Definição de HASL
HASL, abreviação de Hot Air Solder Leveling (Nivelamento por Solda a Ar Quente), é um processo que envolve a aplicação de uma camada de liga de estanho-chumbo na superfície do cobre para evitar a oxidação e fornecer uma boa base de soldagem para os processos de montagem subsequentes. Por que é chamado de Nivelamento por Solda a Ar Quente? Ele combina os processos de soldagem por onda e nivelamento por ar quente, onde uma solda eutética é revestida dentro dos orifícios metalizados e nos condutores impressos da PCB.
O processo começa com a aplicação de fluxo na PCB, seguida pela imersão na solda fundida. Por fim, o excesso de solda é soprado da PCB usando ar comprimido quente entre duas facas de ar, removendo simultaneamente o excesso de solda dos orifícios metalizados. Isso resulta em um revestimento de solda brilhante, plano e uniforme.
Características do HASL
A vantagem mais proeminente do revestimento de solda obtido através do nivelamento de solda a ar quente é a composição consistente do revestimento, garantindo proteção completa das bordas dos circuitos impressos. O HASL é um processo econômico e maduro com boa soldabilidade. No entanto, sua superfície não tem a suavidade do níquel imersão ouro (ENIG) ou do preservativo de soldabilidade orgânico (OSP), tornando-o geralmente adequado apenas para aplicações de soldagem. O nivelamento por solda a ar quente é uma tecnologia bem estabelecida, mas devido à sua operação em um ambiente dinâmico de alta temperatura e alta pressão, manter uma qualidade estável pode ser um desafio a ser controlado.
Processo HASL
1. Preparação
Antes de realizar o processo HASL em uma placa de circuito impresso (PCB), é necessário realizar alguns preparativos. Primeiramente, a PCB precisa ser limpa para remover sujeira e gordura da superfície. Em seguida, é aplicado um tratamento químico para melhorar a adesão da superfície da PCB. Por fim, a PCB é pré-aquecida para melhorar a eficácia do processo HASL.
2. HASL
Depois que a preparação estiver concluída, a PCB pode passar pelo processo HASL. O HASL envolve o revestimento da solda fundida na superfície da PCB. O HASL pode ser realizado manualmente ou usando uma máquina HASL automática. Durante o processo, é essencial controlar a espessura e a uniformidade do revestimento de solda para garantir a soldabilidade adequada e a resistência à corrosão da superfície da PCB.
3. Secagem
Após a conclusão do HASL, a PCB precisa ser seca. A secagem pode fazer com que o revestimento de estanho forme uma cristalização uniforme na superfície da PCB, melhorando assim o desempenho de soldagem e a resistência à corrosão da superfície da PCB. A temperatura e o tempo de secagem precisam ser ajustados de acordo com o material da PCB e a espessura do estanho.
4. Inspeção
Após a conclusão do processo HASL, a placa de circuito impresso precisa passar por uma inspeção. A inspeção pode ser realizada por meio de exame visual, inspeção por raios X, microscopia, etc. O objetivo da inspeção é garantir que o revestimento de solda na superfície da placa de circuito impresso seja uniforme, livre de defeitos e atenda aos padrões e requisitos relevantes.
HASL sem chumbo e HASL com chumbo
HASL sem chumbo:
O HASL sem chumbo é um processo ecológico com impacto mínimo na saúde humana. Atualmente, é recomendado como método preferencial. O HASL sem chumbo contém chumbo em uma concentração não superior a 0,5. Tem um ponto de fusão mais alto, resultando em juntas de solda mais resistentes.
HASL com chumbo:
O HASL com chumbo contém chumbo e estanho. O chumbo aumenta a atividade da solda durante o processo de soldagem. Ele oferece melhor resistência mecânica e brilho em comparação com o HASL sem chumbo.
Vantagens e desvantagens do HASL
Vantagens do nivelamento por solda a ar quente (HASL):
- O revestimento de solda apresenta excelente consistência e soldabilidade.
- A cobertura completa das bordas laterais do fio prolonga a vida útil da placa de circuito impresso (PCB) e aumenta sua confiabilidade.
- Flexibilidade no controle da espessura do revestimento de solda.
- Elimina problemas como pontes de solda e problemas com máscara de solda.
Desvantagens do nivelamento por solda a ar quente (HASL):
- Contaminação do cobre com o banho de solda, resultando em redução da soldabilidade.
- Presença de chumbo, que é prejudicial aos seres humanos e ao meio ambiente.
- Altos custos de produção.
- Possibilidade de deformação e empenamento da placa de circuito impresso.
Parâmetros do 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 |
