Viele Bastler werden feststellen, dass die verschiedenen Platinenprodukte auf dem Markt eine schier unüberschaubare Vielfalt an Leiterplattenfarben verwenden.
Die gebräuchlichsten Farben für Leiterplatten sind Schwarz, Grün, Blau, Gelb, Lila, Rot und Braun.
Einige Hersteller haben weiße, rosa und andere verschiedene Farben von Leiterplatten entwickelt.

Im traditionellen Verständnis scheint schwarze Leiterplatte im High-End-Bereich positioniert zu sein, während rote, gelbe usw. dem Low-End-Bereich zugeordnet sind, stimmt das?

Die Kupferschicht einer Leiterplatte ohne Lötstopplackierung oxidiert leicht bei Kontakt mit Luft.

Wir wissen, dass Vorder- und Rückseite von Leiterplatten aus Kupferschichten bestehen. Bei der Leiterplattenherstellung weist die Kupferschicht unabhängig vom Herstellungsverfahren (Auftrags- oder Abtragsmethode) eine glatte und ungeschützte Oberfläche auf.

Obwohl Kupfer chemisch nicht so reaktiv ist wie Aluminium, Eisen oder Magnesium, oxidiert reines Kupfer bei Kontakt mit Wasser und Sauerstoff leicht.
Aufgrund des in der Luft vorhandenen Sauerstoffs und Wasserdampfs unterliegt die Oberfläche von reinem Kupfer kurz nach dem Kontakt mit der Luft einer Oxidationsreaktion.

Da die Kupferschicht in Leiterplatten sehr dünn ist, wird das oxidierte Kupfer zu einem schlechten elektrischen Leiter, was die elektrischen Eigenschaften der gesamten Leiterplatte stark beeinträchtigt.

Um die Oxidation des Kupfers zu verhindern, die geschweißten und nicht geschweißten Teile der Leiterplatte während des Schweißvorgangs zu trennen und die Oberfläche der Leiterplatte zu schützen, entwickelten die Ingenieure eine spezielle Beschichtung.
Die Beschichtung lässt sich leicht auf die Oberfläche der Leiterplatte auftragen und bildet eine Schutzschicht mit einer bestimmten Dicke, die den Kontakt des Kupfers mit der Luft verhindert.
Diese Beschichtungsschicht wird als Lötstoppschutzschicht bezeichnet und das verwendete Material ist Lötstopplack.

Da es sich um Farbe handelt, muss es verschiedene Farben geben.
Ja, die ursprüngliche Lötstopplackierung kann farblos und transparent sein, aber die Leiterplatte muss oft bedruckt werden, um die Reparatur und Herstellung zu vereinfachen.

Transparente Lötstopplacke lassen nur die Hintergrundfarbe der Leiterplatte durchscheinen, daher ist das Erscheinungsbild weder bei der Herstellung, Reparatur noch beim Verkauf gut.
Um schwarze, rote oder blaue Leiterplatten herzustellen, fügen die Ingenieure der Lötstopplackierung verschiedene Farben hinzu.

 
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Bei schwarzen Leiterplatten sind die Leitungen schwer zu erkennen, was die Wartung erschwert.

Aus dieser Sicht hat die Farbe der Leiterplatte nichts mit deren Qualität zu tun.
Der Unterschied zwischen schwarzen und blauen Leiterplatten, gelben Leiterplatten und anderen farbigen Leiterplatten liegt in der unterschiedlichen Farbe der Lötstopplackierung auf dem Pinsel.

Wenn die Leiterplatte exakt gleich konstruiert und gefertigt wird, hat die Farbe weder einen Einfluss auf die Leistung noch auf die Wärmeableitung.

Bei schwarzen Leiterplatten ist die Oberflächenverdrahtung fast vollständig verdeckt, was die spätere Wartung erheblich erschwert. Daher ist diese Farbe für die Herstellung und Verwendung unpraktisch.

Deshalb hat sich in den letzten Jahren eine schrittweise Umstellung vollzogen: Man verzichtet auf die Verwendung von schwarzer Lötstopplackierung und verwendet stattdessen dunkelgrüne, dunkelbraune, dunkelblaue und andere Lötstopplackierungen, um die Herstellung und Wartung zu erleichtern.

An diesem Punkt haben wir das Problem der Leiterplattenfarbe im Grunde geklärt.
Der Grund für das Auftreten von „Farbrepräsentanten oder minderwertigen Produkten“ liegt darin, dass Hersteller gerne schwarze Leiterplatten für die Herstellung von High-End-Produkten verwenden, während für Produkte niedrigerer Qualität rote, blaue, grüne, gelbe und andere Leiterplatten zum Einsatz kommen.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass das Produkt der Farbe Bedeutung verleiht, nicht umgekehrt.

Welchen Nutzen haben Edelmetalle wie Gold und Silber in Verbindung mit Leiterplatten?
Die Farbe ist klar, reden wir über das Edelmetall auf der Leiterplatte!
Manche Hersteller weisen in der Werbung für ihre Produkte ausdrücklich darauf hin, dass für ihre Produkte Gold-, Silberplattierung und andere spezielle Verfahren zum Einsatz kommen.
Wozu dient dieses Verfahren also?

Die Oberfläche der Leiterplatte erfordert Schweißelemente, und ein Teil der Kupferschicht muss zum Schweißen freigelegt werden.
Diese freiliegenden Kupferschichten werden als Pads bezeichnet. Pads sind üblicherweise rechteckig oder kreisförmig und haben eine kleine Fläche.

Wie bereits erwähnt, oxidiert das in Leiterplatten verwendete Kupfer leicht. Daher ist das Kupfer auf dem Lötpad der Luft ausgesetzt, wenn die Lötstopplackierung aufgetragen wird.

Wenn das Kupfer auf dem Pad oxidiert ist, ist es nicht nur schwieriger zu schweißen, sondern es erhöht sich auch der Widerstand, was die Leistung des Endprodukts ernsthaft beeinträchtigt.
Deshalb haben sich Ingenieure allerlei Möglichkeiten zum Schutz der Pads ausgedacht.
Zum Beispiel durch Beschichten mit inertem Metall wie Gold, durch chemisches Beschichten der Oberfläche mit Silber oder durch Überziehen von Kupfer mit einem speziellen chemischen Film, um den Kontakt mit der Luft zu verhindern.

Bei der freiliegenden Kontaktfläche auf der Leiterplatte ist die Kupferschicht direkt freigelegt.
Dieser Teil muss geschützt werden, um Oxidation zu verhindern.

Aus dieser Perspektive betrachtet, ob Gold oder Silber, besteht der Zweck des Verfahrens selbst darin, Oxidation zu verhindern und die Pads zu schützen, damit sie beim nachfolgenden Schweißprozess eine gute Ausbeute gewährleisten können.

Die Verwendung unterschiedlicher Metalle erfordert jedoch eine Anpassung der Lagerzeit und der Lagerbedingungen der in der Produktionsanlage verwendeten Leiterplatten.
Um sicherzustellen, dass keine Oxidationsschäden an den Leiterplatten auftreten, verwenden Leiterplattenfabriken in der Regel Vakuumversiegelungsmaschinen, bevor die Leiterplattenproduktion abgeschlossen und die Leiterplatten an die Kunden ausgeliefert werden.

Bevor die Bauteile auf der Maschine verlötet werden, müssen die Leiterplattenhersteller auch den Oxidationsgrad der Leiterplatten ermitteln, oxidierte Leiterplatten aussortieren und so die Ausbeute an einwandfreien Produkten sicherstellen.
Der Endverbraucher, der die Platine erhält, durchläuft eine Vielzahl von Tests. Selbst nach langer Nutzungsdauer tritt Oxidation fast ausschließlich an den Steck- und Trennstellen auf, während die Lötpads und verlöteten Bauteile keine Auswirkungen haben.

Da der Widerstand von Silber und Gold geringer ist, wird die Verwendung spezieller Metalle wie Silber und Gold die bei der Verwendung von Leiterplatten entstehende Wärme verringern?

Wir wissen, dass der elektrische Widerstand der Faktor ist, der den Heizwert beeinflusst.
Widerstand und Leitermaterial, Leiterquerschnittsfläche und Länge hängen zusammen.
Die Dicke der Metalloberfläche des Pads ist sogar weit weniger als 0,01 mm; bei Verwendung einer OST-Behandlung (organischer Schutzfilm) des Pads gibt es keine überschüssige Dicke.
Der Widerstand bei einer so geringen Dicke ist nahezu null oder sogar unmöglich zu berechnen und hat sicherlich keinen Einfluss auf die Wärme.