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印刷电路板的焊接表面:HAL 无铅

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印刷电路板的焊接表面:HAL 无铅

HAL 无铅焊接表面提供所有表面的最佳可焊性,但锡层的厚度各不相同。


 

“HAL 无铅”(无铅热风整平)、热风焊料整平或 HASL(热风焊料整平)中,在裸露的铜表面上涂上一层液态锡。电路板首先喷上助焊剂,然后浸入垂直焊槽中。当 PCB 从焊槽中拉出时,多余的焊料会被热空气吹走。然后印刷电路板在水平工艺段中冷却。

什么代表“HAL 无铅”?

“HAL 无铅”是符合 RoHS (2011/65/EU) 的进一步开发的使用锡铅焊料的热风镀锡,在 1960 年代已用于 PCB 生产。对于“HAL 无铅”,KSG 使用由含有 99.7% 锡和 0.3% 银的合金制成的焊条,熔点为 217 至 227°C。镀锡温度根据 UL 规定为 270 °C。从焊接的角度来看,热风镀锡提供了所有表面中最好的可焊性。连接表面的锡和铜形成金属间化合物区(IMC)。如果存放得当,PCB 制造商会提供 12 个月的可焊性保修。

与工艺相关的锡层厚度不规则

热空气镀锡焊接连接的特点是层厚变化相对较大或表面没有平面度。原因是由于多余的焊料被吹掉而导致物理诱导的焊料弯月面形成(见图)。因此,这种表面不适用于细间距 SMT 元件。

根据 J-STD-003 评估焊盘的润湿性。锡层的厚度由大约“覆盖”定义。THT 连接的孔入口处 1 μm 至焊盘中心 ≤ 40 μm。涂层厚度可以通过显微切片来破坏性地确定,而通过 X 射线荧光可以非破坏性地确定。在“HAL 无铅”工艺中,由于无铅焊料的较大的相对温度波动(从室温到 270 °C),PCB 的基材会承受高热应力。因此,不建议将 HAL 无铅用于标准 Tg-FR4 基材。

HAL无铅”的进一步优势

HAL 无铅可与用于连接器触点的电镀镍金结合使用。热风镀锡适用于压合技术。该表面不适用于任何引线键合工艺。与 不敏感的 ENIG 和敏感的化学锡相比,HAL 无铅居中。这具体意味着:表面对焊接表面应用之后发生的热过程非常不敏感,例如在组件组装之前印刷电路板的漆固化或干燥过程。 在工艺成本的直接比较中,无铅热风镀锡比焊接表面化学镀镍金便宜 和化学锡。热风镀锡的份额约为。欧洲使用的所有焊料表面的 20%;趋势是下降的。

 


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