Nivelado con Aire Caliente y Soldadura (HASL): Acabado Fiable para PCB

Si está en la industria de PCB, ya sabe que estas placas tienen superficies de cobre acabadas. Si se dejan desprotegidas, el cobre empieza a oxidarse y deteriorarse, volviendo la placa inutilizable.

El acabado superficial forma una interfaz entre el PCB y el componente. Tiene dos funciones significativas: protección del cobre expuesto y proporcionar una superficie soldable durante el ensamblaje de componentes al PCB.

¿Qué es el Nivelado con Aire Caliente y Soldadura (HASL)?

HASL fue considerado una forma probada y verdadera de producir resultados consistentes y de calidad en ensamblaje PCB. Dicho esto, la creciente complejidad y densidad de componentes ha llevado las capacidades de todos los sistemas de soldadura horizontal a sus límites máximos.

HASL es probablemente el acabado superficial más común en la industria moderna. Su composición es 37% plomo y 63% estaño. También puede usarse para acabado sin plomo con un ajuste menor al proceso.

Proceso HASL

Este acabado se aplica sumergiendo la placa en una olla de aleación fundida plomo/estaño tras aplicar la máscara de soldadura. El siguiente paso es eliminar el exceso de soldadura mediante Nivelador de Aire Caliente (HAL) usando cuchillas de aire caliente, dejando la capa más delgada posible.

El trabajo de esta fina capa restante es proteger las pistas subyacentes de la corrosión. El acabado también facilita la soldadura de componentes durante el ensamblaje mediante pre-estañado de los pads.

HASL es uno de los acabados superficiales más rentables comparado con otros tipos. Por tanto, es opción recomendada y preferida para PCB de propósito general.

Aunque se considera un tipo de acabado separado, hablemos del HASL Sin Plomo (LF-HASL). Es idéntico a HASL en uso y apariencia; sin embargo, la soldadura contiene 0.6% cobre y 99.3% estaño. Esta aleación tiene mayor punto de fusión para soldadura sin plomo vs. con plomo. Requieren ligera modificación en la operación de reflujo.

LF-HASL es un reemplazo viable para soldadura tradicional con plomo, pero solo cuando se requiere PCB conforme a RoHS. También necesitará material laminado de alta temperatura para aplicar este acabado. El resto del proceso es similar a HASL.

En años pasados, HASL fue el acabado más demandado y popular por dos cualidades: solución robusta y bajo coste.

Sin embargo, la evolución reciente y cambios fundamentales en la industria PCB introdujeron SMT más compleja y avanzada, exponiendo las deficiencias de HASL.

No puede usar HASL con ensamblaje SMT de paso fino por incompatibilidad entre superficies irregulares y componentes de paso fino. Aunque una solución HASL sin plomo no está disponible en el mercado, hay otras opciones para lograr productos altamente fiables.

Pros y Contras de HASL

Ciertas ventajas y desventajas de usar HASL:

Ventajas

• Ampliamente disponible
• Bajo coste
• Excelente vida útil en estantería
• Fácilmente reelaborable (re-workable)

Desventajas

• Produce superficies irregulares
• No ideal para componentes de paso fino
• Mojabilidad deficiente (poor wetting)
• No ideal para PTH (agujeros pasantes plateados)
• Choque térmico

Sigue Valiedo la Pena

HASL sigue siendo relevante. Un beneficio menos conocido e intencionado es la exposición del PCB a temperaturas de hasta 265 °C. Esto ayuda a identificar problemas de deslaminación potenciales antes de adjuntar componentes costosos.