Lors de la Surface à souder "HAL sans plomb" (hot air leveling lead-free), étamage à l'air chaud ou HASL (Hot Air Solder Leveling), une couche d'étain liquide est appliquée sur les surfaces de cuivre exposées. Les circuits imprimés sont d'abord humidifiés avec du flux, puis plongés dans un bain de soudure vertical. Lorsque les circuits imprimés sont retirés du bain de soudure, l'excès de soudure est éliminé par soufflage d'air chaud. Les circuits imprimés sont ensuite refroidis dans une ligne de traitement horizontale.
Quels sont les arguments en faveur de "HAL sans plomb" ?
"HAL sans plomb" est le développement conforme à la directive RoHS (2011/65/UE) de l'étamage à l'air chaud avec de la soudure étain/plomb, qui était déjà utilisé dans les années 1960 pour la fabrication de circuits imprimés. Pour "HAL sans plomb", KSG utilise une soudure en barre composée d'un alliage contenant 99,7 % d'étain et 0,3 % d'argent, avec un point de fusion compris entre 217 et 227°C. La température d'étamage est fixée à 270 °C selon UL. Du point de vue du brasage, l'étamage à l'air chaud offre la meilleure brasabilité parmi toutes les surfaces. L'étain et le cuivre des surfaces de connexion forment une zone de liaison intermétallique (IMC). En cas d'utilisation appropriée Stockage le fabricant de circuits imprimés donne une garantie de 12 mois sur la soudabilité.
Brève information "HAL sans plomb
Alliage : 99,7 % étain | 0,3 % argent
Point de fusion : 217-227 °C
Température d'étamage selon UL : 270 °C
épaisseur irrégulière de la couche d'étain due au processus
Les variations relativement importantes de l'épaisseur de la couche ou l'absence de planéité de la surface sont caractéristiques des raccords à braser étamés à l'air chaud. La raison en est la formation physique d'un ménisque de soudure (voir photo) due à l'élimination par soufflage de l'excès de soudure. C'est pourquoi cette surface ne convient pas pour les composants SMT à pas fin.
Le mouillage des pastilles de soudure est évalué selon la norme J-STD-003. L'épaisseur de la couche d'étain est définie de "recouverte" avec environ 1 µm à l'entrée du trou pour les connexions THT à ≤ 40 µm au centre de la pastille. Les épaisseurs de couche peuvent être déterminées de manière destructive par meulage. Lors du processus "HAL sans plomb", le matériau de base du circuit imprimé est fortement sollicité thermiquement en raison de la grande course thermique relative (de la température ambiante à 270 °C) de la soudure sans plomb. C'est pourquoi HAL sans plomb n'est pas recommandé pour les matériaux de base Tg-FR4 standard.
Autres avantages de "HAL sans plomb
HAL sans plomb peut être combiné avec le nickel/or galvanique pour les contacts des connecteurs. L'étamage à l'air chaud convient à la technique de pressage. La surface n'est pas adaptée aux processus de bonding. Par rapport au insensible ENIG et l'étain chimique sensible, HAL sans plomb se situe au milieu. Cela signifie concrètement que la surface est assez peu sensible aux processus thermiques qui suivent l'application de la surface de brasage, par exemple le durcissement des vernis ou les processus de séchage du circuit imprimé avant le montage des composants. En comparaison directe des coûts de processus, l'étamage à l'air chaud sans plomb est moins cher que les surfaces brasées nickel chimique/or et l'étain chimique. L'étamage à l'air chaud représente environ 20 % de toutes les surfaces de soudure utilisées en Europe ; cette proportion a tendance à diminuer.
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