Wielu majsterkowiczów odkryje, że kolory PCB stosowane w różnych produktach płytowych dostępnych na rynku są olśniewające. Najpopularniejsze kolory PCB to czarny, zielony, niebieski, żółty, fioletowy, czerwony i brązowy. Niektórzy producenci pomysłowo opracowali płytki PCB w różnych kolorach, takich jak biały i różowy.

W tradycyjnym wrażeniu czarna płytka drukowana wydaje się znajdować na górze, a czerwień i żółć na dole. Czy to nie prawda?

Warstwa miedzi na PCB, która nie jest pokryta maską lutowniczą, łatwo ulega utlenieniu pod wpływem powietrza

Wiemy, że obie strony płytki drukowanej to warstwy miedzi. Przy produkcji PCB warstwa miedzi uzyska gładką i niezabezpieczoną powierzchnię niezależnie od tego, czy zostanie wykonana metodą addytywną, czy subtraktywną.

Chociaż właściwości chemiczne miedzi nie są tak aktywne jak aluminium, żelazo, magnez itp., W obecności wody czysta miedź łatwo utlenia się w kontakcie z tlenem; ponieważ w powietrzu występuje tlen i para wodna, powierzchnia czystej miedzi jest wystawiona na działanie powietrza. Wkrótce nastąpi reakcja utleniania.

Ponieważ grubość warstwy miedzi na płytce PCB jest bardzo cienka, utleniona miedź stanie się słabym przewodnikiem prądu, co znacznie pogorszy parametry elektryczne całej płytki PCB.

Aby zapobiec utlenianiu miedzi, oddzielić lutowane i nielutowane części płytki PCB podczas lutowania oraz chronić powierzchnię płytki PCB, inżynierowie wymyślili specjalną powłokę. Tego rodzaju farbę można łatwo nałożyć na powierzchnię płytki PCB, tworząc warstwę ochronną o określonej grubości i blokującą kontakt miedzi z powietrzem. Ta warstwa powłoki nazywana jest maską lutowniczą, a zastosowanym materiałem jest maska ​​lutownicza.

Ponieważ nazywa się to lakierem, musi mieć różne kolory. Tak, oryginalna maska ​​​​lutownicza może być bezbarwna i przezroczysta, ale dla wygody konserwacji i produkcji płytki PCB często wymagają wydrukowania małego tekstu na płytce.

Przezroczysta maska ​​​​lutownicza może ujawnić jedynie kolor tła PCB, więc wygląd nie jest wystarczająco dobry, niezależnie od tego, czy jest to produkcja, naprawa czy sprzedaż. Dlatego inżynierowie dodali różne kolory do maski lutowniczej, tworząc czarną lub czerwoną i niebieską płytkę PCB.

Na czarnej płytce drukowanej trudno dostrzec ślad, co utrudnia konserwację

Z tego punktu widzenia kolor PCB nie ma nic wspólnego z jakością PCB. Różnica między czarną płytką PCB a innymi kolorowymi płytkami PCB, takimi jak niebieska i żółta płytka PCB, polega na kolorze maski lutowniczej.

Jeśli projekt PCB i proces produkcji są dokładnie takie same, kolor nie będzie miał żadnego wpływu na wydajność ani nie będzie miał żadnego wpływu na rozpraszanie ciepła.

W przypadku czarnej PCB ślady jej warstwy wierzchniej są niemal całkowicie zakryte, co powoduje duże trudności w późniejszej konserwacji, dlatego jest to kolor niewygodny w produkcji i użytkowaniu.

Dlatego w ostatnich latach ludzie stopniowo się zmieniali, rezygnując ze stosowania czarnej maski lutowniczej i zamiast tego używali ciemnozielonej, ciemnobrązowej, ciemnoniebieskiej i innych masek lutowniczych, a celem było ułatwienie produkcji i konserwacji.

Powiedziawszy to, wszyscy w zasadzie zrozumieli problem koloru PCB. Jeśli chodzi o stwierdzenie „reprezentacja kolorów lub produkty z niższej półki”, dzieje się tak dlatego, że producenci wolą używać czarnych płytek PCB do wytwarzania produktów z najwyższej półki oraz czerwonych, niebieskich, zielonych i żółtych do wytwarzania produktów z niższej półki.

Podsumowanie jest takie: produkt nadaje znaczenie kolorowi, a nie kolor znaczenie produktu.
3. Jakie są korzyści ze stosowania metali szlachetnych, takich jak złoto i srebro, na PCB?

Kolor jest wyraźny, porozmawiajmy o metalach szlachetnych na PCB! Kiedy niektórzy producenci promują swoje produkty, wyraźnie wspominają, że w ich produktach zastosowano specjalne procesy, takie jak złocenie i srebrzenie. Jaki jest więc pożytek z tego procesu?

Powierzchnia PCB wymaga lutowania elementów, dlatego część warstwy miedzi musi być odsłonięta do lutowania. Te odsłonięte warstwy miedzi nazywane są podkładkami. Podkładki są zazwyczaj prostokątne lub okrągłe i mają niewielką powierzchnię.

Z powyższego wiemy, że miedź zastosowana w płytce PCB łatwo się utlenia, więc po nałożeniu maski lutowniczej miedź na płytce jest wystawiona na działanie powietrza.

Jeśli miedź na podkładce zostanie utleniona, lutowanie będzie nie tylko trudne, ale także znacznie wzrośnie jej rezystywność, co poważnie wpływa na wydajność produktu końcowego. Dlatego inżynierowie wymyślili różne metody ochrony klocków. Na przykład jest on powlekany obojętnym metalicznym złotem lub powierzchnia pokrywana jest warstwą srebra w procesie chemicznym, albo też do pokrycia warstwy miedzi stosuje się specjalną warstwę chemiczną, aby zapobiec kontaktowi podkładki z powietrzem.

W przypadku odsłoniętych pól na płytce drukowanej warstwa miedzi jest bezpośrednio odsłonięta. Tę część należy chronić, aby zapobiec jej utlenieniu.

Z tego punktu widzenia, niezależnie od tego, czy jest to złoto, czy srebro, celem samego procesu jest zapobieganie utlenianiu, ochrona podkładki i zapewnienie wydajności w późniejszym procesie lutowania.

Jednakże zastosowanie różnych metali będzie narzucać wymagania dotyczące czasu i warunków przechowywania PCB stosowanej w zakładzie produkcyjnym. Dlatego fabryki PCB zazwyczaj używają maszyn do pakowania próżniowego z tworzyw sztucznych do pakowania PCB po zakończeniu produkcji PCB i przed dostawą do klientów, aby mieć pewność, że PCB nie zostaną utlenione do granic możliwości.

Przed przyspawaniem komponentów do maszyny producent karty płytki musi również sprawdzić stopień utlenienia płytki PCB, wyeliminować utlenienie płytki PCB i zapewnić wydajność. Płytka, którą otrzymuje konsument końcowy, przeszła szereg testów. Nawet po długotrwałym użytkowaniu utlenianie będzie występowało prawie wyłącznie w części złącza wtykowego i nie będzie miało wpływu na pad i już przylutowane elementy.

Ponieważ odporność srebra i złota jest niższa, czy po zastosowaniu specjalnych metali, takich jak srebro i złoto, wydzielanie ciepła przez PCB zostanie zmniejszone?

Wiemy, że czynnikiem wpływającym na ilość ciepła jest opór. Opór jest powiązany z materiałem samego przewodnika, polem przekroju poprzecznego i długością przewodnika. Grubość materiału metalicznego na powierzchni podkładki jest nawet znacznie mniejsza niż 0,01 mm. Jeżeli podkładkę poddamy obróbce metodą OST (organiczna folia ochronna), to nie będzie mowy o żadnym nadmiernym pogrubieniu. Opór wykazywany przez tak małą grubość jest prawie równy 0, nawet niemożliwy do obliczenia i oczywiście nie będzie miał wpływu na wytwarzanie ciepła.