HASL-Hot Air Solder Leveling Oberflächenbehandlung

Hot Air Solder Leveling, oder HASL, ist ein gängiges Oberflächengüte in der Leiterplattenindustrie, bei der typischerweise Lot mit 63% Zinn und 37% Blei verwendet wird. Aufgrund seiner Kosteneffizienz wird es häufig für allgemeine Leiterplatten mit größeren Komponenten und größeren Drahtabständen verwendet. Mit dem zunehmenden Fokus auf eine nachhaltige Entwicklung verlangen jedoch immer mehr Elektronikhersteller, dass die Leiterplattenfabriken die RoHS-Normen, die bleifreie Oberflächen erfordern. Während HASL-Oberfläche bleifrei hergestellt werden kann, entscheiden sich weniger Menschen dafür, da der Prozess unangenehm, schmutzig und schwierig ist.

HASL

Eigenschaften von HASL Finish

Elektronikhersteller müssen die geeignete Oberflächenbehandlung für PCB-Herstellungdie in industriellen Maschinen und elektronischen Anwendungen für Kinder weit verbreitet sind. Es ist von entscheidender Bedeutung, dass diese elektronischen Produkte einen maximalen Nutzen bieten. Daher ist es wichtig, die Eigenschaften der Oberflächenbeschaffenheit von HASL-Leiterplatten zu verstehen.

  • Die Erkennung der Plattenoberfläche kann leicht durch direkte Beobachtung mit dem bloßen Auge erfolgen;
  • HASL sorgt für eine gute Benetzung beim Fügen und Löten von Komponenten;
  • Die Heißluftlötung kann oxidiertes Kupfer auf der Leiterplatte nicht nivellieren;
  • Dieses Finish ist leichter zugänglich;
  • Es kann die Lebensdauer von gedruckten Schaltungen verlängern;
  • Die für dieses Finish verwendeten Materialien sind preiswert und leicht erhältlich;
  • Es lässt sich leicht auf der Platte anbringen, ohne dass eine spezielle Ausrüstung erforderlich ist;
  • Boards mit HASL können bei Temperaturen von bis zu 265 Grad Celsius betrieben werden;
  • HASL hat ein längeres Verarbeitungsfenster, das schnelle Produktionspläne ermöglicht, ohne dass eine große Anzahl von Platten benötigt wird;
  • Es hat gute ästhetische Parameter;
  • Die Dicke des HASL-Finishs kann einheitlich gestaltet werden, indem die Menge des Lots auf dem Pad nach dem heißen Messer und der thermischen Spannung kontrolliert wird;
  • Das Heißluft-Lötverfahren arbeitet mit unregelmäßigen Oberflächen und ist daher ungeeignet für SMT-Bestückung;
  • Der Lötprozess kann zu Nichtbenetzung oder Entnetzung führen, wenn die Lötschicht die intermetallische Schicht nicht vollständig bildet;
  • Die Verarbeitung bei hohen Temperaturen kann plattierte Durchgangslöcher beschädigen, und die Toleranzen für plattierte Löcher können schwierig zu handhaben sein;
  • HASL ist eine gute Wahl für Drahtbindungen;
  • Sie eignet sich nicht für Komponenten mit geringem Abstand, und es kann eine Richtmaschine erforderlich sein, um ihre Ebenheit zu erhöhen.

HASL vs. Bleifreies HASL

Vergleich der Differenzen

  • Die HASL-Leiterplattenoberfläche besteht in der Regel aus einer Blei-Zinn-Legierung, die schädlich für den menschlichen Körper und die Umwelt sein kann. Bleifreies HASL hingegen enthält kein Blei als Lotlegierung, was es umweltfreundlicher und weniger schädlich macht und den zukünftigen Trends entgegenkommt.
  • Der Schmelzpunkt von Blei ist höher als der von Zinn. Daher ist der Schmelzpunkt von bleifreiem HASL höher als der von HASL, das Blei als einen der Rohstoffe verwendet.
  • Mit HASL-Oberflächen behandelte PCBAs können eine glänzende Oberfläche aufweisen, während bleifreies HASL eine matte Oberfläche bieten kann.
  • Die mechanische Festigkeit von mit HASL behandelten Leiterplatten und bleifreiem HASL kann ähnlich sein.
  • Bleifreies HASL enthält weniger als 0,5% Blei, während HASL normalerweise 37% Blei enthält.
  • Der Zusatz von Blei kann die Handhabung des Zinndrahts während des Lötvorgangs erleichtern, aber auch mit bleifreiem Draht lassen sich bei richtiger Handhabung zufriedenstellende Ergebnisse erzielen.
 
HASL
LF HASL
Inhalt leiten
Zinn und Blei (37% von Blei)
Zinn (Blei weniger als 0,5%)
Pad Leistung
Glänzend
Dim
Lötbarkeit
Gut
Medium
Reflow-Löttemperaturen
210℃ bis 245℃
240℃ bis 270℃
Temperaturen beim Wellenlöten
Über 250℃
Über 260℃

Bewerbungsprozess

  • HASL PCB Oberfläche:

Das Aufbringen der HASL-Beschichtung auf eine Leiterplatte erfolgt in drei Schritten: Reinigen, Fluxen und Aufsprühen von geschmolzenem Lot, um die erforderliche Benetzung zu erreichen. Anschließend wird überschüssiges Lot mit Heißluftmessern entfernt, wobei die Module der Luftmesser auf die Schmelztemperatur des Lots eingestellt werden. Sobald das Lot fest geworden ist, werden die Platinen durch eine Waschmaschine geführt, um Flussmittelrückstände zu entfernen.

Einige HASLs sind in einem Neunzig-Grad-Winkel konfiguriert, um ein vollständiges Eintauchen der Platine in das Lötbad zu ermöglichen, was zu hochwertigen Oberflächen führt. Alternativ können auch horizontale Linien verwendet werden, bei denen die Platine durch Düsen oder Rollen, die mit dem oberen und unteren Teil der Platte verbunden sind, in das Lot getaucht wird. Durch diesen horizontalen Prozess wird eine gleichmäßige Dicke erreicht, im Gegensatz zum vertikalen Prozess, bei dem die Schwerkraft die Lotverteilung beeinflussen kann.

HASL hat eine gute Benetzbarkeit und wird gegenüber anderen Oberflächen bevorzugt, da es dem Lötmaterial länger standhält, ohne dass ein Schutzmaterial verwendet werden muss. Die Qualität der Oberfläche kann durch den Luftdruck, die Bewegung der Platine zum Lot hin und vom Lot weg während des Eintauchens und den Luftmesserwinkel gemessen werden.

Die HASL-Oberfläche eignet sich zwar gut zum Löten von Bauteilen, ist aber aufgrund ihrer Dicke nicht mit Fine-Pitch-Elementen kompatibel. Die HASL-Beschichtung besteht aus einer eutektischen Mischung aus Zinn und Blei und ist die beste Option für Durchgangslöcher und größere SMD-Komponenten. Es ist jedoch nicht die beste Option für SMD-Bauteile mit einer Größe von weniger als 0805.

  • Bleifrei HASL Oberfläche:

Bleifreies Hot Air Solder Leveling ist eine Art der Oberflächenveredelung, bei der bleifreie Lotlegierungen anstelle der herkömmlichen eutektischen Zinn-Blei-Legierungen verwendet werden, die bei HASL zum Einsatz kommen. Bei der Anwendung wird geschmolzenes Lot auf die Leiterplatte gesprüht, um die erforderliche Benetzung zu erreichen, gefolgt von der Verwendung von bleifreien Heißluftmessern. Sobald das Lot fest geworden ist, wird die Leiterplatte durch eine Waschanlage geführt, um alle verbleibenden Flussmittelrückstände zu entfernen, ähnlich wie beim HASL-Verfahren.

Bleifreies HASL gilt als umweltfreundliche Alternative zu herkömmlichem HASL, da es kein Blei enthält. Es wird jedoch weniger häufig für die Oberflächenbearbeitung verwendet, verglichen mit anderen Optionen wie ENIG und OSP, die leichter erhältlich sind.

Die HASL-Oberflächenbehandlung hat eine lange Geschichte und die meisten PCBA-Hersteller können diesen Service anbieten, einschließlich FS Technology. Obwohl es eine billige Alternative ist, entspricht es nicht den RoHS-Bestimmungen. Wir sollten also sicherstellen, dass bei der Herstellung und der tatsächlichen Verwendung von elektronischen Produkten hochsichere Oberflächen verwendet werden.

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