Kem hàn Solder Paste là gì? Vai trò, ứng dụng và lưu ý khi sử dụng 

Kem hàn solder paste là gì?

Kem hàn – Solder Paste là vật liệu không thể thiếu trong quá trình kết nối và lắp ráp các bo mạch in (PCB) cũng như linh kiện điện tử. Đây là một trong những vật liệu tiêu hao đóng vai trò quan trọng nhất trong ngành công nghiệp điện tử hiện nay. Bài viết này sẽ mang đến góc nhìn toàn diện về Kem hàn – Solder Paste, bao gồm thành phần cấu tạo, đặc tính, các loại kem hàn phổ biến, quy trình in cũng như ứng dụng thực tế trong lắp ráp bo mạch in.

Các loại kem hàn phổ biến trong sản xuất điện tử 

Water-Soluble Solder Paste 

Đây là dòng kem hàn được sử dụng rộng rãi nhất trong ngành sản xuất điện tử. Thành phần chính của nó bao gồm hỗn hợp polymer và glycol có khả năng hòa tan trong nước, giúp quá trình làm sạch sâu hàn trở nên đơn giản và hiệu quả. Chỉ cần sử dụng nước thông thường, các tàn dư hàn có thể dễ dàng bị loại bỏ mà không cần dung môi chuyên dụng.

Tuy nhiên, điểm hạn chế của loại kem hàn này là thời gian bảo quản tương đối ngắn, thường chỉ khoảng 3 tháng, do các thành phần trong chất mang dễ bị phân hủy theo thời gian.

No-Clean Solder Paste 

Loại kem hàn này chứa chất mang không hòa tan trong nước, giúp tạo ra các tàn dư không gây ảnh hưởng đến hiệu suất mạch điện sau khi hàn. Điều này giúp loại bỏ hoàn toàn bước làm sạch, tiết kiệm chi phí sản xuất và thời gian xử lý.

Một ưu điểm khác của No-Clean Solder Paste là thời hạn sử dụng dài hơn, thường dao động từ 6 đến 12 tháng, giúp các nhà sản xuất dễ dàng quản lý và lưu trữ nguyên liệu. Nhờ vào tính tiện lợi và hiệu quả, dòng kem hàn này được ứng dụng phổ biến trong sản xuất thiết bị điện tử tiêu dùng.

Halogen-Free Solder Paste 

Kem hàn này được thiết kế theo tiêu chí thân thiện với môi trường, hoàn toàn không chứa bromine hay chlorine, hai chất hóa học có thể gây ảnh hưởng đến sức khỏe và môi trường. Thay vào đó, nó sử dụng axit hữu cơ đặc biệt làm chất kích hoạt thay thế cho các hợp chất halogen truyền thống.

Chức năng quan trọng của Kem hàn (Solder paste) trong lắp ráp PCB

Cung cấp flux - loại bỏ oxy hóa và hỗ trợ kết nối hàn

Trong kem hàn có chứa flux, một thành phần hóa học quan trọng có tác dụng loại bỏ lớp oxit trên bề mặt kim loại, giúp đảm bảo các điểm tiếp xúc sạch sẽ, không bị cản trở bởi quá trình oxy hóa. Ngoài ra, flux còn giúp cải thiện độ thấm ướt của hợp kim hàn, tạo điều kiện lý tưởng để mối hàn hình thành một cách ổn định, chắc chắn và có độ bám dính tốt hơn. Điều này đặc biệt quan trọng để đảm bảo chất lượng và độ bền của các mối hàn trên bo mạch.

Giữ cố định linh kiện trước và sau khi hàn  

Một trong những chức năng thiết yếu khác của kem hàn là giữ cho linh kiện điện tử cố định đúng vị trí trong suốt quá trình lắp ráp. Khi kem hàn được in lên PCB và linh kiện được đặt lên trên, chính tính chất kết dính của kem hàn sẽ giữ chặt linh kiện tại vị trí mong muốn, ngăn chặn tình trạng dịch chuyển hoặc sai lệch trước khi quá trình hàn nhiệt diễn ra. Sau khi hợp kim hàn nóng chảy và đông đặc lại, linh kiện sẽ được gắn kết vững chắc với bảng mạch, đảm bảo sự ổn định trong quá trình hoạt động.

Tạo điểm kết nối chắc chắn giữa mạch in và linh kiện

Khi được nung chảy trong quá trình hàn, hợp kim trong kem hàn sẽ kết hợp với các điểm tiếp xúc trên PCB và chân linh kiện, tạo thành các mối hàn bền vững. Những mối hàn này không chỉ giúp kết nối linh kiện với mạch điện, mà còn đảm bảo khả năng dẫn điện tốt, giúp bo mạch hoạt động ổn định và đáng tin cậy. Việc sử dụng kem hàn đúng cách giúp cải thiện độ bền cơ học của mạch, ngăn ngừa tình trạng bong tróc linh kiện và đảm bảo hiệu suất lâu dài cho thiết bị điện tử.

Hướng dẫn sử dụng kem hàn solder paste trong lắp ráp PCB 

Phương pháp in kem hàn bằng khuôn

Sử dụng khuôn in là phương pháp truyền thống và phổ biến nhất để định vị chính xác kem hàn lên bề mặt PCB. Khuôn in có các lỗ mở tương ứng với vị trí linh kiện, giúp kiểm soát kem hàn chỉ bám vào các khu vực cần thiết.

• Cần đảm bảo lượng kem hàn vừa đủ: Nếu bôi quá ít, các mối hàn sẽ không đủ chắc chắn, dẫn đến kết nối kém bền hoặc dễ gãy. Ngược lại, nếu bôi quá nhiều, lượng kẽm dư thừa có thể gây hiện tượng cầu hàn (short circuit), dẫn đến đoản mạch giữa các điểm tiếp xúc gần nhau.

• Phù hợp cho sản xuất hàng loạt: Khuôn in giúp đảm bảo tính đồng nhất và tốc độ khi sản xuất với số lượng lớn. Tuy nhiên, nhược điểm của phương pháp này là cần thiết kế khuôn riêng biệt cho từng loại PCB, đồng thời khó điều chỉnh lượng kem hàn một cách linh hoạt.

Phương pháp in phun kem hàn

Máy in phun kem hàn là một công nghệ tiên tiến giúp khắc phục những hạn chế của phương pháp khuôn in truyền thống. Thay vì sử dụng khuôn cố định, máy in phun có thể lập trình để phân phối kem hàn một cách linh hoạt dựa trên từng thiết kế PCB cụ thể.

• Độ chính xác cao, kiểm soát tốt lượng kem hàn: Máy in phun hoạt động theo nguyên lý bơm chính xác một lượng kem hàn nhỏ giọt vào từng vị trí cần hàn. Điều này giúp tối ưu hóa quy trình, giảm thiểu lỗi và tránh lãng phí vật liệu.

• Yêu cầu kem hàn có độ nhớt thấp hơn: Để phù hợp với phương pháp in phun, kem hàn cần có độ lỏng cao hơn so với kem hàn sử dụng khuôn in truyền thống.

• Tích hợp linh hoạt với nhiều kiểu PCB: Máy in phun không yêu cầu khuôn in riêng biệt, giúp tiết kiệm thời gian thiết kế khuôn và đặc biệt hữu ích khi sản xuất các lô hàng nhỏ hoặc PCB có thiết kế phức tạp.

Cách bảo quản và lưu trữ Kem hàn (Solder paste)

Lưu trữ kem hàn trong điều kiện lý tưởng

• Bảo quản kem hàn trong tủ lạnh với nhiệt độ duy trì trong khoảng 0 - 10°C để ngăn ngừa hiện tượng oxy hóa và giữ cho kem hàn không bị khô.

• Sử dụng hộp chứa chuyên dụng có nắp kín, tránh để kem hàn tiếp xúc với không khí, hơi ẩm hoặc các chất ô nhiễm. Điều này giúp duy trì độ nhớt và đảm bảo độ đồng nhất của hỗn hợp hàn.

• Không lưu trữ kem hàn gần nguồn nhiệt, ánh nắng mặt trời hoặc môi trường có độ ẩm cao, vì điều này có thể làm thay đổi tính chất hóa học của kem hàn, ảnh hưởng đến chất lượng mối hàn.

Chuẩn bị kem hàn trước khi sử dụng

• Đưa kem hàn về nhiệt độ phòng trước khi sử dụng: Sau khi lấy ra khỏi tủ lạnh, kem hàn cần được để ổn định từ 2 đến 4 giờ ở nhiệt độ phòng (20 - 25°C) trước khi sử dụng. Việc này giúp tránh hiện tượng ngưng tụ hơi nước, ngăn ngừa ảnh hưởng đến độ bám dính của kem hàn.

• Không làm nóng kem hàn nhanh bằng nhiệt nhân tạo, chẳng hạn như dùng lò sưởi hoặc máy sấy, vì điều này có thể làm thay đổi cấu trúc vật lý của kem hàn, ảnh hưởng đến độ chảy và khả năng kết dính.

Trộn kem hàn đúng cách để đạt hiệu quả cao nhất

• Trước khi nạp vào máy in hoặc sử dụng thủ công, kem hàn cần được trộn kỹ để đảm bảo thành phần hợp kim và chất trợ hàn được phân bố đồng đều. Điều này giúp tránh hiện tượng tách lớp giữa hợp kim và dung môi, đảm bảo khả năng in chính xác.

• Trộn bằng máy khuấy chuyên dụng hoặc thủ công bằng dụng cụ sạch trong thời gian 1 - 2 phút để đạt được độ đồng nhất tối ưu.

• Nếu sử dụng kem hàn từ ống tiêm hoặc hộp mực, cần lắc nhẹ để đảm bảo hỗn hợp được đồng đều trước khi in.

Tránh nhiễm bẩn trong quá trình sử dụng

• Không để kem hàn tiếp xúc với các tạp chất như dầu mỡ, bụi bẩn hoặc các hạt kim loại khác. Bất kỳ tạp chất nào cũng có thể ảnh hưởng đến tính chất của kem hàn, làm giảm độ bám dính và ảnh hưởng đến chất lượng mối hàn.

• Dùng dụng cụ sạch khi lấy kem hàn để tránh nhiễm tạp chất. Nếu có dấu hiệu kem hàn bị nhiễm bẩn, nên thay mới để đảm bảo chất lượng sản xuất.

• Tránh sử dụng kem hàn đã bị khô hoặc vón cục, vì điều này có thể gây ra lỗi trong quá trình in và hàn linh kiện.

Sử dụng kem hàn trong thời gian khuyến nghị

• Tuân thủ thời gian sử dụng sau khi mở hộp: Hầu hết kem hàn có hạn sử dụng từ 3 - 12 tháng, tùy vào từng loại. Sau khi mở nắp, nên sử dụng trong thời gian khuyến nghị của nhà sản xuất, thường là trong vòng vài ngày đến vài tuần để đảm bảo chất lượng tối ưu. 

• Không trộn lẫn kem hàn cũ và mới: Nếu kem hàn đã mở nắp quá thời gian cho phép, tuyệt đối không trộn với kem hàn mới để tái sử dụng. Điều này có thể ảnh hưởng đến độ nhớt và khả năng bám dính của kem hàn.

• Loại bỏ kem hàn đã hết hạn theo đúng quy trình xử lý chất thải công nghiệp để tránh gây ô nhiễm môi trường.

Một số lưu ý khi sử dụng kem hàn Solder paste 

Bảo quản kem hàn ở nhiệt độ thích hợp

Kem hàn cần được bảo quản trong môi trường có nhiệt độ thấp, lý tưởng nhất là từ 2 - 10°C. Việc duy trì nhiệt độ trong khoảng này giúp ngăn ngừa hiện tượng oxy hóa, giữ nguyên đặc tính vật lý và hóa học của kem hàn, đảm bảo hiệu suất ổn định trong quá trình sử dụng.

Đưa kem hàn về nhiệt độ phòng trước khi sử dụng

• Khi lấy kem hàn từ tủ lạnh ra, không sử dụng ngay lập tức mà cần để kem ổn định ở nhiệt độ phòng (khoảng 20 - 25°C) trong ít nhất 2 giờ. Điều này giúp tránh hiện tượng ngưng tụ hơi nước, ngăn chặn rủi ro làm ảnh hưởng đến độ bám dính và tính đồng nhất của kem hàn.

• Tuyệt đối không sử dụng nguồn nhiệt nhân tạo (như máy sấy, lò sưởi) để làm nóng nhanh kem hàn, vì điều này có thể làm thay đổi độ nhớt và ảnh hưởng đến hiệu suất hàn.

Khuấy đều kem hàn trước khi sử dụng

• Trước khi sử dụng, kem hàn cần được khuấy đều trong khoảng 2 - 3 phút để đảm bảo hỗn hợp đồng nhất, tránh tình trạng phân tách giữa hợp kim hàn và chất trợ hàn (flux).

• Nếu trên bề mặt kem hàn xuất hiện các cục đông nhỏ, bạn nên loại bỏ chúng trước khi khuấy để tránh ảnh hưởng đến chất lượng in hàn. Việc khuấy đều giúp đảm bảo độ nhớt phù hợp, cải thiện khả năng bám dính và tối ưu hiệu suất in hàn.

Đậy kín nắp sau khi sử dụng để tránh bay hơi

• Sau khi mở nắp, nếu không sử dụng ngay trong thời gian dài (khoảng 1 giờ hoặc hơn), bạn nên đậy kín nắp hộp kem hàn để tránh tiếp xúc với không khí, hạn chế hiện tượng bay hơi và khô cứng.

• Khi cần sử dụng tiếp, chỉ mở nắp khi cần thiết để duy trì độ ẩm và tính nhất quán của kem hàn, giúp quá trình in và hàn đạt hiệu quả cao nhất.

Đại lý cung cấp kem hàn chất lượng, chính hãng 

Hicochem hiện đang cung cấp các loại kem hàn chính hãng tại Việt Nam. Cùng với đội ngũ kỹ thuật tư vấn và giải đáp mọi thắc mắc của khách hàng liên quan đến sản phẩm, Hicochem cam kết mang đến cho khách hàng sản phẩm chất lượng cao cùng với dịch vụ hỗ trợ tốt nhất trên thị trường.

Thông tin liên hệ:

Hotline/ Zalo: 0945 261 931

Email: sale@hicotech.com.vn