HASL'nin tanımı
HASL (Hot Air Solder Leveling), oksidasyonu önlemek ve sonraki montaj işlemleri için iyi bir lehimleme zemini sağlamak amacıyla bakır yüzeye bir kalay-kurşun alaşımı tabakası uygulanmasını içeren bir işlemdir. Neden Hot Air Solder Leveling olarak adlandırılır? Bu işlem, dalga lehimleme ve sıcak hava düzeltme süreçlerini birleştirir; burada, ötektik lehim, PCB’nin kaplamalı deliklerinin içine ve baskılı iletkenlerinin üzerine kaplanır.
İşlem, PCB üzerine akı uygulanmasıyla başlar, ardından PCB erimiş lehim içine daldırılır. Son olarak, iki hava bıçağı arasında sıcak basınçlı hava kullanılarak PCB'den fazla lehim üflenir ve aynı anda kaplanmış deliklerden fazla lehim de temizlenir. Bu işlem, parlak, düz ve homojen bir lehim kaplaması sağlar.
HASL'nin Özellikleri
Sıcak Hava Lehim Düzeltme (HASL) ile elde edilen lehim kaplamasının en belirgin avantajı, kaplamanın tutarlı bileşimidir; bu da baskılı devrelerin kenarlarının tam olarak korunmasını sağlar. HASL, iyi lehimlenebilirliğe sahip, maliyet etkin ve olgun bir işlemdir. Bununla birlikte, yüzeyi elektrolizsiz nikel daldırma altın (ENIG) veya organik lehimlenebilirlik koruyucu (OSP) kadar pürüzsüz değildir; bu nedenle genellikle sadece lehimleme uygulamaları için uygundur. Sıcak Hava Lehim Düzeltme, köklü bir teknolojidir, ancak yüksek sıcaklık ve yüksek basınçlı dinamik bir ortamda çalışması nedeniyle, istikrarlı kaliteyi korumak zor olabilir.
HASL Süreci
1. Hazırlık
Bir PCB üzerinde HASL işlemi gerçekleştirilmeden önce bazı hazırlıkların yapılması gerekir. Öncelikle, yüzeydeki kir ve yağları temizlemek için PCB'nin temizlenmesi gerekir. İkinci olarak, PCB yüzeyinin yapışmasını artırmak için kimyasal bir işlem uygulanır. Son olarak, HASL işleminin etkinliğini artırmak için PCB önceden ısıtılır.
2. HASL
Hazırlık işlemleri tamamlandıktan sonra, PCB HASL işlemine tabi tutulabilir. HASL işlemi, erimiş lehim maddesinin PCB yüzeyine kaplanmasını içerir. HASL işlemi manuel olarak ya da otomatik bir HASL makinesi kullanılarak gerçekleştirilebilir. İşlem sırasında, PCB yüzeyinin uygun lehimlenebilirliğini ve korozyon direncini sağlamak için lehim kaplamasının kalınlığını ve homojenliğini kontrol etmek büyük önem taşır.
3. Kurutma
HASL işlemi tamamlandıktan sonra PCB'nin kurutulması gerekir. Kurutma işlemi, kalay kaplamasının PCB yüzeyinde homojen bir kristalleşme oluşturmasını sağlar; böylece PCB yüzeyinin lehimleme performansı ve korozyon direnci artar. Kurutma sıcaklığı ve süresi, PCB malzemesine ve kalay kalınlığına göre ayarlanmalıdır.
4. Denetim
HASL işlemi tamamlandıktan sonra, PCB'nin denetimden geçmesi gerekir. Denetim, gözle inceleme, röntgen denetimi, mikroskopi vb. yöntemlerle gerçekleştirilebilir. Denetimin amacı, PCB yüzeyindeki lehim kaplamasının düzgün ve kusursuz olmasını ve ilgili standartlara ve gerekliliklere uygunluğunu sağlamaktır.
Kurşunsuz HASL ve Kurşunlu HASL
Kurşunsuz HASL:
Kurşunsuz HASL, insan sağlığına zararı asgari düzeyde olan çevre dostu bir işlemdir. Günümüzde tercih edilen bir yöntem olarak önerilmektedir. Kurşunsuz HASL, 0,5'i geçmeyen bir konsantrasyonda kurşun içerir. Erime noktası daha yüksek olduğundan, daha sağlam lehim bağlantıları sağlar.
Kurşunlu HASL:
Kurşunlu HASL, hem kurşun hem de kalay içerir. Kurşun, lehimleme işlemi sırasında lehimin etkinliğini artırır. Kurşunsuz HASL'ye kıyasla daha iyi mekanik mukavemet ve parlaklık sağlar.
HASL'ın Avantajları ve Dezavantajları
Sıcak Hava Lehim Düzeltme (HASL) Yönteminin Avantajları:
- Lehim kaplaması mükemmel tutarlılık ve lehimlenebilirlik gösterir.
- Telin yan kenarlarının tamamen kaplanması, baskılı devre kartının (PCB) ömrünü uzatır ve güvenilirliğini artırır.
- Lehim kaplamasının kalınlığının kontrolünde esneklik.
- Lehim köprülenmesi ve lehim maskesi ile ilgili sorunları ortadan kaldırır.
Sıcak Hava Lehim Düzeltme (HASL) Yönteminin Dezavantajları:
- Bakırın lehim banyosu ile kirlenmesi, bu da lehimlenebilirliğin azalmasına neden olur.
- İnsanlar ve çevre için zararlı olan kurşun içerir.
- Yüksek üretim maliyetleri.
- PCB'nin deforme olması ve eğrilmesi olasılığı.
HASL parametreleri
| 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 |
