Определение HASL
HASL, сокращение от Hot Air Solder Leveling (выравнивание припоя горячим воздухом), представляет собой процесс, при котором на поверхность меди наносится слой оловянно-свинцового сплава для предотвращения окисления и обеспечения хорошей основы для пайки в последующих процессах сборки. Почему он называется выравниванием припоя горячим воздухом? Он сочетает в себе процессы пайки волной припоя и выравнивания горячим воздухом, при которых эвтектический припой наносится внутри металлизированных отверстий и на печатные проводники печатной платы.
Процесс начинается с нанесения флюса на печатную плату, после чего она погружается в расплавленный припой. Наконец, избыток припоя сдувается с печатной платы с помощью горячего сжатого воздуха между двумя воздушными ножами, одновременно удаляя избыток припоя из металлизированных отверстий. В результате получается блестящее, ровное и однородное покрытие припоем.
Характеристики HASL
Наиболее заметным преимуществом покрытия припоем, полученного с помощью выравнивания припоем горячим воздухом, является однородный состав покрытия, обеспечивающий полную защиту краев печатных плат. HASL — это экономичный и отработанный процесс с хорошей паяемостью. Однако его поверхность не обладает гладкостью, характерной для безэлектродного никеля с погружным золочением (ENIG) или органического средства для сохранения паяемости (OSP), поэтому он в целом подходит только для пайки. Выравнивание припоя горячим воздухом — это хорошо отработанная технология, но из-за ее работы в динамичной среде с высокой температурой и высоким давлением поддержание стабильного качества может быть сложной задачей.
Процесс HASL
1. Подготовка
Перед выполнением процесса HASL на печатной плате необходимо провести некоторые подготовительные работы. Во-первых, печатную плату необходимо очистить, чтобы удалить поверхностную грязь и жир. Во-вторых, проводится химическая обработка для улучшения адгезии поверхности печатной платы. Наконец, печатная плата предварительно нагревается для повышения эффективности процесса HASL.
2. HASL
После завершения подготовки печатная плата может пройти процесс HASL. HASL включает в себя нанесение расплавленного припоя на поверхность печатной платы. HASL может выполняться вручную или с помощью автоматической машины HASL. Во время процесса необходимо контролировать толщину и однородность покрытия припоя, чтобы обеспечить надлежащую паяемость и коррозионную стойкость поверхности печатной платы.
3. Сушка
После завершения HASL печатная плата должна быть высушена. Сушка позволяет оловянному покрытию образовать однородную кристаллизацию на поверхности печатной платы, тем самым улучшая паяемые свойства и коррозионную стойкость поверхности печатной платы. Температура и время сушки должны быть отрегулированы в соответствии с материалом печатной платы и толщиной олова.
4. Проверка
По завершении процесса HASL печатная плата должна пройти проверку. Проверка может проводиться путем визуального осмотра, рентгеновского контроля, микроскопии и т. д. Цель проверки — убедиться, что покрытие припоем на поверхности печатной платы равномерное, не имеет дефектов и соответствует соответствующим стандартам и требованиям.
Бессвинцовый HASL и свинцовый HASL
Бессвинцовый HASL:
Бессвинцовый HASL — это экологически чистый процесс, наносящий минимальный вред здоровью человека. В настоящее время он рекомендуется в качестве предпочтительного метода. Бессвинцовый HASL содержит свинец в концентрации, не превышающей 0,5. Он имеет более высокую температуру плавления, что обеспечивает более прочные паяные соединения.
Свинцовый HASL:
Свинцовый HASL содержит как свинец, так и олово. Свинец усиливает активность припоя во время процесса пайки. Он обеспечивает лучшую механическую прочность и блеск по сравнению с бессвинцовым HASL.
Преимущества и недостатки HASL
Преимущества выравнивания паяльной пастой горячим воздухом (HASL):
- Покрытие припоем отличается превосходной однородностью и паяемостью.
- Полное покрытие боковых краев провода продлевает срок службы печатной платы (PCB) и повышает ее надежность.
- Гибкость в регулировании толщины покрытия припоем.
- Устраняет такие проблемы, как спаивание и проблемы с паяльной маской.
Недостатки выравнивания паяными соединениями горячим воздухом (HASL):
- Загрязнение меди паяльной ванной, что приводит к снижению паяемости.
- Наличие свинца, вредного для человека и окружающей среды.
- Высокие производственные затраты.
- Возможность деформации и коробления печатной платы.
Параметры HASL
| Attributes | Values | Recommendation |
|---|---|---|
| Copper Removal Bath Temp. | 195±5℃ | |
| Solder Pot Temp. | 230～260℃ | 245-250℃ |
| Agitation Bath Temp. | 240±20℃ | |
| Solder Immersion Time | 1~6 Sec | 2~3 Sec |
| Air Knife Temp. | 220～260℃ | |
| Air Knife Angle | 4~8 | Front: 4, Rear: 8 |
| Air Pressure | 1.0～4.0kg／cm^2 | 3kg/cm^2 |
| Air Storage Cylinder Press. | 6.5～7.5kg／cm^2 | 7.0kg/cm^2 |
| Air Jetting Time | 2±1sec | |
| Arm Lifting Speed | Within 1 sec during air jetting time setting | |
| Tin Content in Lead-Tin | 60～64％ | |
| Alloy Copper Content in Lead-Tin | Less than 0.3％ | |
| Front and Rear Air Knife Distance from Fixture | 2~6mm | 4mm |
