Definizione di HASL
HASL, abbreviazione di Hot Air Solder Leveling, è un processo che prevede l’applicazione di uno strato di lega stagno-piombo sulla superficie del rame per prevenire l’ossidazione e fornire una buona base di saldatura per i successivi processi di assemblaggio. Perché si chiama Hot Air Solder Leveling? Combina i processi di wave soldering e livellamento ad aria calda, in cui una saldatura eutettica viene rivestita all’interno dei fori passanti e sui conduttori stampati del PCB.
Il processo inizia con l’applicazione di flusso sul PCB, seguito dall’immersione nel bagno di saldatura fusa. Infine, l’eccesso di saldatura viene soffiato via dal PCB utilizzando aria compressa calda tra due coltelli d’aria, rimuovendo contemporaneamente l’eccesso di saldatura dai fori passanti. Questo si traduce in un rivestimento di saldatura lucido, piatto e uniforme.
Caratteristiche di HASL
Il vantaggio più evidente del rivestimento di saldatura ottenuto tramite Hot Air Solder Leveling è la composizione costante del rivestimento, che garantisce una protezione completa dei bordi dei circuiti stampati. HASL è un processo economico e consolidato con una buona saldabilità. Tuttavia, la sua superficie manca della levigatezza di electroless nickel immersion gold (ENIG) o organic solderability preservative (OSP), rendendolo generalmente adatto solo per applicazioni di saldatura. Hot Air Solder Leveling è una tecnologia ben consolidata, ma a causa del suo funzionamento in un ambiente dinamico ad alta temperatura e alta pressione, mantenere una qualità stabile può essere difficile da controllare.
Processo HASL
1. Preparazione
Prima di eseguire il processo HASL su un PCB, è necessaria una certa preparazione. Innanzitutto, il PCB deve essere pulito per rimuovere sporco e grasso superficiali. In secondo luogo, viene applicato un trattamento chimico per migliorare l’adesione della superficie del PCB. Infine, il PCB viene preriscaldato per migliorare l’efficacia del processo HASL.
2. HASL
Una volta completata la preparazione, il PCB può essere sottoposto al processo HASL. HASL prevede il rivestimento della saldatura fusa sulla superficie del PCB. HASL può essere eseguito manualmente o utilizzando una macchina HASL automatica. Durante il processo, è essenziale controllare lo spessore e l’uniformità del rivestimento di saldatura per garantire una corretta saldabilità e resistenza alla corrosione della superficie del PCB.
3. Asciugatura
Dopo il completamento dell’HASL, il PCB deve essere asciugato. L’asciugatura può far formare un rivestimento di stagno una cristallizzazione uniforme sulla superficie del PCB, migliorando così le prestazioni di saldatura e la resistenza alla corrosione della superficie del PCB. La temperatura e il tempo di asciugatura devono essere regolati in base al materiale del PCB e allo spessore dello stagno.
4. Ispezione
Al completamento del processo HASL, il PCB deve essere sottoposto a ispezione. L’ispezione può essere eseguita mediante esame visivo, ispezione a raggi X, microscopia, ecc. Lo scopo dell’ispezione è garantire che il rivestimento di saldatura sulla superficie del PCB sia uniforme, privo di difetti e soddisfi gli standard e i requisiti pertinenti.
HASL senza piombo e HASL con piombo
HASL senza piombo:
L’HASL senza piombo è un processo ecologico con danni minimi alla salute umana. Attualmente è raccomandato come metodo preferito. L’HASL senza piombo contiene piombo in una concentrazione non superiore a 0,5. Ha un punto di fusione più alto, con conseguenti giunti di saldatura più resistenti.
HASL con piombo:
L’HASL con piombo contiene sia piombo che stagno. Il piombo aumenta l’attività della saldatura durante il processo di saldatura. Offre una migliore resistenza meccanica e luminosità rispetto all’HASL senza piombo.
Vantaggi e svantaggi di HASL
Vantaggi della livellatura a caldo dell’aria (HASL):
- Il rivestimento in saldatura presenta un’eccellente consistenza e saldabilità.
- La copertura completa dei bordi laterali del filo prolunga la durata del circuito stampato (PCB) e ne migliora l’affidabilità.
- Flessibilità nel controllo dello spessore del rivestimento in saldatura.
- Elimina problemi come il bridging della saldatura e i problemi con la maschera di saldatura.
Svantaggi della livellatura a caldo dell’aria (HASL):
- Contaminazione del rame con il bagno di saldatura, con conseguente riduzione della saldabilità.
- Presenza di piombo, che è dannoso per l’uomo e l’ambiente.
- Elevati costi di produzione.
- Possibilità di deformazione e imbarcamento del PCB.
Parametri di 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 |
