Hai tiêu chuẩn được nhắc tới nhiều nhất khi nói về chất lượng hàn là J-STD-001 và IPC-A-610. Chúng thường bị dùng lẫn, nhưng vai trò khác nhau: một bên quy định yêu cầu đối với quá trình, một bên quy định tiêu chí chấp nhận khi kiểm tra.
Bài viết này giải thích cách dùng hai tiêu chuẩn này khi đánh giá mối hàn qua mặt cắt, và những điểm cần lưu ý để kết luận có cơ sở.
1. Hai tiêu chuẩn, hai vai trò
| Tiêu chuẩn | Vai trò | Dùng khi nào |
|---|---|---|
| J-STD-001 — Yêu cầu đối với mối hàn điện và lắp ráp điện tử | Quy định yêu cầu về vật liệu, thiết bị và quá trình | Khi thiết lập và kiểm soát quá trình hàn |
| IPC-A-610 — Tiêu chí chấp nhận của lắp ráp điện tử | Quy định cách đánh giá sản phẩm đạt hay không đạt | Khi kiểm tra và ra kết luận về sản phẩm |
Nói ngắn: J-STD-001 trả lời “phải làm thế nào”, IPC-A-610 trả lời “thế nào thì được coi là đạt”. Một báo cáo tốt nên viện dẫn cả hai khi cần đánh giá nguyên nhân và kết luận chất lượng.
2. Cấp chất lượng ảnh hưởng tới tiêu chí
Cả hai tiêu chuẩn đều phân theo cấp chất lượng, và cấp chất lượng quyết định mức nghiêm ngặt của tiêu chí. Vì vậy kết luận “mối hàn đạt” luôn phải đi kèm cấp áp dụng.
| Cấp | Đặc điểm áp dụng | Hệ quả khi đánh giá |
|---|---|---|
| Cấp 1 | Yêu cầu chức năng cơ bản | Một số đặc điểm khiếm khuyết có thể được chấp nhận |
| Cấp 2 | Yêu cầu cao hơn về độ ổn định | Hạn chế hơn về khuyết tật được phép |
| Cấp 3 | Yêu cầu độ tin cậy cao | Tiêu chí nghiêm ngặt nhất, ưu tiên độ tin cậy liên tục |
3. Các chỉ tiêu mối hàn đánh giá qua mặt cắt
| Chỉ tiêu | Đặc điểm cần đọc | Dấu hiệu cần lưu ý |
|---|---|---|
| Hình dạng fillet | Độ lõm và tính liên tục của bề mặt thiếc | Bề mặt lồi, gãy góc, ranh giới rõ rệt |
| Độ ngấm chân | Mức thiếc bám theo chân linh kiện | Bám quá ít hoặc dồn lệch một phía |
| Liên kết kim loại | Có dải liên kim tại mặt phân cách | Không thấy dải hoặc dải không liên tục |
| Nứt trong mối hàn | Vị trí và hướng vết nứt | Nứt ở gót, nứt song song mặt phân cách |
| Void | Tỷ lệ, kích thước lớn nhất và vị trí | Void lớn ở vùng chịu lực hoặc vùng dẫn nhiệt |
| Khoảng hở giữa chân và thiếc | Có khe hở giữa kim loại chân và thiếc không | Khe hở dọc theo chân linh kiện |
4. Giới hạn khi áp tiêu chí kiểm tra bề mặt cho mặt cắt
IPC-A-610 được xây dựng chủ yếu cho kiểm tra bằng mắt và bằng thiết bị quang học trên bề mặt sản phẩm. Khi áp dụng cho ảnh mặt cắt, có ba điểm cần lưu ý:
- Hình dạng trên mặt cắt phụ thuộc mặt phẳng cắt: cùng một mối hàn, cắt ở vị trí khác nhau cho hình dạng khác nhau. Vì vậy không thể so trực tiếp hình dạng trên mặt cắt với mô tả hình dạng bề mặt.
- Một số đặc điểm chỉ tồn tại ở bề mặt: ví dụ độ bóng hoặc màu sắc bề mặt thiếc — những thứ không đọc được trên mặt cắt.
- Một số đặc điểm chỉ thấy được trên mặt cắt: liên kết kim loại, lớp liên kim, void bên trong — những thứ tiêu chí kiểm tra bề mặt không đề cập.
Cách dùng đúng: coi mặt cắt là nguồn dữ liệu bổ sung, ghi rõ đặc điểm nào đọc được từ đâu, thay vì cố gán mọi tiêu chí bề mặt lên ảnh mặt cắt.
5. Trình tự đánh giá mối hàn trên mặt cắt
- Xác định loại mối hàn và cấp chất lượng áp dụng.
- Xác định vị trí và hướng cắt đã dùng, kèm sơ đồ.
- Đọc từng chỉ tiêu trong bảng ở mục 3 và ghi riêng kết quả từng chỉ tiêu.
- Đối chiếu với tiêu chí của tiêu chuẩn và cấp áp dụng.
- Ghi rõ giới hạn: kết quả chỉ áp dụng cho mẫu đã cắt, cho mặt phẳng cắt đã chọn.
6. Vai trò của J-STD-001 trong đánh giá mặt cắt
Khi mặt cắt cho thấy một khuyết tật, câu hỏi tiếp theo là khuyết tật đó có nguồn gốc từ quá trình hay không. J-STD-001 hữu ích ở bước này vì nó quy định các yêu cầu về quá trình: nhiệt độ, thời gian, vật liệu, và các yêu cầu về kiểm soát thiết bị.
- Đối chiếu profile nhiệt thực tế với yêu cầu quá trình.
- Kiểm tra loại và tình trạng vật liệu hàn, trợ dung.
- Kiểm tra điều kiện thiết bị và tình trạng hiệu chuẩn.
- Kiểm tra các yêu cầu về làm sạch và xử lý sau hàn.
7. Lỗi thường gặp khi kết luận
- Áp tiêu chí bề mặt lên hình mặt cắt: dẫn tới kết luận sai vì hai nguồn dữ liệu khác bản chất.
- Không nêu cấp chất lượng: kết luận không thể đối chiếu.
- Kết luận cho cả lô từ một mẫu: một mặt cắt chỉ đại diện cho chính mặt phẳng đó.
- Bỏ qua thiết kế: có đặc điểm bất thường về hình dạng nhưng lại đúng theo thiết kế pad và stencil đã định.
- Không viện dẫn tiêu chuẩn: kết luận không có cơ sở để so sánh hoặc bảo vệ.
8. Câu hỏi thường gặp
Có thể kết luận “đạt” chỉ dựa trên mặt cắt không?
Có, cho chính mẫu đã cắt và cho các đặc điểm quan sát được trên mặt cắt đó. Không thể suy rộng cho toàn bộ lô chỉ từ một mẫu.
Nếu hình dạng trên mặt cắt khác mô tả trong tiêu chuẩn thì xử lý thế nào?
Kiểm tra lại vị trí và hướng cắt trước tiên. Hình dạng khác thường do mặt phẳng cắt khác, không nhất thiết là khuyết tật.
Cần áp dụng cấp chất lượng nào?
Theo yêu cầu của khách hàng hoặc theo thị trường áp dụng. Cấp này phải được ghi rõ trong tài liệu kỹ thuật từ trước khi sản xuất.
Void có bị tiêu chí chấp nhận coi là lỗi không?
Không tự động. Cần xét tỷ lệ, kích thước lớn nhất, vị trí và yêu cầu của sản phẩm. Với linh kiện dẫn nhiệt hoặc chịu lực, tiêu chí thường nghiêm ngặt hơn.
Nên kiểm tra thêm gì ngoài mặt cắt?
Nên kết hợp AOI hoặc kiểm tra quang học để đánh giá các đặc điểm bề mặt, và đo điện để đánh giá chức năng. Mặt cắt bổ sung tầng thông tin mà hai phương pháp kia không có.
9. Kết luận
J-STD-001 và IPC-A-610 không thay thế nhau: một bên nói về yêu cầu quá trình, một bên nói về tiêu chí chấp nhận. Khi đánh giá mối hàn qua mặt cắt, cần phân biệt rõ đặc điểm nào đọc được từ mặt cắt và giới hạn nào của phương pháp này.
Bốn việc nên làm: ghi rõ tiêu chuẩn và cấp chất lượng trong báo cáo; không áp tiêu chí bề mặt lên hình mặt cắt; đọc từng chỉ tiêu riêng và ghi kết luận riêng; và nêu rõ giới hạn kết luận theo mẫu đã cắt.
Nguồn tham khảo
- J-STD-001 — Yêu cầu đối với mối hàn điện và lắp ráp điện tử.
- IPC-A-610 — Tiêu chí chấp nhận của lắp ráp điện tử.
- IPC-TM-650 Phương pháp 2.1.1 — Microsectioning.
- IPC-7095 — Thiết kế và lắp ráp BGA.
Bài viết liên quan
- Cross section mối hàn: góc thấm ướt, độ ngấm chân và lớp liên kim
- IPC-A-600 và IPC-6012: tiêu chí chấp nhận bo mạch trên mặt cắt
- IPC-7095: tiêu chí void cho BGA theo từng mức
- Tiêu chuẩn cross section: IPC-A-600 và IPC-6012 nói gì?
Trao đổi thêm
Miễn trừ trách nhiệm
Bài viết này là nội dung diễn giải do chúng tôi tự biên soạn; không phải tư vấn pháp lý. Doanh nghiệp cần đối chiếu nguyên văn văn bản/tiêu chuẩn liên quan trước khi áp dụng cho sản phẩm cụ thể.
Xem thêm: Chính sách bản quyền & Miễn trừ trách nhiệm của ticforall.com.
