Sok barkácsjátékos azt fogja tapasztalni, hogy a piacon lévő különféle táblatermékek által használt nyomtatott áramköri lapok színei káprázatosak. A leggyakoribb PCB színek a fekete, zöld, kék, sárga, lila, piros és barna. Egyes gyártók zseniálisan fejlesztették ki a különböző színű, például fehér és rózsaszín PCB-ket.

A hagyományos benyomás szerint a fekete nyomtatott áramköri lap a csúcsra, míg a piros és a sárga a legalacsonyabb szintre helyeződik. Nem igaz?

A forrasztómaszkkal nem bevont PCB rézréteg könnyen oxidálódik, ha levegővel érintkezik

Tudjuk, hogy a PCB mindkét oldala rézréteg. A PCB gyártása során a rézréteg sima és védtelen felületet kap, függetlenül attól, hogy additív vagy kivonó módszerrel készül.

Bár a réz kémiai tulajdonságai nem olyan aktívak, mint az alumínium, a vas, a magnézium stb., víz jelenlétében a tiszta réz könnyen oxidálódik oxigénnel érintkezve; mivel oxigén és vízgőz van a levegőben, a tiszta réz felülete levegőnek van kitéve. Az oxidációs reakció hamarosan bekövetkezik.

Mivel a NYÁK-ban a rézréteg vastagsága nagyon vékony, az oxidált réz rossz elektromos vezetővé válik, ami nagymértékben károsítja a teljes PCB elektromos teljesítményét.

A réz oxidációjának megakadályozására, a NYÁK forrasztott és nem forrasztott részeinek forrasztás közbeni szétválasztására, valamint a PCB felületének védelmére a mérnökök egy speciális bevonatot találtak ki. Ez a fajta festék könnyen felvihető a NYÁK felületére, hogy egy bizonyos vastagságú védőréteget képezzen, és blokkolja a réz és a levegő érintkezését. Ezt a bevonatréteget forrasztómaszknak nevezik, a felhasznált anyag pedig forrasztómaszk.

Mivel lakknak hívják, különböző színűnek kell lennie. Igen, az eredeti forrasztómaszk színtelenné és átlátszóvá tehető, de a karbantartás és a gyártás kényelme érdekében a PCB-ket gyakran kis szöveggel kell nyomtatni a táblára.

Az átlátszó forrasztómaszk csak a NYÁK háttérszínét tudja felfedni, így a megjelenés nem elég jó, legyen szó gyártásról, javításról vagy értékesítésről. Ezért a mérnökök különféle színeket adtak a forrasztómaszkhoz, hogy fekete, piros vagy kék nyomtatott áramkört alkossanak.

A fekete nyomtatott áramkörön nehezen látható a nyom, ami megnehezíti a karbantartást

Ebből a szempontból a PCB színének semmi köze a NYÁK minőségéhez. A fekete PCB és az egyéb színes PCB-k, például a kék és a sárga PCB közötti különbség a forrasztómaszk színében rejlik.

Ha a PCB tervezése és gyártási folyamata teljesen megegyezik, akkor a színnek nincs hatása a teljesítményre, és nincs hatással a hőelvezetésre sem.

Ami a fekete NYÁK-t illeti, mivel a felületen lévő nyomok szinte teljesen el vannak takarva, nagy nehézséget okoz a későbbi karbantartásban, így nem kényelmes gyártás és felhasználás színe.

Ezért az elmúlt években az emberek fokozatosan megreformálták, felhagytak a fekete forrasztómaszk használatával, helyette sötétzöld, sötétbarna, sötétkék és egyéb forrasztómaszkot használnak, a cél a gyártás és karbantartás megkönnyítése.

Ennek ellenére mindenki megértette a PCB szín problémáját. Ami a „színes ábrázolás vagy alacsony kategóriás” kijelentést illeti, annak az az oka, hogy a gyártók előszeretettel használnak fekete PCB-ket csúcskategóriás termékek, illetve piros, kék, zöld és sárga lapokat alacsony kategóriás termékek előállításához.

Az összefoglaló: a termék adja a szín jelentését, nem a szín adja a termék jelentését.

Milyen előnyökkel jár a nemesfémek, például az arany és az ezüst PCB-n történő felhasználása?
A szín tiszta, beszéljünk a NYÁK-on található nemesfémekről! Amikor egyes gyártók reklámozzák termékeiket, külön megemlítik, hogy termékeik speciális eljárásokat alkalmaznak, például aranyozást és ezüstözést. Tehát mi a haszna ennek az eljárásnak?

A NYÁK felülete forrasztási komponenseket igényel, így a rézréteg egy részét a forrasztáshoz szabaddá kell tenni. Ezeket a szabaddá vált rézrétegeket párnáknak nevezzük. A párnák általában téglalap alakúak vagy kerekek, kis területtel.

A fentiekből tudjuk, hogy a PCB-ben használt réz könnyen oxidálódik, így a forrasztómaszk felhelyezése után a párnán lévő réz ki van téve a levegőnek.

Ha a betéten lévő réz oxidálódik, akkor nemcsak nehéz lesz forrasztani, hanem az ellenállás is jelentősen megnő, ami súlyosan befolyásolja a végtermék teljesítményét. Ezért a mérnökök különféle módszereket dolgoztak ki a párnák védelmére. Például bevonat inert fémarannyal, vagy a felületet kémiai eljárással ezüstréteggel vonják be, vagy a rézréteget speciális vegyi fóliával vonják be, hogy megakadályozzák a párna és a levegő érintkezését.

A nyomtatott áramköri lapon található párnáknál a rézréteg közvetlenül látható. Ezt az alkatrészt védeni kell, hogy ne oxidálódjon.

Ebből a szempontból, legyen szó aranyról vagy ezüstről, magának az eljárásnak az a célja, hogy megakadályozza az oxidációt, megvédje a betétet, és biztosítsa a hozamot a következő forrasztási folyamatban.

A különböző fémek használata azonban követelményeket támaszt a gyártóüzemben használt PCB tárolási idejére és tárolási körülményeire vonatkozóan. Ezért a PCB-gyárak általában vákuum-műanyag csomagológépeket használnak a PCB-k csomagolására a PCB-gyártás befejezése után és az ügyfeleknek történő szállítás előtt, hogy biztosítsák, hogy a PCB-k ne oxidálódjanak.

Az alkatrészek gépen történő hegesztése előtt a kártyakártya gyártójának ellenőriznie kell a PCB oxidációs fokát, meg kell szüntetnie az oxidációs PCB-t és biztosítania kell a hozamot. A tábla, amelyet a végfelhasználó kap, különböző teszteken ment keresztül. Az oxidáció tartós használat után is szinte csak a dugaszolható csatlakozórésznél jelentkezik, a betétre és a már forrasztott alkatrészekre nem lesz hatással.

Mivel az ezüst és az arany ellenállása kisebb, speciális fémek, például ezüst és arany használata után csökken a PCB hőtermelése?

Tudjuk, hogy a hőmennyiséget befolyásoló tényező az ellenállás. Az ellenállás magától a vezető anyagától, a vezeték keresztmetszeti területétől és hosszától függ. A fémanyag vastagsága a betét felületén még jóval kevesebb, mint 0,01 mm. Ha a betétet OST (szerves védőfólia) módszerrel dolgozzák fel, akkor egyáltalán nem lesz vastagságfelesleg. Az ilyen kis vastagságnál mutatott ellenállás közel 0, még kiszámíthatatlan is, és természetesen a hőtermelést nem befolyásolja.