بسیاری از کسانی که خودشان کار می‌کنند، متوجه می‌شوند که محصولات برد مدار چاپی مختلف موجود در بازار از طیف گسترده‌ای از رنگ‌های PCB استفاده می‌کنند.
رنگ‌های رایج‌تر PCB مشکی، سبز، آبی، زرد، بنفش، قرمز و قهوه‌ای هستند.
برخی از تولیدکنندگان، رنگ‌های سفید، صورتی و سایر رنگ‌های مختلف PCB را توسعه داده‌اند.

در تصور سنتی، به نظر می‌رسد PCB مشکی در قسمت بالا قرار دارد، در حالی که قرمز، زرد و غیره، مخصوص قسمت پایین هستند، درست است؟

لایه مسی PCB بدون پوشش مقاوم در برابر لحیم کاری، در معرض هوا به راحتی اکسید می‌شود.

می‌دانیم که هم قسمت جلویی و هم قسمت پشتی PCB از لایه‌های مسی تشکیل شده است. در تولید PCB، لایه مسی صرف نظر از روش تولید افزایشی یا کاهشی، سطحی صاف و بدون محافظ خواهد داشت.

اگرچه خواص شیمیایی مس به اندازه آلومینیوم، آهن و منیزیم فعال نیست، اما در حضور آب، مس خالص به راحتی در تماس با اکسیژن اکسید می‌شود.
به دلیل وجود اکسیژن و بخار آب در هوا، سطح مس خالص به محض تماس با هوا، واکنش اکسیداسیون را تجربه می‌کند.

از آنجایی که ضخامت لایه مس در PCB بسیار نازک است، مس اکسید شده به یک رسانای ضعیف برق تبدیل می‌شود که به عملکرد الکتریکی کل PCB آسیب زیادی می‌رساند.

برای جلوگیری از اکسیداسیون مس، جداسازی قطعات جوش داده شده و جوش داده نشده PCB در حین جوشکاری و محافظت از سطح PCB، مهندسان یک پوشش ویژه ایجاد کردند.
این پوشش را می‌توان به راحتی روی سطح PCB اعمال کرد و یک لایه محافظ با ضخامت مشخص تشکیل داد و از تماس مس با هوا جلوگیری کرد.
این لایه پوشش، لایه مقاوم در برابر لحیم نامیده می‌شود و ماده مورد استفاده، رنگ مقاوم در برابر لحیم است.

از آنجایی که به آن رنگ می‌گویند، باید رنگ‌های مختلفی وجود داشته باشد.
بله، رنگ مقاوم در برابر لحیم‌کاری اصلی می‌تواند بی‌رنگ و شفاف باشد، اما PCB اغلب باید روی برد چاپ شود تا تعمیر و ساخت آن آسان باشد.

رنگ مقاوم در برابر لحیم کاری شفاف فقط می‌تواند رنگ پس زمینه PCB را نشان دهد، بنابراین چه تولید شود، چه تعمیر شود و چه فروخته شود، ظاهر خوبی ندارد.
بنابراین مهندسان رنگ‌های متنوعی را به رنگ مقاوم در برابر لحیم‌کاری اضافه می‌کنند تا بردهای مدار چاپی مشکی یا قرمز یا آبی ایجاد کنند.

 
2
سیم‌کشی PCB های مشکی به سختی دیده می‌شود، که تعمیر و نگهداری را دشوار می‌کند.

از این منظر، رنگ PCB هیچ ارتباطی با کیفیت PCB ندارد.
تفاوت بین PCB مشکی و PCB آبی، PCB زرد و سایر PCB های رنگی در رنگ متفاوت رنگ مقاوم در برابر لحیم کاری روی قلم مو است.

اگر برد مدار چاپی دقیقاً یکسان طراحی و تولید شود، رنگ هیچ تاثیری بر عملکرد نخواهد داشت و همچنین هیچ تاثیری بر اتلاف گرما نخواهد داشت.

در مورد PCB مشکی، سیم‌کشی سطح آن تقریباً کاملاً پوشانده شده است و در نتیجه مشکلات زیادی برای نگهداری بعدی ایجاد می‌کند، بنابراین رنگی است که برای تولید و استفاده راحت نیست.

بنابراین، در سال‌های اخیر، مردم به تدریج اصلاحاتی انجام داده‌اند، استفاده از رنگ مقاوم در برابر لحیم مشکی را کنار گذاشته‌اند و از رنگ‌های مقاوم در برابر لحیم سبز تیره، قهوه‌ای تیره، آبی تیره و سایر رنگ‌ها استفاده می‌کنند، هدف این است که تولید و نگهداری را تسهیل کنند.

تا اینجا، اساساً مشکل رنگ PCB برای ما روشن شده است.
دلیل ظاهر شدن عبارت «نماینده رنگ یا درجه پایین» این است که تولیدکنندگان دوست دارند از PCB مشکی برای ساخت محصولات رده بالا و از PCB قرمز، آبی، سبز، زرد و سایر محصولات درجه پایین استفاده کنند.

خلاصه اینکه، این محصول است که به رنگ معنا می‌دهد، نه اینکه رنگ به محصول معنا بدهد.

فلزات گرانبها مانند طلا و نقره چه فایده‌ای برای PCB دارند؟
رنگش واضحه، بریم سراغ فلز گرانبهای روی PCB!
برخی از تولیدکنندگان در تبلیغات محصولات خود، به طور خاص اشاره می‌کنند که محصولاتشان از طلا، نقره و سایر فرآیندهای ویژه آبکاری استفاده کرده‌اند.
خب، فایده‌ی این فرآیند چیست؟

سطح برد مدار چاپی به عناصر جوشکاری نیاز دارد و بخشی از لایه مس برای جوشکاری باید در معرض دید باشد.
این لایه‌های مسیِ نمایان، پد نامیده می‌شوند و پدها معمولاً مستطیلی یا دایره‌ای هستند و مساحت کمی دارند.

در بالا، می‌دانیم که مس مورد استفاده در PCB به راحتی اکسید می‌شود، بنابراین مس روی پد لحیم کاری هنگام اعمال رنگ مقاوم در برابر لحیم کاری در معرض هوا قرار می‌گیرد.

اگر مس روی پد اکسید شود، نه تنها جوشکاری آن دشوار است، بلکه مقاومت ویژه را نیز افزایش می‌دهد که به طور جدی بر عملکرد محصول نهایی تأثیر می‌گذارد.
بنابراین مهندسان انواع و اقسام راه‌ها را برای محافظت از پدها ارائه داده‌اند.
مانند آبکاری طلا روی فلز بی‌اثر، پوشاندن شیمیایی سطح با نقره یا پوشاندن مس با یک لایه نازک شیمیایی مخصوص برای جلوگیری از تماس با هوا.

پد نمایان روی PCB، لایه مس مستقیماً در معرض دید قرار دارد.
این قطعه باید محافظت شود تا از اکسید شدن آن جلوگیری شود.

از این دیدگاه، چه طلا باشد و چه نقره، هدف از خود فرآیند، جلوگیری از اکسیداسیون و محافظت از پدها است تا بتوانند در طول فرآیند جوشکاری بعدی، عملکرد خوبی را تضمین کنند.

با این حال، استفاده از فلزات مختلف نیاز به زمان نگهداری و شرایط نگهداری PCB مورد استفاده در کارخانه تولید خواهد داشت.
بنابراین، کارخانه‌های تولید برد مدار چاپی معمولاً قبل از تکمیل تولید و تحویل برد مدار چاپی به مشتریان، از دستگاه بسته‌بندی وکیوم برای بسته‌بندی برد مدار چاپی استفاده می‌کنند تا از عدم آسیب اکسیداسیون به برد مدار چاپی تا حد مجاز اطمینان حاصل شود.

قبل از اینکه قطعات روی دستگاه جوش داده شوند، تولیدکنندگان کارت‌های برد مدار چاپی باید میزان اکسیداسیون PCB را نیز تشخیص دهند، PCB اکسید شده را از بین ببرند و از تولید محصولات خوب اطمینان حاصل کنند.
مصرف‌کننده نهایی که کارت برد را دریافت می‌کند، پس از پشت سر گذاشتن آزمایش‌های مختلف، حتی پس از مدت زمان طولانی استفاده، تقریباً فقط در قطعات اتصال دوشاخه و جداکننده، اکسیداسیون رخ می‌دهد و روی پدها و اجزای جوش داده شده، هیچ ضربه‌ای وارد نمی‌شود.

از آنجایی که مقاومت نقره و طلا کمتر است، آیا استفاده از فلزات خاص مانند نقره و طلا، گرمای تولید شده در حین استفاده از PCB را کاهش خواهد داد؟

می‌دانیم که عاملی که بر ارزش حرارتی تأثیر می‌گذارد، مقاومت الکتریکی است.
مقاومت و جنس خود هادی، سطح مقطع هادی و طول آن.
ضخامت فلز سطح پد حتی بسیار کمتر از 0.01 میلی‌متر است، اگر از لایه محافظ ارگانیک (OST) برای پوشش پد استفاده شود، ضخامت اضافی ایجاد نخواهد شد.
مقاومتی که چنین ضخامت کمی نشان می‌دهد تقریباً صفر است، یا حتی محاسبه آن غیرممکن است، و مطمئناً بر گرما تأثیری ندارد.