HASL全称为Hot Air Solder Leveling,热气焊锡平面处理技术。简单来说,就是利用高温热气将已经焊接好的PCB表面均匀地镀上一层锡,使板子的表面与焊点能够更加牢固地结合在一起。
HASL是目前最为常用的表面处理工艺之一,特别适用于通用电路板和快速生产领域。在HASL工艺中,我们可以采用不同的锡合金,来提高焊接的强度、防腐蚀性和耐热性等多种特性。同时,不同的HASL方法也会对PCB板子的成本、厚度和外观等产生不同程度的影响。
HASL一般分为以下几个步骤,包括清洗、焊锡膏刮布、预热、焊锡、飘浮和清洗等过程。具体而言:
1. 清洗:首先对需要镀锡的基板表面进行清洗,以去除表面的油污和污垢。
2. 焊锡膏刮布:将棕色的焊锡膏均匀地涂抹在PCB板子的焊盘上,以排除焊盘的氧化层。
3. 预热:在特定的温度下,通过加热来将焊锡膏刮布与PCB表面的铜层加热到合适的温度。
4. 焊锡:液态的锡溶解铜,并且与其反应形成一层合金;结束后会在表面形成一层较厚的锡层。
5. 飘浮:在特定的温度下,将焊锡去除多余的锡,使锡层获得均匀的高度和良好的外观。
6. 清洗:将PCB表面的残余杂质去除,以便进行下一步的加工。
优点
1. 应用广泛:HASL是一种通用的表面处理技术,适用于各种类型的电路板。
2. 成本低廉:HASL是相对便宜的一种表面处理工艺,适用于大规模生产。
3. 焊接效果好:HASL能够更好地保证焊接强度的均匀性和一致性。
缺点
1. 不适合高密度电路板:由于HASL过程中会产生“焊锡沟”,因此不适用于现在发展非常快的高密度PCB板。
2. 对PCB带来的热应力较大:HASL过程需要达到高温,因此会对板子的物理性质产生一定的影响。
3. 表面平整度并不是非常高:PCB表面实际上会产生一定程度的高低起伏,在进行组装之前,需要进行额外的处理以确保组装成功。
除了HASL以外,我们还可以采用其他表面处理技术,包括ENIG、OSP、电镀金/银、电镀镍/金等等。这些技术各有优缺点,选择哪种技术也需要根据具体情况进行衡量。举个例子:
1. ENIG:ENIG工艺能够克服HASL存在的焊锡沟问题。不过相对来说,其成本相对更高。
2. OSP:OSP不需要高温过程,对PCB板子的影响相对较小,不过其表面处理厚度不如HASL,且氧化性较强。
3. 电镀金/银:电镀金/银具有很好的化学性质和良好的导电性,适合高性能PCB。但其成本随着厚度、表面质量的提高也会相应提高。
因此,我们需要根据PCB板子需要应用的领域、性能、成本、量产结构等多方面的因素进行考虑,找到最适合PCB的表面处理技术。