Vỏ hàn tốt rồi — nhưng linh kiện điện tử bên trong lại hỏng

Hàn vỏ thiết bị điện tử có một vấn đề đặc biệt khó nắm bắt: mối hàn tốt, ngoại quan đẹp, thử kín đạt — mà sản phẩm lại hỏng về điện, mở ra thấy linh kiện bên trong bị hư.

Dao động truyền vào bên trong

Dao động siêu âm lan truyền qua vỏ và không dừng lại chỉ vì bên trong có linh kiện điện tử. Nó tới bo mạch, tới chân linh kiện, và tới bất cứ thứ gì tiếp xúc hoặc liên kết với vỏ.

Những thứ dễ bị ảnh hưởng gồm thạch anh (bản chất là linh kiện nhạy với tần số), tụ gốm (vật liệu giòn, dễ nứt ở chân), rơ-le và công tắc hành trình (tiếp điểm có thể rung sai hoặc xê dịch), màng cảm biến (kết cấu mỏng, nhạy với rung động), và dây dẫn mảnh cùng mối hàn thiếc (mỏi).

Cộng hưởng nguy hiểm hơn tiếp xúc

Dao động truyền qua tiếp xúc trực tiếp suy giảm theo khoảng cách và thường kiểm soát được. Cái khó thật sự là cộng hưởng — một bo mạch, một giá đỡ kiểu công-xôn hoặc một chân linh kiện dài có tần số riêng rơi vào gần tần số siêu âm sẽ có chuyển động bị khuếch đại rõ rệt, và hư hỏng xuất hiện ở nơi không ai ngờ tới.

Hư hỏng do cộng hưởng có một đặc trưng: luôn cùng một vị trí, không liên quan tới khoảng cách tới mối hàn, và xuất hiện trên cả lô. Nếu lần nào hỏng cũng là đúng linh kiện đó ở đúng vị trí đó thì gần như chắc chắn là cộng hưởng.

Ba hướng xử lý

1. Đổi tần số. Biện pháp trực tiếp nhất. Chuyển từ 20 kHz sang 30 hoặc 40 kHz sẽ làm thay đổi điều kiện cộng hưởng; tần số cao hơn cũng có biên độ nhỏ hơn và quãng truyền năng lượng ngắn hơn, nhẹ nhàng hơn với linh kiện bên trong. Đổi lại là công suất khả dụng — hiếm khi là ràng buộc với vỏ thiết bị điện tử nhỏ và mỏng.

2. Đổi thứ tự lắp ráp. Có thể hàn vỏ trước rồi mới lắp điện tử vào không? Với nhiều sản phẩm, thứ tự này thương lượng được, và đây là giải pháp triệt để nhất. Khi yêu cầu kín buộc phải làm ngược lại, hãy cân nhắc lắp linh kiện nhạy cảm sau cùng qua một cửa có thể làm kín.

3. Đỡ và giảm chấn bên trong. Giữ bo mạch thật chắc trong vỏ thay vì treo nó trên vài trụ vít; bo mạch không được đỡ rất dễ cộng hưởng. Thêm đệm giảm chấn giữa bo mạch và vỏ khi cần.

Những biện pháp bổ sung

Rút ngắn thời gian hàn. Thời gian chịu rung càng ngắn thì hư hỏng tích lũy càng ít. Chế độ năng lượng với biên độ cao hơn và chu kỳ ngắn hơn thường thân thiện với linh kiện bên trong hơn là hàn lâu với biên độ thấp.

Dời điểm tiếp xúc của đầu hàn. Đưa dao động vào từ vị trí xa các linh kiện nhạy cảm hết mức có thể, tốt nhất là có kết cấu ngăn ở giữa.

Đổi kiểu mối ghép. Mối ghép cắt tập trung năng lượng tại bề mặt lắp ghép và phát tán vào thân chi tiết ít hơn so với gờ dẫn năng lượng.

Cách kiểm chứng

Đừng chỉ dựa vào kiểm tra ngoại quan và thử kín. Bắt buộc phải kiểm tra chức năng điện sau khi hàn, tốt nhất là kèm chu kỳ nhiệt hoặc thử lão hóa rung — có những hư hỏng không phát hiện được lúc xuất xưởng mà chỉ bộc lộ khi đã tới tay khách hàng.

Các tần số khả dụng của từng model có trên trang máy hàn siêu âm. Gửi bản vẽ lắp, bố trí bên trong và vị trí các linh kiện nhạy cảm tới 1427498429@qq.com, hoặc gọi +86 769 8202 9510 / +86 137 6001 0932.