HƯỚNG DẪN PHƯƠNG PHÁP BẢO VỆ ĐỒNG TRONG QUÁ TRÌNH MẠ THIẾC CHO PCB
Hot Air Solder Leveling (HASL) là gì ?
Hot Air Solder Leveling (HASL) hay san phẳng bề mặt bằng khí nóng hay quá trình mạ thiếc bao gồm phủ bề mặt đồng lộ ra bằng một lớp hợp kim thiếc để ngăn ngừa quá trình oxy hóa và cung cấp bề mặt hàn tốt cho quá trình hàn lắp ráp sau đó. Quy trình cơ bản của HASL là nhúng nhanh bảng mạch in vào bể chứa thiếc lỏng nhiệt độ cao. Thông qua tác động của chất trợ hàn và thiếc dạng lỏng nhiệt độ cao, hợp kim đồng-thiếc (IMG) được hình thành. Sau đó, bằng thanh kẹp mạch, bảng mạch được nhấc ra khỏi bể chứa thiếc. Khi này, khí nóng áp suất cao sẽ thổi bay thiếc thừa từ các điểm không phải đồng và làm phẳng hoàn toàn bề mặt của bảng mạch.
Các lỗi phát sinh trong quá trình HASL
Quá trình HASL cung cấp cho chúng ta khả năng gia công mạch tốt hơn,tăng độ bền cho mạch PCB và không gây độc hại cho môi trường. Tuy nhiên, trong quá trình HASL thực tế thì có xảy ra tình trạng bong tróc đồng. Trong mạch PCB một mặt, hiện tượng này thường xảy ra nhất ở các lỗ xuyên có mạ. Trong PCB hai mặt là ở các miếng đệm hàn lỗ xuyên có vòng khuyên hẹp đặc biệt là ở các lỗ xuyên có độ sâu cao. Hiện tượng bong tróc đồng này (Hình 1) có thể từ những nguyên nhân chính sau:
- Nhiệt độ bể nhúng HASL là 275-300°C vượt xa nhiệt độ chuyển đổi thủy tinh của bo mạch (TG Point). Khi chịu nhiệt độ cao và khí áp suất cao, mạch sẽ có thể bị bong đồng hoặc cong mạch. Không có hỗ trợ từ các miếng đệm hàn có bề mặt rộng khi đó đồng trong lỗ xuyên sẽ bị bong khỏi thành lỗ.
- Trong quá trình HASL, đồng và thiếc kết hợp tạo thành hợp kim đồng-thiếc. Hợp chất này có thể ăn mòn một số đoạn đồng. Do đó làm giảm độ bám dính của bề mặt bảng mạch.
Phương pháp cải tiến và tối ưu hóa
Để minh họa, chúng ta hãy sử dụng phép so sánh với việc leo vách đá (Hình 2). Nếu hai tay bám vào phần nhô ra của vách đá với diện tích nắm lớn hơn, leo trèo sẽ dễ hơn. Tương tự như vậy, bề mặt đồng bên trong các lỗ via cũng có tính trạng tương tự. Khi cả hai lớp trên và dưới cùng đều có miếng đệm hàn thì độ bám thiếc sẽ mạnh hơn. Khi đó, hiện tượng bong tróc đồng sẽ giảm. Còn khi chỉ có một lớp có miếng đệm hàn thì khả năng bám thiếc sẽ bị giảm. Đối với mạch PCB một mặt hoặc hai mặt có miếng đệm hàn vòng khuyên nhỏ, hãy cân nhắc chuyển sang PCB hai mặt có vòng khuyên độ lớn từ 0,3 mm trở lên.
Nếu việc chuyển sang PCB hai mặt không được khả thi do khoảng hở giữa các lỗ via không đủ hoặc lý do khác, hãy cân nhắc sử dụng phương pháp ENIG. Các miếng pad hàn mạ vàng có bề mặt mịn hơn và phù hợp với bo mạch BGA. Đối với những trường hợp không muốn có đồng trong thành lỗ, hãy chọn lỗ via không mạ đồng. Nếu cần kết nối giữa cả hai mặt, hãy sử dụng lỗ thông ở bên cạnh của miếng pad hàn. Đặc biệt, đối với các ứng dụng có dòng điện cao, hãy đảm bảo thêm đủ số lượng lỗ thông.
Kết luận :
Vậy là chúng ta đã tìm hiểu phương pháp bảo vệ đồng khi sử dụng HASL cho mạch PCB. Nếu có bất cứ khó khăn gì hãy liên hệ với chúng tôi. Với đội ngũ kỹ thuật có nhiều năm kinh nghiệm trong ngành của công ty Điện Tử HATAKEY chúng tôi.
Công ty Điện tử Hatakey.com.vn chúng tôi chuyên cung cấp các dịch vụ liên quan đến bảng mạch PCB với nhiều kích thước và màu sắc khác nhau. Nhằm đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng của khách hàng. Hiện nay, công ty chúng tôi đang có một chương tình ưu đãi gửi đến quý khách hàng. Cụ thể, khi khách hàng đặt mạch in với số lượng tối đa 10 mạch (kích thước nhỏ hơn 10x10cm) sẽ được hưởng chính sách giá tốt nhất thị trường với chỉ 89.000vnđ. Cảm ơn các bạn đã dành thời gian cho bài viết.