Pek çok DIY oyuncusu, piyasadaki çeşitli tahta ürünlerinde kullanılan PCB renklerinin göz kamaştırıcı olduğunu görecektir. En yaygın PCB renkleri siyah, yeşil, mavi, sarı, mor, kırmızı ve kahverengidir. Bazı üreticiler ustaca beyaz ve pembe gibi farklı renklerde PCB'ler geliştirdiler.

Geleneksel izlenimde, siyah PCB üst uçta konumlandırılmış gibi görünürken, kırmızı ve sarı alt uçta yer alıyor. Bu doğru değil mi?

Lehim maskesi ile kaplanmayan PCB bakır tabakası havaya maruz kaldığında kolaylıkla oksitlenir

PCB'nin her iki tarafının da bakır katmanlardan oluştuğunu biliyoruz. PCB üretiminde ister eklemeli ister çıkarmalı yöntemlerle yapılmış olsun bakır tabakası pürüzsüz ve korumasız bir yüzeye kavuşacaktır.

Bakırın kimyasal özellikleri alüminyum, demir, magnezyum vb. kadar aktif olmasa da su varlığında saf bakır oksijenle temas ettiğinde kolayca oksitlenir; Havada oksijen ve su buharı bulunduğundan saf bakırın yüzeyi havaya maruz kalır ve kısa sürede oksidasyon reaksiyonu meydana gelir.

PCB'deki bakır tabakanın kalınlığı çok ince olduğundan, oksitlenmiş bakır zayıf bir elektrik iletkeni haline gelecek ve bu da tüm PCB'nin elektriksel performansına büyük ölçüde zarar verecektir.

Bakır oksidasyonunu önlemek, lehimleme sırasında PCB'nin lehimli ve lehimsiz kısımlarını ayırmak ve PCB yüzeyini korumak için mühendisler özel bir kaplama icat etti. Bu tür boya PCB yüzeyine kolaylıkla uygulanarak belli kalınlıkta koruyucu bir tabaka oluşturup bakır ile hava arasındaki teması bloke edebilir. Bu kaplama tabakasına lehim maskesi, kullanılan malzemeye ise lehim maskesi adı verilmektedir.

Lake denildiği için farklı renklerde olması gerekir. Evet, orijinal lehim maskesi renksiz ve şeffaf yapılabilir ancak bakım ve üretim kolaylığı açısından PCB'lerin genellikle kart üzerine küçük metinlerle basılması gerekir.

Şeffaf lehim maskesi yalnızca PCB arka plan rengini ortaya çıkarabilir, bu nedenle ister imalat, ister onarım veya satış olsun, görünüm yeterince iyi değildir. Bu nedenle mühendisler, siyah veya kırmızı, mavi bir PCB oluşturmak için lehim maskesine çeşitli renkler eklediler.

Siyah PCB'nin izini görmek zordur, bu da bakımı zorlaştırır

Bu açıdan bakıldığında PCB renginin PCB kalitesi ile hiçbir ilgisi yoktur. Siyah PCB ile mavi PCB ve sarı PCB gibi diğer renkli PCB'ler arasındaki fark, lehim maskesinin renginde yatmaktadır.

PCB tasarımı ve üretim süreci tamamen aynıysa, rengin performans veya ısı dağılımı üzerinde herhangi bir etkisi olmayacaktır.

Siyah PCB'ye gelince, yüzey katman izleri neredeyse tamamen kaplanmıştır, bu da daha sonraki bakımlarda büyük zorluklara neden olur, bu nedenle üretimi ve kullanımı uygun olmayan bir renktir.

Bu nedenle, son yıllarda insanlar yavaş yavaş reform yaparak siyah lehim maskesi kullanımını bırakıp bunun yerine koyu yeşil, koyu kahverengi, lacivert ve diğer lehim maskelerini kullanmaya başladılar, amaç üretimi ve bakımı kolaylaştırmaktır.

Bunu söyledikten sonra herkes temel olarak PCB rengi sorununu anladı. "Renk temsili veya düşük kaliteli" ifadesine gelince, bunun nedeni üreticilerin yüksek kaliteli ürünler yapmak için siyah PCB'leri, düşük kaliteli ürünler yapmak için ise kırmızı, mavi, yeşil ve sarı PCB'leri kullanmayı tercih etmesidir.

Özetle: Ürün rengin anlamını verir, renk ürüne anlam vermez.
3. Altın ve gümüş gibi değerli metallerin PCB'de kullanılmasının faydaları nelerdir?

Renk açık, hadi PCB üzerindeki değerli metallerden bahsedelim! Bazı üreticiler ürünlerini tanıtırken ürünlerinin altın kaplama, gümüş kaplama gibi özel işlemler kullandığını özellikle belirteceklerdir. Peki bu sürecin faydası nedir?

PCB yüzeyi lehimleme bileşenleri gerektirir, bu nedenle bakır katmanın bir kısmının lehimleme için açıkta kalması gerekir. Açıkta kalan bu bakır katmanlara ped adı verilir. Pedler genellikle küçük bir alana sahip dikdörtgen veya yuvarlaktır.

Yukarıda PCB'de kullanılan bakırın kolayca oksitlendiğini biliyoruz, bu nedenle lehim maskesi uygulandıktan sonra ped üzerindeki bakır havaya maruz kalır.

Ped üzerindeki bakır oksitlenirse, lehimlenmesi zorlaşmakla kalmaz, aynı zamanda direnç de büyük ölçüde artar, bu da nihai ürünün performansını ciddi şekilde etkiler. Bu nedenle mühendisler pedleri korumak için çeşitli yöntemler geliştirdiler. Örneğin, inert metal altınla kaplanır veya yüzeyi kimyasal bir işlemle gümüş tabakasıyla kaplanır veya ped ile hava arasındaki teması önlemek için bakır tabakayı kaplayan özel bir kimyasal film kullanılır.

PCB üzerindeki açıkta kalan pedler için bakır katman doğrudan açığa çıkar. Bu parçanın oksitlenmemesi için korunması gerekmektedir.

Bu açıdan bakıldığında ister altın ister gümüş olsun, işlemin amacı oksidasyonu önlemek, pedi korumak ve sonraki lehimleme işlemlerinde verim sağlamaktır.

Ancak farklı metallerin kullanılması, üretim tesisinde kullanılan PCB'nin saklama süresi ve saklama koşullarına ilişkin gereksinimler doğuracaktır. Bu nedenle PCB fabrikaları, PCB üretimi tamamlandıktan sonra ve müşterilere teslim edilmeden önce PCB'lerin limitlere kadar oksitlenmemesini sağlamak amacıyla PCB'leri paketlemek için genellikle vakumlu plastik paketleme makineleri kullanır.

Bileşenler makineye kaynaklanmadan önce kart üreticisinin ayrıca PCB'nin oksidasyon derecesini kontrol etmesi, oksidasyon PCB'sini ortadan kaldırması ve verimi sağlaması gerekir. Son tüketicinin eline geçen anakart çeşitli testlerden geçmiştir. Uzun süreli kullanımdan sonra bile oksidasyon neredeyse yalnızca geçmeli bağlantı kısmında meydana gelecek ve ped ve halihazırda lehimlenmiş bileşenler üzerinde hiçbir etkisi olmayacaktır.

Gümüş ve altının direnci daha düşük olduğundan gümüş ve altın gibi özel metaller kullanıldığında PCB'nin ısı üretimi azalır mı?

Isı miktarını etkileyen faktörün direnç olduğunu biliyoruz. Direnç, iletkenin malzemesine, iletkenin kesit alanına ve uzunluğuna bağlıdır. Pedin yüzeyindeki metal malzemenin kalınlığı 0,01 mm'den çok daha azdır. Ped OST (organik koruyucu film) yöntemiyle işlenirse hiçbir şekilde fazla kalınlık oluşmaz. Bu kadar küçük bir kalınlığın gösterdiği direnç neredeyse 0'a eşittir, hatta hesaplanması imkansızdır ve elbette ısı üretimini etkilemeyecektir.