Công nghệ hàn sóng là phương pháp hàn tự động được ứng dụng rộng rãi trong lĩnh vực sản xuất điện tử, đặc biệt là trong SMT. Quá trình này giúp đảm bảo mối hàn chắc chắn, ổn định, cải thiện chất lượng sản phẩm và tăng năng suất. Phương pháp hàn sóng đặc biệt phù hợp với các linh kiện xuyên lỗ và có thể áp dụng được trong một số trường hợp linh kiện dán bề mặt. Song song với việc sử dụng, tối ưu thông số máy hàn sóng có vai trò quan trọng trong việc nâng cao hiệu suất và giảm thiểu lỗi trong quá trình hàn. Vậy cách cài đặt và tối ưu các thông số của máy hàn sóng như thế nào để đạt hiệu suất cao? Tất cả sẽ được giải đáp trong bài viết sau đây!
Máy hàn sóng là gì?
Máy hàn sóng hay Wave Soldering Machine, hiểu đơn giản đây là thiết bị sử dụng phương pháp hàn tự động nhờ sử dụng dòng thiếc nóng chảy tạo thành sóng liên tục để hàn các linh kiện lên bảng mạch PCB. Quá trình hàn này được thực hiện tự động hóa giúp giảm thiểu lỗi và tăng năng suất sản xuất.
Tầm quan trọng của việc tối ưu thông số máy hàn sóng
Việc tối ưu thông số của máy hàn sóng là nhiệm vụ quan trọng trong việc đảm bảo chất lượng mối hàn, giúp giảm thiểu các lỗi hàn như cầu hàn, thiếu thiếc, mối hàn không bám dính hoàn toàn vào bề mặt bảng mạch hoặc linh kiện,… Khi điều chỉnh đúng các thống số của máy sẽ giúp cải thiện độ bền của sản phẩm, tiết kiệm được vật liệu hàn và nâng cao hiệu suất sản xuất.
Máy hàn sóng chọn lọc MITO DENKO MID-M450FH – Wave Soldering là gì?
Nguyên lý hoạt động của máy hàn sóng
Một thiết bị hàn sóng thường bao gồm các bước chính sau:
- Làm sạch PCB: Bảng mạch PCB được phủ một lớp flux giúp loại bỏ oxit và tăng cường độ bám dính của hợp kim hàn.
- Quá trình gia nhiệt sơ bộ: Bảng mạch PCB được gia nhiệt từ từ để chuẩn bị cho quá trình hàn và giảm sốc nhiệt.
- Hàn sóng: PCB đi qua một sóng thiếc nóng chảy để tạo sự kết nối giữa chân linh kiện với mạch in.
- Làm nguội và kiểm tra: Bảng mạch PCB sau khi hàn sẽ được làm nguội để có thể cố định mối hàn và kiểm tra chất lượng.
Các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng hàn sóng
Có khá nhiều yếu tố ảnh hưởng đến quá trình hàn sóng, cụ thể:
Loại hợp kim hàn
- Hợp kim chì (SnPb): Có ưu điểm là dễ hàn, điểm nóng chảy thấp (khoảng 183 độ C) nhưng lại không thân thiện với môi trường.
- Hợp kim không chì (SnAgCu – SAC305): Đây là loại yêu cầu nhiệt độ cao hơn (khoảng 245 độ C), linh kiện và PCB phải chịu nhiệt độ cao hơn nên có thể gây căng thẳng nhiệt.
Tính chất của flux
- Chất flux giúp làm sạch bề mặt tiếp xúc và cải thiện độ bám dính của thiếc hàn. Loại flux được sử dụng có thể làm ảnh hưởng đến chất lượng hàn.
- Loại flux gốc nhựa thường được dùng trong hàn sóng, loại này có thể cần làm sạch sau hàn.
- Loại flux gốc nước là loại thân thiện với môi trường, dễ làm sạch nhưng có thể ăn mòn mạch in.
- Loại flux không làm sạch có thể không cần rửa sạch sau hàn nhưng có thể để lại cặn trên bảng mạch PCB.
Flux là một trong các yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến chất lượng hàn sóng (Ảnh: Internet)
Nhiệt độ và thời gian hàn
- Khi tối ưu thông số máy hàn sóng cần đặc biệt chú trọng đến yếu tố nhiệt độ và thời gian hàn.
- Nhiệt độ trước hàn quá cao có thể khiến flux bay hơi quá sớm, gây lỗi hàn.
- Nhiệt độ sóng hàn không đủ cao có thể khiến thiếc hàn không dám dính tốt, dẫn đến lỗi hàn nguội.
- Thời gian tiếp xúc với sóng thiếc quá dài có thể ảnh hưởng đến linh kiện hoặc PCB.
Thiết kế của PCB và định hướng linh kiện
- Khoảng cách giữa các linh kiện quá gần có thể gây ra hiện tượng cầu thiếc.
- Lỗ khoan trên PCB không chính xác khiến chân linh kiện có thể lệch khi hàn.
- Định hướng sai có thể gây ra hiện tượng chập mạch hoặc thiếu thiếc hàn.
Phương pháp kiểm tra và hiệu chỉnh sau cài đặt
Sau khi cài đặt và tối ưu thông số máy hàn sóng, cần thực hiện các phương pháp kiểm tra và hiệu chỉnh để đảm bảo hiệu suất của máy đạt tối ưu. Có thể sử dụng các phương pháp kiểm tra sau đây:
Kiểm tra bằng máy AOI
- Hệ thống AOI giúp phát hiện nhanh được các lỗi như hàn thừa, hàn thiếu thiếc, cầu thiếc.
- Máy AOI có thể quét hình ảnh bằng công nghệ 2D hoặc 3D để đánh giá chất lượng mối hàn.
Kiểm tra bằng X-ray
- Thiết bị X-ray giúp kiểm tra các lỗi hàn ẩn dưới linh kiện.
- Giúp phát hiện các lỗi như hàn không đủ thiếc, mối hàn có hiện tượng bị rỗ khí.
Kiểm tra điện
- ICT giúp kiểm tra độ dẫn điện và xác nhận tất cả các linh kiện đã được kết nối đúng.
- Có thể sử dụng các đầu dò còn gọi là flying probe để đo trực tiếp trên bảng mạch PCB.
Sau khi cài đặt máy, cần kiểm tra và hiệu chuẩn các thông số để máy hoạt động chuẩn xác (Ảnh: Internet)
Thử nghiệm thực tế và điều chỉnh thông số
- Bước thử nghiệm các thông số đã cài đặt là khâu rất quan trọng không thể bỏ qua.
- Thực hiện thử nghiệm chạy trên một loạt sản phẩm mẫu để đánh giá hiệu suất.
- Dựa vào kết quả kiểm tra cí thể điều chỉnh tốc độ băng tải, nhiệt độ preheat hoặc lưu lượng sóng hàn.
- Cần cập nhật chương trình hàn sóng để tối ưu được chất lượng của sản phẩm.
>>> Có thể bạn quan tâm: Cách tối ưu thông số cài đặt máy AOI
Kết luận
Việc hiểu rõ cách cài đặt và tối ưu thông số máy hàn sóng không chỉ giúp cải thiện chất lượng sản phẩm, giảm thiểu lỗi hàn mà con giúp tăng hiệu suất sản xuất. Doanh nghiệp cần nắm được các yếu tố quan trọng khi sử dụng để liên tục điều chỉnh, kiểm tra máy và ứng dụng các công nghệ kiểm tra tiên tiến vào quy trình sản xuất SMT. Nếu cần thêm các thông tin về máy hàn sóng hoặc cần tư vấn về thiết bị khác, liên hệ ngay Hapoin để được hỗ trợ nhanh nhất!
Jasmine Wu – Hapoin
