Acabamentos de PCB – Nivelamento de solda a ar quente

Se você está envolvido na indústria de PCB – “placas de circuito impresso”, você já deve entender que essas placas têm superfícies com acabamento em cobre. Caso sejam deixados desprotegidos, o cobre começará a oxidar e se deteriorar, tornando sua placa de circuito inutilizável.

O acabamento da superfície ajuda a formar uma interface entre o PCB e o componente. Este acabamento tem duas funções significativas – a proteção de circuitos à base de cobre expostos e fornecer uma superfície soldável durante a montagem dos componentes na PCB.

O que é nivelamento de solda a ar quente?

O nivelamento de solda a ar quente ou HASL já foi aclamado como uma maneira comprovada, testada e verdadeira de produzir resultados de montagem de PCB consistentes e de qualidade. Dito isso, a complexidade e a densidade dos componentes da placa de circuito em constante evolução e aumento levaram os recursos de todos os sistemas de solda horizontais aos seus limites máximos.

HASL é provavelmente o tipo mais comum de acabamento de superfície de placa de circuito impresso usado na indústria na era moderna. A composição do acabamento de nivelamento de solda a ar quente está nas proporções de 37% de chumbo e 63% de estanho. No entanto, você também pode usar HASL para um acabamento sem chumbo; tudo o que é preciso é um pequeno ajuste em todo o processo.

Processo HASL

Este tipo de acabamento de superfície de PCB é aplicável mergulhando primeiro sua placa de circuito em um pote de liga de chumbo/estanho derretida após a aplicação da máscara de solda. O próximo passo é a remoção do excesso de solda via Hot Air Leveler (HAL) usando facas de ar quente que resulta em deixar para trás uma camada mais fina possível.

O trabalho desta fina camada de solda restante é proteger os vestígios da corrosão. O acabamento também facilita a atividade de soldagem de seus componentes na placa de circuito impresso durante o processo de montagem da placa de circuito impresso através da pré-estanhagem das pastilhas em sua placa.

O nivelamento de solda a ar quente é um dos acabamentos de superfície de PCB mais econômicos em comparação com outros tipos de acabamentos disponíveis no mercado. Portanto, é uma escolha recomendada e preferida de acabamento de superfície para PCBs de uso geral.

Embora considerado um tipo separado de acabamento de superfície por si só, podemos discutir um pouco sobre o HASL sem chumbo. É idêntico ao HASL em uso e aparência; entretanto, a solda em LF-HASL contém uma mistura de 0,6% de cobre e 99,3% de estanho.

Esta liga tem um ponto de fusão mais alto para solda sem chumbo em comparação com solda com chumbo. Isso aumenta a necessidade de uma pequena modificação na operação de soldagem por refluxo em sua solução de montagem de placa de circuito impresso.

O HASL sem chumbo é um substituto viável para o processo de soldagem tradicional com chumbo, mas usado apenas quando você precisa de uma placa de circuito compatível com RoHS. Você também deve lembrar que precisará de um material laminado com alta temperatura para aplicar esse tipo de acabamento. Caso contrário, o restante do processo de soldagem é semelhante ao HASL.

Nos últimos anos, o nivelamento de solda a ar quente foi o acabamento de superfície de PCB mais procurado e popular. Foi devido a duas qualidades principais, ou seja, solução robusta e baixo custo.

No entanto, a evolução recente e as mudanças fundamentais na indústria de placas de circuito impresso introduziram uma tecnologia de montagem em superfície (SMT) mais complexa e avançada, que expôs as deficiências do HASL.

Você não pode usar HASL com montagem de circuito SMT de passo fino devido à incompatibilidade entre as superfícies irregulares e os componentes de passo fino. Embora uma solução HASL sem chumbo não esteja disponível no mercado, existem várias outras opções que você pode usar para obter produtos altamente confiáveis.

Prós e contras do HASL

Existem certas vantagens e desvantagens no uso do HASL, e são elas:

Vantagens

• Amplamente disponível
• Baixo custo
• Excelente vida útil
• Facilmente retrabalhado

Desvantagens

• Produz superfícies irregulares
• Não é uma solução ideal para componentes de pitch fino
• Molhagem fraca
• Não é ideal para PTH ou furo passante chapeado
• Choque térmico

Ainda vale a pena

O HASL ainda permanece relevante, e um dos benefícios menos conhecidos e não intencionais do HASL é a exposição do seu PCB a temperaturas mais altas de até 265⁰C. Isso ajudará a identificar possíveis problemas de delaminação antes de conectar quaisquer componentes caros à placa.