I. Định nghĩa

Kem hàn SMT có chì là vật liệu hàn thường được sử dụng trong quá trình gia công SMT (Công nghệ gắn bề mặt). Nó là một hỗn hợp dạng kem của các thành phần trợ hàn (nhựa thông, chất pha loãng, chất ổn định, v.v.) và các thành phần hợp kim (chủ yếu là thiếc, chì). Do thiếc (Sn) và chì (Pb) là các nguyên tố cốt lõi trong thành phần hợp kim của nó, nên nó được gọi là "kem hàn có chì".

II. Thành phần cốt lõi

Thành phần của kem hàn có chì có thể chia thành hai phần: bột hợp kim và chất trợ hàn:

• Bột hợp kim:
  • Thành phần chính: Thiếc (Sn) và chì (Pb), tỷ lệ phổ biến là Sn63:Pb37 (hợp kim eutectic, điểm nóng chảy 183℃).
  • Kem hàn có chì nhiệt độ thấp: Thêm các nguyên tố như bismuth (Bi) để giảm điểm nóng chảy (ví dụ: hợp kim Sn-Bi-Pb).
  • Tạp chất vi lượng: Chứa sắt, kẽm, đồng, nhôm, v.v., cần kiểm soát chặt chẽ hàm lượng của chúng để tránh ảnh hưởng đến hiệu suất hàn.
• Chất trợ hàn:
  • Chức năng: Làm cho bột hợp kim thành dạng kem, kiểm soát tính lưu động, loại bỏ oxit trên bề mặt hàn, cung cấp lực dính cho linh kiện, v.v.
  • Thành phần: Nhựa thông (chất tạo màng chính), chất pha loãng (điều chỉnh độ nhớt), chất ổn định (ngăn chặn quá trình oxy hóa), v.v.

III. Đặc điểm chính

Ưu điểm

• Hiệu suất in tuyệt vời: Khả năng lăn và xả thiếc tốt, có thể xử lý in tinh vi các pad có khoảng cách 0.3mm; độ nhớt thay đổi ít khi in liên tục, tuổi thọ hoạt động của stencil thép vượt quá 12 giờ.
• Độ ổn định hàn cao: Không bị sụt lún sau khi in, khả năng thấm ướt phù hợp, thích ứng với các loại thiết bị hàn khác nhau, không cần môi trường nitơ, cửa sổ quy trình rộng.
• Hiệu suất sau hàn tốt: Dư lượng ít và màu nhạt, điện trở cách điện cao, có thể đạt yêu cầu không cần rửa, hiệu suất ICT (Kiểm tra trong mạch) tốt.
• Giá thành tốt: Giá thấp hơn kem hàn không chì, độ bền hàn cao, khả năng dẫn điện tốt, phạm vi ứng dụng rộng.

Nhược điểm

• Vấn đề môi trường: Chứa các chất độc hại như chì (Pb), không tuân thủ các tiêu chuẩn môi trường như RoHS, có tác động tiêu cực đến sức khỏe con người và môi trường.
• Hình thức và oxy hóa: Bề mặt oxy hóa nhanh sau khi hàn, màu sắc (đen xám) khác biệt lớn so với chất nền, ảnh hưởng đến hình thức sản phẩm.
• Hạn chế sử dụng: Xuất khẩu quốc tế (ví dụ: sang châu Âu và Mỹ) cần tuân thủ các yêu cầu về môi trường, đang dần được thay thế bằng kem hàn không chì.

IV. Ứng dụng tiêu biểu

Kem hàn có chì chủ yếu được sử dụng trong các kịch bản sản xuất điện tử không có yêu cầu môi trường nghiêm ngặt, bao gồm:

• Điện tử tiêu dùng: Hàn các đầu nối điện thoại, điện trở mật độ cao, cổng sạc Type-C, cổng video máy tính, PCB router, v.v.
• LED và chiếu sáng: Gắn chip LED, hàn tản nhiệt (do nhiệt độ hàn thấp, ít gây hỏng linh kiện).
• Công nghiệp ô tô: Gắn và hàn các linh kiện điện tử ô tô (ví dụ: diode, cảm biến).
• Quy trình SMT chung: Gắn linh kiện điện tử (điện trở, tụ điện, IC), hàn reflow, v.v.

V. Lưu ý khi sử dụng

• Hồi nhiệt và khuấy trộn: Trước khi sử dụng, cần hồi nhiệt đến 25℃ (nghiêm cấm gia nhiệt), khuấy thủ công 3-5 phút hoặc dùng máy khuấy 1-3 phút.
• Thêm và bảo quản: Thêm kem hàn từng lượng nhỏ nhiều lần; sử dụng hết trong vòng 24 giờ sau khi mở, không đổ kem hàn đã đổ ra trở lại hộp ban đầu.
• In và gắn: Hoàn thành việc gắn linh kiện và hàn reflow trong vòng 1-2 giờ sau khi in, tránh kem hàn bị oxy hóa.
• Yêu cầu môi trường: Nhiệt độ môi trường hoạt động 22-28℃, độ ẩm 40%-60%.

VI. Phân loại và sự khác biệt chính

Phân loại kem hàn có chì

Sự khác biệt chính so với kem hàn không chì