많은 DIY 플레이어는 시중에 판매되는 다양한 보드 제품에 사용되는 PCB 색상이 눈부시다는 것을 알게 될 것입니다. 보다 일반적인 PCB 색상은 검정색, 녹색, 파란색, 노란색, 보라색, 빨간색 및 갈색입니다. 일부 제조업체에서는 흰색, 분홍색 등 다양한 색상의 PCB를 독창적으로 개발했습니다.

전통적인 인상에서는 검정색 PCB가 High End에 위치하고 빨간색과 노란색이 Low End에 배치되어 있는 것처럼 보입니다. 그렇지 않나요?

솔더 마스크로 코팅되지 않은 PCB 구리층은 공기에 노출되면 쉽게 산화됩니다.

우리는 PCB의 양면이 구리층이라는 것을 알고 있습니다. PCB 생산에서 구리층은 가산법 또는 감산법에 관계없이 매끄럽고 보호되지 않은 표면을 갖게 됩니다.

구리의 화학적 성질은 알루미늄, 철, 마그네슘 등만큼 활성이 없지만 물이 있으면 순수한 구리는 산소와 접촉하여 쉽게 산화됩니다. 공기 중에 산소와 수증기가 존재하기 때문에 순동의 표면이 공기에 노출되면 곧 산화반응이 일어나게 됩니다.

PCB의 구리층 두께가 매우 얇기 때문에 산화된 구리는 전기 전도성이 좋지 않아 전체 PCB의 전기적 성능을 크게 손상시킵니다.

구리 산화를 방지하고 납땜 중에 PCB의 납땜된 부분과 납땜되지 않은 부분을 분리하고 PCB 표면을 보호하기 위해 엔지니어는 특수 코팅을 발명했습니다. 이러한 종류의 페인트는 PCB 표면에 쉽게 도포되어 일정한 두께의 보호층을 형성하고 구리와 공기의 접촉을 차단할 수 있습니다. 이 코팅층을 솔더 마스크라고 하며, 사용되는 재료는 솔더 마스크입니다.

옻칠이라고 하니까 색깔도 다양할 텐데요. 예, 원래 솔더 마스크는 무색 투명하게 만들 수 있지만 유지 관리 및 제조의 편의를 위해 PCB는 보드에 작은 텍스트로 인쇄해야 하는 경우가 많습니다.

투명 솔더 마스크는 PCB 배경색만 드러낼 수 있기 때문에 제조, 수리, 판매 등 외관이 좋지 않습니다. 따라서 엔지니어들은 솔더 마스크에 다양한 색상을 추가하여 검정색, 빨간색 또는 파란색 PCB를 형성했습니다.

검정색 PCB는 흔적을 확인하기 어려워 유지 관리가 어렵습니다.

이러한 관점에서 보면 PCB의 색상은 PCB의 품질과 아무런 관련이 없습니다. 검정색 PCB와 파란색 PCB, 노란색 PCB 등 다른 컬러 PCB의 차이점은 솔더 마스크 색상에 있습니다.

PCB 설계와 제조 공정이 완전히 동일하다면 색상은 성능에 영향을 미치지 않으며 열 방출에도 영향을 미치지 않습니다.

Black PCB의 경우 표면의 흔적이 거의 완벽하게 가려져 있기 때문에 추후 유지관리에 큰 어려움을 초래하므로 제조 및 사용이 편리하지 않은 색상이다.

따라서 최근 몇 년 동안 사람들은 검정색 솔더 마스크 사용을 포기하고 대신 짙은 녹색, 짙은 갈색, 진한 파란색 및 기타 솔더 마스크를 사용하여 점차적으로 개혁하여 제조 및 유지 관리를 용이하게 하는 것입니다.

그렇다면 모든 사람들은 기본적으로 PCB 색상의 문제를 이해했습니다. "색상 표현 또는 저가형" 진술과 관련하여 제조업체는 검정색 PCB를 사용하여 고급 제품을 만들고 빨간색, 파란색, 녹색 및 노란색을 사용하여 저가형 제품을 만들기를 좋아하기 때문입니다.

요약하자면, 제품이 색상에 의미를 부여하는 것이지, 색상이 제품에 의미를 부여하는 것이 아닙니다.

PCB에 금, 은과 같은 귀금속을 사용하면 어떤 이점이 있나요?
색상이 선명합니다. PCB의 귀금속에 대해 이야기합시다! 일부 제조업체는 자사 제품을 홍보할 때 자사 제품이 금도금, 은도금과 같은 특수 공정을 사용한다는 점을 구체적으로 언급합니다. 그렇다면 이 프로세스의 용도는 무엇입니까?

PCB 표면에는 납땜 부품이 필요하므로 납땜을 위해서는 구리층의 일부가 노출되어야 합니다. 이렇게 노출된 구리층을 패드라고 합니다. 패드는 일반적으로 작은 면적의 직사각형 또는 원형입니다.

위에서 우리는 PCB에 사용되는 구리가 쉽게 산화되므로 솔더 마스크를 적용한 후 패드 위의 구리가 공기에 노출된다는 것을 알고 있습니다.

패드 위의 구리가 산화되면 납땜이 어려울 뿐 아니라 저항률도 크게 높아져 최종 제품의 성능에 심각한 영향을 미치게 됩니다. 따라서 엔지니어들은 패드를 보호하기 위해 다양한 방법을 고안했습니다. 예를 들어, 불활성 금속 금으로 도금하거나, 화학 공정을 통해 표면을 은층으로 덮거나, 구리층을 특수 화학 필름으로 덮어 패드와 공기의 접촉을 방지합니다.

PCB의 노출된 패드의 경우 구리층이 직접 노출됩니다. 이 부분은 산화되지 않도록 보호해야 합니다.

이러한 관점에서 볼 때 금이든 은이든 공정 자체의 목적은 산화를 방지하고 패드를 보호하며 후속 납땜 공정에서 수율을 보장하는 것입니다.

그러나 다른 금속을 사용하면 생산 공장에서 사용되는 PCB의 보관 시간과 보관 조건에 대한 요구 사항이 부과됩니다. 따라서 PCB 공장에서는 일반적으로 PCB 생산이 완료된 후 PCB가 산화되지 않도록 고객에게 배송하기 전에 진공 플라스틱 포장 기계를 사용하여 PCB를 포장합니다.

부품이 기계에 용접되기 전에 보드 카드 제조업체는 PCB의 산화 정도를 확인하고 산화 PCB를 제거하여 수율을 보장해야 합니다. 최종 소비자가 얻는 보드는 다양한 테스트를 통과했습니다. 장기간 사용해도 산화는 플러그인 연결 부분에서만 거의 발생하며, 패드나 이미 납땜된 부품에는 아무런 영향을 미치지 않습니다.

은과 금의 저항이 낮기 때문에 은, 금과 같은 특수 금속을 사용하면 PCB의 발열이 줄어들까요?

우리는 열량에 영향을 미치는 요소가 저항이라는 것을 알고 있습니다. 저항은 도체 자체의 재질, 도체의 단면적 및 길이와 관련이 있습니다. 패드 표면의 금속 소재 두께는 0.01mm도 훨씬 얇습니다. 패드를 OST(유기보호막) 방식으로 가공하면 여분의 두께가 전혀 발생하지 않습니다. 이렇게 얇은 두께에서 나타나는 저항은 거의 0에 가까워 계산이 불가능할 뿐만 아니라 발열에도 영향을 주지 않습니다.