Definición de HASL
HASL, abreviatura de Hot Air Solder Leveling (nivelación de soldadura con aire caliente), es un proceso que consiste en aplicar una capa de aleación de estaño y plomo sobre la superficie del cobre para evitar la oxidación y proporcionar una buena base de soldadura para los procesos de montaje posteriores. ¿Por qué se llama nivelación de soldadura con aire caliente? Combina los procesos de soldadura por ola y nivelación con aire caliente, en los que se recubre con soldadura eutéctica el interior de los orificios metalizados y los conductores impresos de la placa de circuito impreso.
El proceso comienza aplicando fundente sobre la PCB, seguido de su inmersión en la soldadura fundida. Por último, el exceso de soldadura se elimina de la PCB utilizando aire comprimido caliente entre dos cuchillas de aire, eliminando simultáneamente el exceso de soldadura de los orificios metalizados. El resultado es un recubrimiento de soldadura brillante, plano y uniforme.
Características del HASL
La ventaja más destacada del recubrimiento de soldadura conseguido mediante el nivelado de soldadura con aire caliente es la composición uniforme del recubrimiento, lo que garantiza una protección completa de los bordes de los circuitos impresos. El HASL es un proceso rentable y maduro con buena soldabilidad. Sin embargo, su superficie carece de la suavidad del níquel químico inmerso en oro (ENIG) o del conservante orgánico de soldabilidad (OSP), por lo que generalmente solo es adecuado para aplicaciones de soldadura. La nivelación de soldadura con aire caliente es una tecnología bien establecida, pero debido a su funcionamiento en un entorno dinámico de alta temperatura y alta presión, mantener una calidad estable puede ser difícil de controlar.
Proceso HASL
1. Preparación
Antes de realizar el proceso HASL en una PCB, es necesario realizar algunos preparativos. En primer lugar, hay que limpiar la PCB para eliminar la suciedad y la grasa de la superficie. En segundo lugar, se aplica un tratamiento químico para mejorar la adhesión de la superficie de la PCB. Por último, se precalienta la PCB para mejorar la eficacia del proceso HASL.
2. HASL
Una vez completada la preparación, la PCB puede someterse al proceso HASL. El HASL consiste en recubrir la superficie de la PCB con soldadura fundida. El HASL puede realizarse manualmente o utilizando una máquina HASL automática. Durante el proceso, es esencial controlar el espesor y la uniformidad del recubrimiento de soldadura para garantizar la soldabilidad y la resistencia a la corrosión adecuadas de la superficie de la PCB.
3. Secado
Una vez completado el proceso HASL, es necesario secar la placa de circuito impreso. El secado permite que el recubrimiento de estaño forme una cristalización uniforme en la superficie de la placa, lo que mejora el rendimiento de la soldadura y la resistencia a la corrosión de la superficie de la placa. La temperatura y el tiempo de secado deben ajustarse en función del material de la placa y del espesor del estaño.
4. Inspección
Una vez completado el proceso HASL, la PCB debe someterse a una inspección. La inspección puede realizarse mediante examen visual, inspección con rayos X, microscopía, etc. El objetivo de la inspección es garantizar que el recubrimiento de soldadura de la superficie de la PCB sea uniforme, no presente defectos y cumpla con las normas y requisitos pertinentes.
HASL sin plomo y HASL con plomo
HASL sin plomo:
El HASL sin plomo es un proceso respetuoso con el medio ambiente que supone un daño mínimo para la salud humana. Actualmente se recomienda como método preferido. El HASL sin plomo contiene plomo en una concentración que no supera el 0,5. Tiene un punto de fusión más alto, lo que da como resultado uniones de soldadura más resistentes.
HASL con plomo:
El HASL con plomo contiene tanto plomo como estaño. El plomo mejora la actividad de la soldadura durante el proceso de soldadura. Ofrece una mayor resistencia mecánica y brillo en comparación con el HASL sin plomo.
Ventajas y desventajas del HASL
Ventajas del nivelado por aire caliente (HASL):
- El recubrimiento de soldadura presenta una excelente consistencia y soldabilidad.
- La cobertura completa de los bordes laterales del cable prolonga la vida útil de la placa de circuito impreso (PCB) y mejora su fiabilidad.
- Flexibilidad en el control del espesor del recubrimiento de soldadura.
- Elimina problemas como los puentes de soldadura y los problemas con la máscara de soldadura.
Desventajas del nivelado por aire caliente (HASL):
- Contaminación del cobre con el baño de soldadura, lo que reduce la soldabilidad.
- Presencia de plomo, que es perjudicial para los seres humanos y el medio ambiente.
- Altos costes de producción.
- Posibilidad de deformación y alabeo de la PCB.
Parámetros de 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 |
