Définition de HASL
HASL, abréviation de Hot Air Solder Leveling (nivellement à l'air chaud), est un procédé qui consiste à appliquer une couche d'alliage étain-plomb sur la surface du cuivre afin d'empêcher l'oxydation et de fournir une bonne base de soudure pour les processus d'assemblage ultérieurs. Pourquoi s'appelle-t-il « nivellement à l'air chaud » ? Il combine les procédés de soudage à la vague et de nivellement à l'air chaud, où une soudure eutectique est appliquée à l'intérieur des trous métallisés et sur les conducteurs imprimés du circuit imprimé.
Le processus commence par l'application d'un flux sur le circuit imprimé, puis par son immersion dans la soudure fondue. Enfin, l'excès de soudure est éliminé du circuit imprimé à l'aide d'air comprimé chaud entre deux lames d'air, ce qui permet d'éliminer simultanément l'excès de soudure des trous métallisés. Il en résulte un revêtement de soudure brillant, plat et uniforme.
Caractéristiques du HASL
Le principal avantage du revêtement de soudure obtenu grâce au nivellement à l'air chaud est la composition homogène du revêtement, qui garantit une protection complète des bords des circuits imprimés. Le HASL est un procédé rentable et éprouvé qui offre une bonne soudabilité. Cependant, sa surface n'est pas aussi lisse que celle obtenue avec le nickelage chimique et l'immersion dans l'or (ENIG) ou le conservateur de soudabilité organique (OSP), ce qui le rend généralement adapté uniquement aux applications de soudage. Le nivellement à l'air chaud est une technologie bien établie, mais en raison de son fonctionnement dans un environnement dynamique à haute température et haute pression, il peut être difficile de contrôler la stabilité de la qualité.
Procédé HASL
1. Préparation
Avant d'effectuer le processus HASL sur un circuit imprimé, certaines préparations sont nécessaires. Tout d'abord, le circuit imprimé doit être nettoyé afin d'éliminer les salissures et la graisse présentes à sa surface. Ensuite, un traitement chimique est appliqué afin d'améliorer l'adhérence de la surface du circuit imprimé. Enfin, le circuit imprimé est préchauffé afin d'améliorer l'efficacité du processus HASL.
2. HASL
Une fois la préparation terminée, le circuit imprimé peut subir le processus HASL. Le HASL consiste à recouvrir la surface du circuit imprimé d'une couche de soudure fondue. Le HASL peut être effectué manuellement ou à l'aide d'une machine HASL automatique. Au cours du processus, il est essentiel de contrôler l'épaisseur et l'uniformité du revêtement de soudure afin de garantir une bonne soudabilité et une bonne résistance à la corrosion de la surface du circuit imprimé.
3. Séchage
Une fois le HASL terminé, le circuit imprimé doit être séché. Le séchage permet au revêtement d'étain de former une cristallisation uniforme à la surface du circuit imprimé, améliorant ainsi les performances de soudure et la résistance à la corrosion de la surface du circuit imprimé. La température et la durée de séchage doivent être ajustées en fonction du matériau du circuit imprimé et de l'épaisseur de l'étain.
4. Inspection
Une fois le processus HASL terminé, le circuit imprimé doit être inspecté. L'inspection peut être effectuée par examen visuel, inspection aux rayons X, microscopie, etc. L'objectif de l'inspection est de s'assurer que le revêtement de soudure à la surface du circuit imprimé est uniforme, exempt de défauts et conforme aux normes et exigences applicables.
HASL sans plomb et HASL avec plomb
HASL sans plomb :
Le HASL sans plomb est un procédé respectueux de l'environnement qui présente un risque minimal pour la santé humaine. Il est actuellement préconisé comme méthode privilégiée. Le HASL sans plomb contient du plomb à une concentration ne dépassant pas 0,5. Son point de fusion est plus élevé, ce qui permet d'obtenir des joints de soudure plus résistants.
HASL au plomb :
Le HASL au plomb contient à la fois du plomb et de l'étain. Le plomb améliore l'activité de la soudure pendant le processus de soudage. Il offre une meilleure résistance mécanique et une meilleure brillance que le HASL sans plomb.
Avantages et inconvénients du HASL
Avantages du nivellement à l'air chaud (HASL) :
- Le revêtement de soudure présente une excellente uniformité et une excellente soudabilité.
- La couverture complète des bords latéraux du fil prolonge la durée de vie du circuit imprimé (PCB) et améliore sa fiabilité.
- Flexibilité dans le contrôle de l'épaisseur du revêtement de soudure.
- Élimine les problèmes tels que les ponts de soudure et les problèmes liés au masque de soudure.
Inconvénients du nivellement à l'air chaud (HASL) :
- Contamination du cuivre par le bain de soudure, entraînant une réduction de la soudabilité.
- Présence de plomb, nocif pour l'homme et l'environnement.
- Coûts de production élevés.
- Possibilité de déformation et de gauchissement des circuits imprimés.
Paramètres du 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 |
