Dans le monde en rapide évolution deFabrication de circuits imprimésla conformité aux réglementations environnementales est devenue indispensable pour atteindre la compétitivité mondiale. Au cœur de cette évolution se trouve l’adoption de procédés sans plomb, principalement motivée par la directive RoHS. Cette transition satisfait non seulement l’obligation légale, mais encourage également des pratiques de fabrication écologiques et durables. L’article se penche sur le HASL sans plomb, sa synergie avec les normes RoHS, ainsi qu’une discussion sur les problèmes de température rencontrés par les fabricants lors de sa mise en œuvre.
Importance du HASL sans plomb
Le HASL est resté un choix populaire en raison de son efficacité en termes de coût et de sa soudabilité fiable. Le HASL conventionnel impliquait l’utilisation d’un alliage de soudure étain-plomb, qui offrait un revêtement lisse et uniforme sur les pastilles en cuivre. Cependant, en raison du renforcement et de la rigueur des réglementations environnementales, l’industrie se tourne déjà vers le HASL sans plomb, utilisant divers autres alliages comme Sn-Ag-Cu et Sn-Cu.
Le passage au HASL sans plomb est important en raison des risques considérables pour la santé et l’environnement causés par l’exposition au plomb. L’adoption du HASL sans plomb aide les fabricants à réduire ces risques et à œuvrer en faveur des objectifs mondiaux de durabilité. En outre, le HASL sans plomb offre une finition de surface robuste avec une soudabilité garantie des composants montés en surface et traversants, ce qui est essentiel pour les circuits imprimés complexes lorsqu’ils passent par plusieurs étapes de soudure.
Comprendre la conformité RoHS
La directive RoHS de l’Union européenne, appliquée depuis 2006, interdit l’utilisation de six substances dangereuses telles que le plomb dans les équipements électroniques et électriques. Par conséquent, pour être conforme, la teneur en plomb sur les PCB doit être inférieure à 0,1 % du poids total dans les matériaux homogènes. Cette application a poussé l’industrie vers des options sans plomb comme le HASL. La non-conformité limiterait donc l’accès au marché, avec d’importants dommages financiers et réputationnels, en particulier pour les entreprises exportant vers des régions aux normes environnementales rigoureuses.
La conformité RoHS va au-delà de la simple avoidance des sanctions ; elle répond à la demande croissante des consommateurs pour des produits respectueux de l’environnement dans des secteurs tels que l’automobile, l’électronique grand public et les télécommunications. En tirant parti du HASL sans plomb, les fabricants atteignent la conformité légale et renforcent l’attrait de leurs produits ainsi que la confiance des consommateurs.
Maîtriser le procédé HASL sans plomb : considérations de température
La transition vers le HASL sans plomb implique plusieurs changements afin de s’adapter au point de fusion plus élevé des nouveaux alliages par rapport aux soudures traditionnelles à base d’étain-plomb. Les étapes clés suivantes sont incluses dans le processus :
Nettoyage :Cette étape consiste à éliminer les contaminants des surfaces des circuits imprimés afin d’obtenir une bonne adhérence de la soudure.
Application de fluxAppliquez une couche de flux pour empêcher l’oxydation et améliorer le mouillage de la soudure.
Trempage de soudure :Trempez la carte dans de la soudure sans plomb en fusion.
Nivellation à l’air chaud :Des couteaux à air chaud sont utilisés pour répartir uniformément la soudure sur la surface.
Refroidissement et inspection :Laissez la carte refroidir, puis inspectez-la pour vérifier l’absence de défauts et l’uniformité.
Une autre différence importante par rapport au HASL sans plomb est l’exigence de température plus élevée. Le point de fusion de la brasure étain-plomb conventionnelle est d’environ 183 °C, tandis que pour les alliages sans plomb comme Sn-Ag-Cu, il peut largement dépasser 217 °C. Les équipements et les profils de refusion doivent donc être soigneusement optimisés par les fabricants afin de gérer les contraintes thermiques et d’éviter d’endommager soit le substrat du PCB, soit les composants.
Études sur les alliages de soudure sans plomb
Le choix du bon alliage de soudure est important pour la mise en œuvre réussie du HASL sans plomb. Les alliages sans plomb courants comprennent :
Sn-Ag-Cu (SAC) :Reconnue pour sa robustesse mécanique et sa fiabilité thermique, elle est donc largement utilisée dans des applications haute performance.
Sn-Cu :Comme cet alliage est exempt d’argent, il est moins coûteux. Il présente des capacités mécaniques et thermiques légèrement inférieures à celles des alliages SAC.
Sn-Bi :L’étain-bismuth a une température de fusion plus basse et est donc adapté aux composants sensibles à la température. L’utilisation de Sn-Bi dans le procédé HASL est moins courante en raison de sa fragilité.
Ces alliages forment des soudures solides nécessaires aux méthodes d’assemblage modernes, mais leurs points de fusion plus élevés exigent une gestion soigneuse du profil thermique afin d’éviter d’endommager les composants.
Examen des alternatives au HASL
Bien que le HASL sans plomb soit très répandu, d’autres options existent pour la conformité RoHS, chacune avec ses avantages particuliers :
ENIG(Nickel chimique or immersion)Offre une excellente résistance à la corrosion et une grande planéité, idéale pour les composants à pas fin ; cependant, elle est plus coûteuse.
OSP(Conservateur d’aptitude au brasage organique)Option économique, bien que seulement adaptée aux cartes plus simples et non aux cycles répétés.
Étain et argent par immersion :Fournir des surfaces lisses et conductrices. L’étain par immersion a tendance à provoquer la croissance de moustaches, tandis que l’argent par immersion, bien qu’il ternisse après un certain temps, fonctionne bien dans les applications à haute fréquence.
Le choix dépend de divers besoins spécifiques du projet, tels que le budget, la densité des composants et les conditions environnementales.
Bonnes pratiques pour le HASL sans plomb
Les bonnes pratiques suivantes vous aideront à tirer pleinement parti de la fonctionnalité du HASL sans plomb :
Sélection des matériaux :Sélectionnez des matériaux et des composants capables de supporter les températures plus élevées du brasage sans plomb.
Contrôle des procédés :Maintenez un contrôle rigoureux des variables du procédé de soudage afin d’améliorer la répétabilité tout en minimisant les défauts.
Gestion du stockageProtégez les circuits imprimés finalisés de l’oxydation grâce à un stockage contrôlé, ce qui prolonge leur durée de vie et maintient leur soudabilité.
Assurance qualité:Utilisez des processus de test complets, tels que des tests de soudabilité et des tests de résistance thermique, pour vérifier la qualité et la conformité des produits.
Faire progresser la fabrication durable La transition vers le HASL sans plomb implique le respect des réglementations et une production durable. En se familiarisant avec les procédés de HASL sans plomb et en gérant les défis de température associés à ces procédés, un fabricant est en mesure de fournir des produits de haute qualité, respectueux de l’environnement, qui répondent aux exigences des marchés actuels. À mesure que les réglementations continuent d’évoluer, l’adoption de pratiques sans plomb n’est pas seulement requise, elle représente aussi un point d’opportunité crucial pour innover dans le domaine de l’électronique. Qu’il s’agisse d’électronique grand public ou de systèmes automobiles, le HASL sans plomb est indispensable pour concilier excellence technique et responsabilité environnementale.
Chez PCBCart, nous sommes à l’avant-garde de cette transition grâce à nos solutions sophistiquées de fabrication de circuits imprimés pour les procédés HASL sans plomb. Forts de notre expertise dans la gestion de projets complexes sensibles à la température lors du brasage, nous pouvons garantir que chaque projet respecte des normes élevées de qualité et de conformité. S’associer à PCBCart allie précision technique et responsabilité environnementale. Demandez un devis auprès de PCBCart dès aujourd’hui et voyons comment nos services personnalisés peuvent faire progresser vos projets de fabrication de circuits imprimés en conformité avec les réglementations et les politiques environnementales.
Ressources utiles
•Processus de fabrication des PCB — Guide étape par étape
•Comment prévenir une mauvaise mouillabilité de la soudure
•Introduction et comparaison des finitions de surface PCB
•Comment garantir la qualité des circuits imprimés
•Comparaison des technologies de brasage utilisées dans le brasage par refusion au plomb et sans plomb
