.
• Sử dụng càng ít hợp kim hàn càng tốt.
• Bảo quản mỏ hàn và hợp kim không có bụi và hơi ẩm để tránh nhiễm bẩn và hậu quả của chúng. Nếu không chắc chắn về sự nhiễm bẩn, hãy tiến hành phân tích hợp kim.
• Luôn để mỏ hàn có thời gian đủ nóng để hợp kim nóng chảy hoàn toàn. Hãy đặt nhiệt độ cao nhất không thấp hơn 15 độ so với điểm nóng chảy của hợp kim trong ít nhất 45 giây.
• Sử dụng hợp kim không chì để có trải nghiệm hàn trơn tru. Như đã đề cập trước đó, hợp kim SN96 là một trong những hợp kim tốt nhất để làm việc.
• Luôn làm việc trên bàn làm việc hoặc bàn làm việc chắc chắn để tránh di chuyển bo mạch hoặc các thành phần. Loại bỏ tất cả các nguồn rung động nếu có thể
• Cho phép mối hàn đủ thời gian để hóa rắn hoàn toàn
• Luôn tuân theo thông số kỹ thuật hồ sơ chỉnh lại dòng của nhà sản xuất
• Hãy bình tĩnh và bình tĩnh để tránh rung lắc, có thể gây ra sự lan tỏa

Phần kết luận

Mối hàn nguội là một trong những điều khó chịu nhất đối với các kỹ sư điện. Mặc dù không thể tránh được hoàn toàn, nhưng bạn có thể áp dụng các phương pháp được mô tả ở trên để giảm các trường hợp mối hàn nguội. Đối với một số lỗi vẫn có thể xảy ra, bạn có thể sử dụng các phương pháp kiểm tra và sửa chữa được mô tả.