Thiếc Hàn Điện Tử Là Gì? Thành Phần, Cấu Tạo và Ứng Dụng

Thiếc hàn điện tử là một trong những vật tư quan trọng nhất trong ngành sản xuất – sửa chữa điện tử. Tuy nhỏ bé nhưng chất lượng thiếc hàn ảnh hưởng trực tiếp đến độ bền mối hàn, hiệu suất dây chuyền SMT/THT và tuổi thọ sản phẩm điện tử.

Trong bài viết này, The Tech sẽ giúp bạn hiểu từ A–Z về thiếc hàn điện tử: khái niệm, cấu tạo, tiêu chuẩn, cách lựa chọn và những lỗi thường gặp khi hàn.

1. Thiếc hàn điện tử là gì?

Thiếc hàn điện tử (Solder Wire) là loại vật liệu kim loại ở dạng sợi dây được dùng để liên kết các chân linh kiện với bề mặt mạch PCB thông qua quá trình nung nóng. Khi được nung đến nhiệt độ nóng chảy, thiếc chuyển sang dạng lỏng, bám vào bề mặt kim loại và tạo thành mối hàn dẫn điện – dẫn nhiệt ổn định.

Thiếc hàn điện tử thường được sản xuất dưới dạng:

Dạng dây cuộn (thường dùng nhất)
Dạng thanh (cho hàn thủ công hoặc gắn dây tải lớn)
Dạng bột / hồ (solder paste) cho công nghệ reflow SMT

Đặc điểm của thiếc hàn điện tử

Dễ nóng chảy ở nhiệt độ thấp
Có độ ướt tốt, bám đều bề mặt
Tạo mối hàn bóng, chắc, ít rỗ khí
Dẫn điện và dẫn nhiệt ổn định

Để đảm bảo chất lượng mối hàn, thiếc hàn phải tuân theo các tiêu chuẩn: JIS – IPC – ISO – RoHS.

2. Thành phần hợp kim của thiếc hàn

Hợp kim của thiếc hàn quyết định trực tiếp đến:

Nhiệt độ nóng chảy
Độ bám
Độ bền mối hàn
Độ an toàn môi trường

2.1. Thiếc hàn có chì (Sn–Pb)

Đây là loại truyền thống, phổ biến nhờ dễ nóng chảy và dễ thao tác.

Tỷ lệ phổ biến nhất:

Sn63/Pb37 → nhiệt độ nóng chảy: 183°C
Sn60/Pb40 → nhiệt độ nóng chảy: 183–190°C

Ưu điểm:

Chảy nhanh
Mối hàn đẹp, bóng
Phù hợp sửa chữa, sản xuất thủ công
Giá thành thấp

Nhược điểm:

Chứa chì → không đạt tiêu chuẩn RoHS
Không phù hợp cho sản phẩm xuất khẩu sang EU, Mỹ

2.2. Thiếc hàn không chì (Lead-Free Solder)

Được sử dụng ngày càng nhiều theo quy định RoHS.

Hợp kim phổ biến:

SAC305: Sn96.5 – Ag3.0 – Cu0.5
SAC0307: Sn99 – Ag0.3 – Cu0.7
Sn99.3 – Cu0.7

Ưu điểm:

Thân thiện môi trường
Đáp ứng chuẩn RoHS
Độ bền cơ học tốt

Nhược điểm:

Nhiệt độ nóng chảy cao hơn (217–227°C)
Cần thiết bị hàn ổn định hơn
Giá thành cao

3. Cấu tạo thiếc hàn dạng dây

Dây thiếc hàn điện tử gồm hai phần chính:

3.1. Lớp hợp kim thiếc (vỏ ngoài)

Là phần kim loại nóng chảy. Tùy loại thiếc mà tỷ lệ Sn–Pb hoặc Sn–Ag–Cu khác nhau.

3.2. Lõi Flux (chất trợ hàn) bên trong

Flux giúp:

Làm sạch bề mặt kim loại
Tăng khả năng ướt của thiếc
Giảm oxy hóa trong quá trình hàn

Có các loại flux:

Flux nhựa thông (Rosin) – dùng phổ biến
Flux không màu, ít khói (No-Clean)
Flux hoạt tính cao (RA / RMA) – dùng cho linh kiện khó bám

Số lượng lõi: 1 – 3 – 5 lõi tùy hãng.

Thiếc hàn điện tử có bao nhiêu loại?

Dựa trên tỷ lệ Thiếc/Chì được trộn với nhau, thiếc hàn điện tử được chia thành nhiều loại. Nhưng phổ biến là 2 loại sau:

Thiếc hàn điện tử cao cấp

Thiếc hàn điện tử cao cấp là loại thiếc hàn được pha trộn với tỷ lệ 63/37. Nghĩa là trong đó có 63% thiếc và 37% chì. Loại thiếc hàn này có khả năng hàn rất tốt, cho mối hàn đẹp, bóng bẩy. Đặc biệt, nó cũng cho khả năng đóng rắn nhanh hơn, giúp giảm được những nguy cơ và ảnh hưởng xấu đến chất lượng mối hàn.

Khi sử dụng loại thiếc hàn điện tử cao cấp này, bạn cần dùng kèm thêm thông hàn – một loại hợp chất bảo vệ mối hàn tránh khỏi sự oxy hóa từ môi trường. Nhờ đó mà mối hàn bền chắc hơn với thời gian.

Thiếc hàn điện tử thông dụng

Thiếc hàn điện tử thông dụng là loại thiếc hàn được pha trộn với tỷ lệ 60/40. Nghĩa là trong đó có 60% thiếc và 40% chì. Loại thiếc hàn này có nhiệt độ nóng chảy thấp. Đồng thời, nó cũng có nhiệt độ đông rắn ở các phần khác nhau là tách biệt. Điều này giúp kéo dài thời gian đóng rắn của mối hàn, giúp thợ hàn có thể dễ dàng lau chùi các vết chì hàn bị vấy bẩn xung quanh mối hàn. Từ đó, giúp mối hàn được đẹp và nhìn xịn hơn. Đặc biệt, vì có khả năng đóng rắn lâu nên loại thiếc hàn được dùng để gắn các linh kiện điện tử yêu cầu độ chính xác cao.

4. Các loại đường kính thiếc hàn

Đường kính dây thiếc hàn quyết định ứng dụng:

Đường kính	Ứng dụng
0.3 – 0.5mm	Linh kiện SMD nhỏ, IC, transistor, pad nhỏ
0.6 – 0.8mm	Hàn thủ công điện tử phổ thông
1.0 – 1.2mm	Hàn dây điện, cơ điện, bo lớn
1.6mm trở lên	Hàn cơ khí, điện công suất, dây lớn