Paljud DIY-mängijad avastavad, et turul olevate erinevate plaaditoodete kasutatavad PCB-värvid on pimestavad. Levinumad PCB värvid on must, roheline, sinine, kollane, lilla, punane ja pruun. Mõned tootjad on leidlikult välja töötanud erinevat värvi PCB-d, näiteks valge ja roosa.

Traditsioonilise mulje kohaselt näib must PCB olevat kõrgeimas otsas, samas kui punane ja kollane on pühendatud madalamale otsale. Kas see pole tõsi?

PCB vasekiht, mis ei ole kaetud jootemaskiga, oksüdeerub õhuga kokkupuutel kergesti

Teame, et PCB mõlemad pooled on vasekihid. PCB tootmisel saab vasekiht sileda ja kaitsmata pinna olenemata sellest, kas see on tehtud liit- või lahutamismeetodil.

Kuigi vase keemilised omadused ei ole nii aktiivsed kui alumiiniumil, raual, magneesiumil jne, oksüdeerub vee juuresolekul puhas vask hapnikuga kokkupuutel kergesti; kuna õhus on hapnikku ja veeauru, puutub puhta vase pind õhuga kokku Varsti toimub oksüdatsioonireaktsioon.

Kuna PCB vasekihi paksus on väga õhuke, muutub oksüdeeritud vask halvaks elektrijuhiks, mis kahjustab oluliselt kogu PCB elektrilist jõudlust.

Vase oksüdeerumise vältimiseks, PCB joodetud ja jooteta osade eraldamiseks jootmise ajal ning PCB pinna kaitsmiseks leiutasid insenerid spetsiaalse katte. Sellist värvi saab hõlpsasti kanda PCB pinnale, et moodustada teatud paksusega kaitsekiht ja blokeerida vase ja õhu kontakt. Seda kattekihti nimetatakse jootemaskiks ja kasutatud materjaliks on jootemask.

Kuna seda nimetatakse lakiks, peavad sellel olema erinevad värvid. Jah, originaalse jootemaski saab muuta värvituks ja läbipaistvaks, kuid hoolduse ja valmistamise mugavuse huvides tuleb PCB-dele sageli trükkida väikese tekstiga tahvlile.

Läbipaistev jootemask võib paljastada ainult PCB taustavärvi, seega pole välimus piisavalt hea, olenemata sellest, kas tegemist on tootmise, remondi või müügiga. Seetõttu lisasid insenerid jootemaskile erinevaid värve, et moodustada must või punane, sinine PCB.

Mustal PCB-l on raske jälge näha, mis raskendab hooldust

Sellest vaatenurgast ei ole PCB värvil midagi pistmist PCB kvaliteediga. Erinevus musta PCB ja muude värviliste PCB-de, nagu sinine PCB ja kollane PCB, vahel seisneb jootemaski värvis.

Kui PCB disain ja tootmisprotsess on täpselt samad, ei mõjuta värv jõudlust ega ka soojuse hajumist.

Musta PCB puhul on selle pinnakihi jäljed peaaegu täielikult kaetud, mis põhjustab suuri raskusi hilisemal hooldamisel, mistõttu on tegemist värviga, mida pole mugav valmistada ja kasutada.

Seetõttu on viimastel aastatel inimesed järk-järgult reforminud, loobudes musta jootemaski kasutamisest ning selle asemel kasutanud tumerohelisi, tumepruune, tumesiniseid ja muid jootemaske, mille eesmärk on hõlbustada tootmist ja hooldust.

Seda öeldes on kõik põhimõtteliselt aru saanud PCB värvi probleemist. Mis puudutab väidet "värviesitus või madala kvaliteediga", siis seepärast, et tootjad eelistavad kasutada kõrgekvaliteediliste toodete valmistamiseks musti PCBsid ning madala kvaliteediga toodete valmistamiseks punaseid, sinist, rohelist ja kollast.

Kokkuvõte on järgmine: toode annab värvile tähenduse, mitte värv annab tootele tähenduse.
3. Mis kasu on väärismetallide (nt kulla ja hõbeda) kasutamisest PCB-l?

Värv on selge, räägime PCB-l olevatest väärismetallidest! Kui mõned tootjad oma tooteid reklaamivad, mainivad nad konkreetselt, et nende toodetes kasutatakse spetsiaalseid protsesse, nagu kulla- ja hõbedamine. Mis kasu sellest protsessist siis on?

PCB pind nõuab jootmiskomponente, seega on vaja jootmiseks paljastada osa vasekihist. Neid paljastatud vasekihte nimetatakse padjanditeks. Padjad on üldiselt ristkülikukujulised või ümmargused väikese pindalaga.

Ülaltoodust teame, et PCB-s kasutatav vask oksüdeerub kergesti, nii et pärast jootemaski pealekandmist puutub padjal olev vask õhuga kokku.

Kui padjal olev vask on oksüdeerunud, pole seda mitte ainult raske jootma, vaid ka vastupidavus suureneb oluliselt, mis mõjutab tõsiselt lõpptoote jõudlust. Seetõttu leidsid insenerid patjade kaitsmiseks erinevaid meetodeid. Näiteks kaetakse see inertse metallikullaga või kaetakse pind keemilise protsessi käigus hõbedakihiga või kasutatakse vasekihi katmiseks spetsiaalset keemilist kilet, et vältida padja ja õhu kokkupuudet.

PCB paljastatud padjandite puhul on vasekiht otse paljastatud. Seda osa tuleb oksüdeerumise vältimiseks kaitsta.

Sellest vaatenurgast, olgu see siis kuld või hõbe, on protsessi enda eesmärk vältida oksüdeerumist, kaitsta padjakest ja tagada järgnevas jootmisprotsessis saagis.

Erinevate metallide kasutamine seab aga nõuded tootmisettevõttes kasutatava PCB säilitusajale ja -tingimustele. Seetõttu kasutavad PCB-tehased trükkplaatide pakkimiseks pärast PCB-de tootmise lõpetamist ja enne klientidele tarnimist üldjuhul vaakumplastist pakendamise masinaid, et tagada, et PCB-d ei oksüdeeruks piirini.

Enne komponentide masinale keevitamist peab plaadikaardi tootja kontrollima ka PCB oksüdatsiooniastet, kõrvaldama oksüdatsiooni PCB ja tagama saagise. Tahvel, mille lõpptarbija saab, on läbinud erinevad testid. Isegi pärast pikaajalist kasutamist toimub oksüdeerumine peaaegu ainult pistikühenduse osa juures ning see ei mõjuta padja ja juba joodetud komponente.

Kuna hõbeda ja kulla vastupidavus on väiksem, kas pärast spetsiaalsete metallide, nagu hõbe ja kuld, kasutamist väheneb PCB soojuse teke?

Teame, et soojushulka mõjutav tegur on takistus. Takistus on seotud juhi enda materjaliga, juhi ristlõike pindala ja pikkusega. Metallmaterjali paksus padja pinnal on isegi kaugelt alla 0,01 mm. Kui padjandit töödeldakse OST (orgaanilise kaitsekile) meetodil, ei teki liigset paksust. Sellise väikese paksuse takistus on peaaegu võrdne 0-ga, isegi võimatu arvutada ja loomulikult ei mõjuta see soojuse teket.