Acabados de PCB:nivelación de soldadura con aire caliente

Si está involucrado en la industria de PCB - "placas de circuito impreso", ya debe comprender que estas placas tienen superficies con acabado de cobre. En caso de que se dejen sin protección, el cobre comenzará a oxidarse y deteriorarse, inutilizando su placa de circuito.

El acabado de la superficie ayuda a formar una interfaz entre la PCB y el componente. Este acabado tiene dos funciones importantes:la protección de los circuitos a base de cobre expuestos y proporcionar una superficie soldable durante el montaje de los componentes en la placa de circuito impreso.

¿Qué es la nivelación de soldadura por aire caliente?

La nivelación de soldadura por aire caliente o HASL alguna vez fue aclamada como una forma comprobada y verdadera de producir resultados de ensamblaje de PCB consistentes y de calidad. Dicho esto, la complejidad y la densidad de los componentes de la placa de circuito en constante evolución y aumento han llevado las capacidades de todos los sistemas de soldadura horizontal a sus límites máximos.

HASL es probablemente el tipo más común de acabado de superficie de placa de circuito impreso utilizado en la industria en la era moderna. La composición del acabado Hot Air Solder Leveling tiene proporciones de 37 por ciento de plomo y 63 por ciento de estaño. Sin embargo, también puede usar HASL para un acabado sin plomo; todo lo que se necesita es un pequeño ajuste en todo el proceso.

Proceso HASL

Este tipo de acabado de superficie de PCB se aplica sumergiendo primero la placa de circuito en un recipiente de aleación de plomo/estaño fundido después de la aplicación de la máscara de soldadura. El siguiente paso es la eliminación del exceso de soldadura a través del nivelador de aire caliente (HAL) usando cuchillos de aire caliente que dan como resultado dejar una capa lo más delgada posible.

El trabajo de esta capa de soldadura delgada restante es proteger los rastros debajo de la corrosión. El acabado también facilita la actividad de soldar sus componentes a la placa de circuito durante el proceso de ensamblaje de la placa de circuito impreso mediante el estañado previo de las almohadillas en su placa.

La nivelación por soldadura de aire caliente es uno de los acabados superficiales de PCB más rentables en comparación con otros tipos de acabados disponibles en el mercado. Por lo tanto, es una opción recomendada y preferida de acabado de superficie para PCB de uso general.

Aunque se considera un tipo separado de acabado de superficie por derecho propio, podemos hablar un poco sobre HASL sin plomo. Es idéntico a HASL tanto en uso como en apariencia; sin embargo, la soldadura en LF-HASL contiene una mezcla de 0,6 por ciento de cobre y 99,3 por ciento de estaño.

Esta aleación tiene un punto de fusión más alto para la soldadura sin plomo en comparación con la soldadura con plomo. Esto plantea la necesidad de una ligera modificación en la operación de soldadura por reflujo en su solución de montaje de placa de circuito impreso.

La HASL sin plomo es un reemplazo viable para el proceso de soldadura tradicional con fuente de plomo, pero solo se usa cuando necesita una placa de circuito que cumpla con RoHS. También debes recordar que necesitarás un material laminado con alta temperatura para aplicar este tipo de acabado. De lo contrario, el resto del proceso de soldadura es similar a HASL.

En los últimos años, la nivelación de soldadura con aire caliente fue el acabado de superficie de PCB más demandado y popular. Se debió a dos cualidades principales, es decir, solución robusta y bajo costo.

Sin embargo, la evolución reciente y los cambios fundamentales en la industria de las placas de circuito impreso introdujeron una tecnología de montaje en superficie (SMT) más compleja y avanzada, lo que expuso las deficiencias de HASL.

No puede usar HASL con un ensamblaje de circuito SMT de paso fino debido a la incompatibilidad entre las superficies irregulares y los componentes de paso fino. Aunque una solución HASL sin plomo no está disponible en el mercado, hay varias otras opciones que puede utilizar para lograr productos altamente confiables.

Ventajas y desventajas de HASL

Hay ciertas ventajas y desventajas de usar HASL, y son:

Ventajas

• Ampliamente disponible
• Bajo costo
• Excelente vida útil
• Fácilmente reelaborado

Desventajas

• Produce superficies irregulares
• No es una solución ideal para componentes de paso fino
• Poca humectación
• No es ideal para PTH o orificio pasante chapado
• Choque térmico

Todavía vale la pena

HASL sigue siendo relevante, y uno de los beneficios menos conocidos y no deseados de HASL es la exposición de su PCB a temperaturas más altas de hasta 265 ⁰C. Esto ayudará a identificar posibles problemas de deslaminación antes de conectar componentes costosos a la placa.