Mối hàn lạnh và khô: Nguyên nhân và cách khắc phục

1. Mối hàn lạnh và khô là gì?

 Mối hàn lạnh (Cold Solder Joint)

Là mối hàn không đạt được sự kết dính hoàn hảo giữa thiếc hàn và linh kiện/board mạch. Thường do thiếc không nóng đủ nhiệt độ hoặc quá trình hàn bị gián đoạn.

Mối hàn lạnh thường có bề mặt xỉn màu, lồi lõm hoặc xuất hiện vết nứt, bong bóng.

 Mối hàn khô (Dry Joint)

Tương tự mối hàn lạnh nhưng nghiêm trọng hơn. Đây là mối hàn thiếu hoàn toàn liên kết dẫn điện. Thiếc có thể đã chảy ra nhưng không "ôm" linh kiện, không tạo cầu nối chắc chắn giữa chân linh kiện và pad đồng.

2. Hậu quả khi xuất hiện mối hàn lạnh và khô

• Thiết bị không hoạt động ổn định: Lúc chạy, lúc không.

• Chập chờn nguồn hoặc tín hiệu: Đặc biệt ở mạch công suất cao hoặc tín hiệu nhỏ.

• Gây hỏng các linh kiện khác: Do chập điện, quá tải hoặc tạo ra điện áp không ổn định.

• Tăng nguy cơ cháy nổ: Nếu mối hàn ở khu vực tải dòng lớn.

• Rất khó phát hiện bằng mắt thường: Đôi khi chỉ phát hiện qua kiểm tra AOI/X-ray hoặc đo kiểm điện trở.

3. Nguyên nhân gây ra mối hàn lạnh và khô

 a. Nhiệt độ mỏ hàn không đủ

• Đây là nguyên nhân hàng đầu. Thiếc không nóng chảy hoàn toàn → không bám chắc.

• Dùng mỏ hàn chất lượng kém hoặc điều chỉnh sai nhiệt độ.

 b. Thời gian hàn quá nhanh hoặc quá chậm

• Nhanh quá: Thiếc chưa kịp chảy đều.

• Chậm quá: Gây oxi hóa, cháy pad hoặc bay hơi flux.
  
  
  

 c. Sử dụng thiếc hàn kém chất lượng

• Thiếc có tạp chất cao, không có đủ flux hoặc thành phần hợp kim không đúng tiêu chuẩn (ví dụ: sai tỷ lệ Sn/Pb).

 d. Không làm sạch bề mặt hàn

• Pad đồng dơ, oxy hóa, dính dầu hoặc bụi → thiếc không bám được.

e. Kỹ thuật thao tác sai

• Không làm nóng đồng thời cả chân linh kiện và pad.

• Rung tay hoặc di chuyển linh kiện khi thiếc chưa nguội.

4. Cách nhận biết mối hàn lạnh và khô

Bạn có thể kiểm tra bằng:

Quan sát trực quan:

• Mối hàn không bóng, có màu xám xỉn hoặc lỗ kim.

• Hình dạng mối hàn bất thường: không tròn đều, không phủ chân linh kiện.

Kiểm tra cơ khí:

• Dùng nhíp lắc nhẹ chân linh kiện xem có bị lỏng không.

Đo điện trở:

• Dùng đồng hồ đo liên tục giữa 2 điểm nối. Nếu trở kháng cao hoặc chập chờn → nghi ngờ mối hàn lỗi.

Dùng máy AOI hoặc X-ray (nếu có):

• Cho phép kiểm tra mối hàn tự động trong sản xuất công nghiệp.

5. Cách khắc phục mối hàn lạnh và khô

a. Hàn lại mối lỗi

• Dùng mỏ hàn nhiệt độ chuẩn (~350°C), chạm lại mối hàn để thiếc chảy đều.

• Bổ sung thêm thiếc nếu cần → đảm bảo thiếc phủ toàn bộ chân linh kiện và pad.

 b. Làm sạch bề mặt trước khi hàn lại

• Dùng cồn isopropyl hoặc giấy nhám mịn lau pad đồng.

 c. Dùng thiếc hàn chất lượng tốt

• Nên chọn thiếc có chứa flux chất lượng (ví dụ: thiếc hàn Vinafe 63/37, độ chảy đều và bám tốt).

 d. Cải thiện kỹ thuật hàn

• Làm nóng chân linh kiện và pad cùng lúc.

• Không di chuyển linh kiện trong khi thiếc còn nóng.

6. Cách phòng tránh mối hàn lỗi ngay từ đầu

7. Thiếc hàn chất lượng giúp giảm mối hàn lạnh và khô

Một trong những yếu tố giúp giảm rủi ro mối hàn lỗi là sử dụng thiếc hàn chất lượng cao, ví dụ như:

• Thiếc hàn Vinafe 63/37: Chảy đều, độ bám tốt, sáng bóng.

• Flux trung tính hoặc không ăn mòn: Không gây oxi hóa sau khi hàn.

• Đạt tiêu chuẩn RoHS, JIS, ISO: Đảm bảo độ tinh khiết và an toàn.
  

Kết luận

Mối hàn lạnh và khô tuy nhỏ nhưng có thể là "kẻ phá hoại thầm lặng" đối với các thiết bị điện tử. Việc hiểu rõ nguyên nhân, cách nhận biết và khắc phục sẽ giúp bạn tránh được những rủi ro không đáng có, đồng thời nâng cao độ bền và hiệu suất sản phẩm.