HASL — финишное покрытие для печатных плат

Производство печатных плат — это один из основных этапов при производстве повседневно окружающей нас электроники. При совершенствовании технологии изготовления плат перед специалистами нередко вставали вопросы - как продлить срок службы, повысить надёжность и качество изготавливаемых продуктов. Один из ключевых компонентов печатных плат — это финишные покрытия. Комбинируя их, можно добиться решения вышеуказанных вопросов. В данной статье мы рассмотрим одно из самых популярных финишных покрытий - покрытие типа HASL.

Что из себя представляет покрытие HASL

HASL — Hot Air Solder Leveling, или выравнивание припоя горячим воздухом, заключается в кратковременном погружении печатной платы в ванну с расплавленным жидким припоем и последующим выравниванием слоя припоя при помощи так называемых “воздушных ножей”. Воздушные ножи — это потоки воздуха с температурой более высокой, чем температура плавления припоя. Воздушные ножи направлены так, чтобы сдувать излишки припоя. Толщина покрытия при такой технологии получается порядка 15-25 мкм.

 Виды покрытий HASL

Различаться между собой покрытия HASL могут по типу используемого припоя. Они делятся на: оловянно-свинцовые и безсвинцовые (Lead-free HASL). В нашем случае мы используем свинцово содержащий отечественный припой ПОС-63.

Из-за строгих правил RoHS большинство компаний, производящих электронику, предпочитают безсвинцовый HASL вместо оловянно-свинцового HASL.

Особенности покрытия

Отличительной особенностью использования покрытия типа HASL является погружение печатной платы в ванну с горячим припоем, при этом сама плата испытывает термоудар при таких резких перепадах температур. Этот этап может стать причиной появления трещин внутри печатной платы или привести к короблению печатной платы. Но несмотря на это после нанесения финишного покрытия и до установки элементов появляется возможность проверить поведение платы на наличие слабых мест при воздействии экстремальных температур.

Достоинства и недостатки покрытия

Финишных покрытий огромное множество и с каждым из них не всё так однозначно. Рассмотрим достоинства и недостатки финишного покрытия типа HASL.

Достоинства:

• Выдерживает большое количество циклов пайки.
• Отличная паяемость, ведь небольшое количество припоя уже наносится на плату.
• Цена и простота изготовления - HASL является наиболее популярным видом финишного покрытия, так как покрывает большинство требований клиентов при изготовлении несложных печатных плат. К тому же технология отлично отработана на производстве, что уменьшает процент брака.
• Покрытие сохраняет паяемость на долгое время, что повышает срок годности платы.
• Защищает медь от коррозии, что так же повышает срок годности платы.

Недостатки:

• Использование свинцово содержащего припоя нарушает некоторые экологические нормы. Это может привести к запрету на использование таких устройств в некоторых сферах деятельности человека.
• Нельзя использовать на печатных платах, содержащих микросхемы с малым шагом выводов (0,5мм и менее) или контактами только снизу, к таким корпусам относятся BGA, некоторые SOIC, QFN. Пример такого недостатка представлен на рисунке ниже. Так же HASL нельзя использовать с SMD компонентами размером меньше 0805. Небольшая подсказка - большое количество компонентов в корпусе SOIC имеют полные аналоги в корпусах DIP, которые в свою очередь очень хорошо сочетаются с покрытием типа HASL.

  Перемычка припоя между соседними дорожками

• Возникновение наплывов припоя вследствие неравномерной очистки от излишков технологией “воздушных ножей”. Мелкие компоненты требуют ровного покрытия с необходимой плоскостностью, без наплывов припоя и перепадов по высоте. Именно такие наплывы изображены на рисунке ниже, из-за них микросхема может иметь плохой контакт у некоторых выводов.

  Недостаточная плоскостность поверхности посадочного места микросхемы

Исходя из вышесказанного можно подытожить, что данное покрытие пользуется огромной популярностью и подходит для большинства проектов начинающих разработчиков желающих выиграть в цене. Для более сложных проектов рекомендуем выбирать покрытия из ряда иммерсионных финишных покрытий.