Kỹ thuật hàn kiểu Tek
(hackaday.com)- Tektronix đã sản xuất các video đào tạo chuyên sâu vào cuối thập niên 1970 đến đầu thập niên 1980 để nhân viên học cách hàn theo phương pháp Tek
- Video đầu tiên năm 1977 dạy cho công nhân dây chuyền lắp ráp các kỹ năng thực hành để hàn ổn định linh kiện xuyên lỗ trên PCB
- Video cũng đề cập đến lý thuyết như hóa học của việc hàn, hợp kim eutectic, và thiếc hàn chứa bạc, nhưng trọng tâm là thói quen thao tác đúng với mỏ hàn
- Video thứ hai dành cho kỹ thuật viên sửa chữa và tái gia công, trình bày các quy trình cần thiết cho phục hồi tại hiện trường như loại bỏ thiếc hàn, tránh làm hỏng PCB, và sửa các đường mạch bị bong
- Dù trông như một băng VHS cũ, video vẫn còn những mẹo hữu ích đến nay, như lau đầu mũi hàn bằng miếng bọt biển ướt để loại bỏ oxit và flux cháy bám trên đầu mũi
Cách Tektronix dạy hàn
- Hàn có vẻ như chỉ là một kỹ năng rèn bằng tay, nhưng mối hàn tốt đến từ thói quen tốt và thời gian luyện tập dài
- Với công ty coi trọng chất lượng mối nối, cần đào tạo để người thao tác học hàn một cách có hệ thống
- Tektronix đã sản xuất các video đào tạo chuyên sâu vào cuối thập niên 1970 và đầu thập niên 1980 để dạy cách hàn kiểu Tek
Video năm 1977 cho dây chuyền lắp ráp
- Video đầu tiên được sản xuất năm 1977 và dành cho công nhân dây chuyền lắp ráp
- Chủ đề trung tâm là thực hành tạo ra mối hàn chắc chắn trên PCB
- Chủ yếu tập trung vào linh kiện xuyên lỗ
- Cũng bao gồm một phần lý thuyết về hóa học của việc hàn
- Trình bày sự khác biệt giữa hợp kim eutectic và các hỗn hợp thiếc-chì khác
- Cũng nhắc ngắn gọn cách sử dụng đúng thiếc hàn chứa bạc
- Phần lớn thời lượng video dành cho việc sử dụng mỏ hàn, công cụ cốt lõi của công việc hàn
- Lau đầu mũi hàn bằng miếng bọt biển ướt giúp sự thay đổi nhiệt độ đột ngột hỗ trợ loại bỏ oxit và flux cháy
Video cho kỹ thuật viên sửa chữa và tái gia công
- Video thứ hai nhắm trực tiếp hơn tới các kỹ thuật viên sửa chữa và tái gia công của Tek
- Sau khi lặp lại khá nhiều nội dung từ video đầu, video chuyển sang các chủ đề chuyên về sửa chữa
- Trình bày các phương pháp loại bỏ thiếc hàn hiệu quả
- Khuyên tránh cách loại bỏ thiếc hàn kiểu “Heat and Shake”
- Khuyến nghị đeo kính bảo hộ
- Video cũng cho thấy chi tiết cách tránh làm hỏng PCB trong quá trình sửa chữa và cách khắc phục khi đường mạch bị bong lên
Chất lượng sửa chữa và tính thẩm mỹ
- Người ta coi trọng không chỉ việc kết quả sửa chữa hoạt động đúng mà còn phải trông đẹp mắt
- Đặc biệt, bodge wire nên được bố trí ở mặt sau của bo mạch để khó bị nhìn thấy
- Các bo mạch Tek thời đó đẹp đến mức như những tác phẩm nghệ thuật, nên việc không làm hỏng vẻ ngoài ấy trong quá trình sửa chữa là điều quan trọng
1 bình luận
Các ý kiến trên Hacker News
Hàn đúng kiểu Tektronix thật sự là như thế này: https://www.youtube.com/watch?v=RpB5JqGo1co
Các dải cọc đấu gốm của Tektronix được nung bạc lên bề mặt gốm, và họ dùng thiếc hàn chứa 3% bạc cho phần này. Bên trong các máy hiện sóng Tektronix thời đó thực sự rất đẹp.
Tektronix là công ty đầu tiên làm ra máy hiện sóng có màn hình được hiệu chuẩn để đo điện áp khá chính xác. Các máy hiện sóng trước đó chỉ cho xem hình dạng sóng một cách tương đối, nên Tektronix phải tự phát triển linh kiện và kỹ thuật để mạch điện tử hoạt động nhất quán trong thiết bị di động, ngay cả trong dải nhiệt độ và độ ẩm rộng.
Tôi tò mò về các mẹo hàn không chì. Trên các diễn đàn online hầu như lúc nào cũng chỉ thấy “cứ dùng loại có chì đi”, còn cách để thực sự hàn không chì cho tốt thì hiếm khi thấy.
Đặc biệt vì con trai tôi hay ở quanh đó, nên dù chì có thể được xử lý tương đối an toàn, việc duy trì dùng loại không chì có vẻ là lựa chọn thận trọng.
PS-900 cũng đủ mạnh, nhưng không rõ có bền 30 năm như MX-500 không. Thermaltronics là công ty do một số kỹ sư Metcal lập ra sau khi bằng sáng chế của Metcal hết hạn nên có thể mua đầu mỏ rẻ hơn, nhưng gần đây tôi chưa kiểm tra các bộ nguồn của họ.
Không giống các mỏ hàn khác như Weller, nó không dùng vòng lặp PID. Nó dùng hiệu ứng Curie của hợp kim đầu mỏ và đưa RF 2,6MHz vào tay cầm, nhờ đó tiếp tục làm nóng đầu mỏ không độ trễ ngay cả khi chạm vào một mặt đồng lớn. Nhược điểm là muốn đổi nhiệt độ thì phải thay đầu mỏ đắt tiền; ưu điểm là có thể truyền nhiệt nhiều hơn hẳn.
Nếu không dùng lò hàn thì đây là lựa chọn tốt nhất. Đắt, nhưng chất lượng công việc khác hẳn. Tôi vẫn dùng một chiếc Metcal gần 25 năm tuổi mà không có vấn đề gì; nó tương thích với đầu mỏ Metcal và Thermaltronics, nóng tốt hơn mọi mỏ hàn tôi từng dùng, và nếu hỏng cũng dễ sửa.
Dù vậy, thiếc hàn thiếc-bạc-đồng (SAC) không chì cũng khá dễ dùng. Cần mỏ hàn nóng hơn, khoảng 300°C, và khi hàn PCB có thể cần làm nóng trước bo lên 80~100°C để có kết quả tốt. Vì bề mặt phải nóng hơn, thiếc hàn có thể mất thêm chút thời gian để chảy và thấm ướt.
Nếu dùng thêm flux hoặc thiếc hàn không có flux, cần kiểm tra khả năng tương thích trong datasheet. Phần lớn flux đều ổn, nhưng tôi từng thấy một số loại ghi không nên dùng với một vài thành phần không chì.
Nhược điểm chính của thiếc hàn không chì SAC là nhiệt độ cao hơn có thể làm quá nhiệt một số linh kiện, đặc biệt là tụ điện và IC. Cần giữ thời gian gia nhiệt ngắn nhất có thể.
Cá nhân tôi đã quay lại dùng thiếc hàn có chì, và quản lý phơi nhiễm bằng thông gió cùng bộ lọc HEPA.
Hãy tăng nhiệt độ mỏ hàn và chạm vào pad trước. Pad là nơi hấp thụ nhiệt lớn hơn nhiều. Tì đầu mỏ vào chân linh kiện, đợi khoảng 1 giây, rồi cấp thiếc hàn từ phía đối diện của chân để chính chân linh kiện làm chảy thiếc và lấp đầy mối nối.
Khi lo về mối nối, hãy dùng flux. Chất lỏng giúp truyền nhiệt tốt hơn. Bạn nên thấy một fillet mịn giữa pad và chân linh kiện; thiếc hàn phải thấm ướt 100% quanh pad và nối tự nhiên lên chân linh kiện. Mối nối không được trông như cát, bẩn, hoặc có bề mặt hoàn thiện xấu.
Không chì vẫn không hoạt động tốt bằng loại có chì. Chì rõ ràng là hữu ích. Dù vậy, tôi thấy yên tâm hơn nhiều về môi trường trong garage.
Tuy nhiên, khi có một dự án cần khoảng 500 mối hàn thủ công, sau vài ngày nản chí tôi đã quay lại dùng loại có chì với chút cảm giác tội lỗi thoáng qua.
Tôi nghĩ sự phản cảm có hai nguồn gốc. Thứ nhất, có nhiều người kỳ cựu không thích chính phủ can thiệp vào thú chơi của họ, nên cố tình thuyết phục người khác dùng thiếc hàn có chì.
Thứ hai, vài năm đầu chuyển đổi rất đau đớn. Cần nâng cấp thiết bị, các hợp kim ban đầu có hiệu năng kém, và có vấn đề râu thiếc. Râu thiếc không phải là vấn đề chỉ riêng hàn không chì, nhưng dường như xảy ra thường xuyên hơn. Nhưng thời đó đã qua, và ngành công nghiệp đã chuyển hẳn rồi.
Tôi từng học lớp hàn độ tin cậy cao trong USAF. Mức độ chi tiết cần có cho một mối hàn hoàn hảo là cực lớn, và rất nhiều mối nhìn bề ngoài có vẻ ổn cũng bị loại vì các lý do như đồng bị lộ hoặc bề mặt lồi.
Có một chỉ lệnh kỹ thuật của USAF về việc này, do Navy phát hành và chia sẻ với Marine Corps: https://www.robins.af.mil/Portals/59/documents/technicalorde...
Điểm then chốt là làm sạch mối nối trước và sau khi hàn. Chúng tôi dùng cồn isopropyl trong chai nhấn dạng dispenser, và bàn chải acid đã cắt lông còn khoảng 1/4 inch.
Quân đội hiện cũng dùng thiếc hàn không chì, nhưng đang lo ngại về râu thiếc.
Hồi đại học tôi làm thực tập sinh “kỹ thuật viên điện tử” trong vài tháng. Tôi xử lý các công việc sửa đổi dài 3~10 trang để cập nhật PCB từ phiên bản này sang phiên bản kế tiếp.
Tôi làm dưới kính hiển vi, và đôi khi phải đi dây magnet từ một đầu bo sang đầu kia, hoặc luồn qua via sang mặt bên kia. Đó là công việc cực kỳ tinh vi, và trong số đồng nghiệp của tôi có một người đúng kiểu nghệ sĩ thật sự. Tôi không giỏi đến mức đó, nhưng đôi khi vẫn nhớ những việc như vậy.
Tôi học hàn điện tử bằng súng hàn Weller khổng lồ của bố. 40 năm sau ghé thăm, tôi phải sửa một mối nối rất nhỏ trên một cây nến điện tử; cầm khẩu súng lục khổng lồ kêu ù ù có gắn bóng đèn soi vùng làm việc ấy khiến tôi có cảm giác như một thủ lĩnh người tiền sử
Dù vậy, với thứ công cụ quái vật đó vẫn có thể làm được việc tinh xảo
Video này là video dài nhất mà lâu lắm rồi tôi mới xem hết trên YouTube, và thật mới mẻ vì không có quảng cáo gây khó chịu
Mới hôm qua tôi mua một bộ đầu hàn bằng đồng nguyên chất trên Amazon
Người ta nói chúng không bền, nhưng tôi đã thật sự rất chật vật để mạ thiếc các đầu hàn thông thường và khiến chúng truyền nhiệt hiệu quả. Dù dùng tổ hợp chất mạ thiếc đầu hàn, flux, chất vệ sinh nào cũng không giải quyết triệt để được
Nếu mỏ hàn còn không hỗ trợ tốt đầu hàn thông thường, rất có thể nó không đưa đủ công suất vào đầu hàn để bù lượng nhiệt bị lấy đi. Đồng chỉ làm quá trình này diễn ra nhanh hơn mà thôi. Bạn có thể thử đầu hàn dày hơn, hoặc cho thật nhiều thiếc hàn nóng chảy lên đầu hàn để tạo hiệu ứng tương tự, hoặc dùng mỏ hàn công suất cao hơn
Tôi đã hàn 15 năm với đủ loại mỏ hàn, nhưng chưa bao giờ cần đầu đồng. Thay vào đó, tôi thường cần thiết bị tốt hơn Hakko hoặc Weller tiêu chuẩn. Ví dụ 400°C của Hakko và 400°C của Metcal hoàn toàn không giống nhau
Thực tế, ai mua chúng rồi cũng nói: “À, hóa ra hàn vốn phải như thế này”
Thiếc hàn cũng có thể không tốt. Nên dùng loại ổn như Felder hoặc Multicore. Thiếc hàn có chì dễ thao tác, và vô hại nếu bạn rửa tay và không liếm PCB. Tôi thường dùng thiếc hàn có chì pha bạc của Felder, khoảng 70 đô la một cuộn
Nếu dùng Hakko thì nên mua đầu hàn chính hãng. Không thì tốt hơn là đổi sang mỏ hàn khác. Hakko giá rẻ rất tệ
Dù là một loạt video cũ như vậy, thông tin vẫn rất phong phú
Tôi học từ loạt video toàn diện này của PACE, cộng thêm rất nhiều luyện tập: https://www.youtube.com/watch?v=vIT4ra6Mo0s
Tôi muốn nghịch mạch điện tử, nhưng ghét hàn. Tôi ghét mùi nồng và khói, ghét cả việc những mảnh kim loại nhỏ văng khắp nơi
Điện tử học đã ra đời 100 năm rồi mà tôi không hiểu vì sao vẫn không có phương án thay thế hàn để tạo kết nối
Dân chuyên nghiệp dùng flux cực kỳ nhiều. Nó gần như giải quyết vấn đề oxy hóa và cũng giúp rất nhiều trong việc lan nhiệt tới đúng chỗ bạn muốn. Một nửa vấn đề về nhiệt độ có thể xử lý bằng cách gia nhiệt trước bo mạch hoặc dùng dụng cụ sửa bằng khí nóng để gia nhiệt cục bộ
Các kỹ thuật khác như keo hoặc bấm ép cũng có chỗ dùng, nhưng hoặc kém tin cậy, hoặc điện trở cao, hoặc khó tự động hóa
Tương lai có thể thay đổi, nhưng nhu cầu không lớn. Keo có độ dẫn thấp và khó gỡ, còn đầu nối cơ khí thì cồng kềnh và không chắc bằng
Nhưng ngoài breadboard ra, rốt cuộc bạn vẫn bị kéo về phía tạo một môi trường hàn sạch sẽ. Bản thân việc đó khá dễ. Nếu thật sự lo lắng thì làm hộp găng tay, còn tôi thì đeo mặt nạ phòng độc và mở cửa sổ
Tôi chưa từng phát âm là “Sodder”. Lúc nào cũng là “Sold-er”
Việc tôi đến từ miền Tây nước Mỹ có thể liên quan. Nếu nghe ai đó nói “sold-er”, có lẽ tôi sẽ nghĩ người đó chỉ từng thấy từ này trên chữ viết rồi đọc theo chính tả