Apa perbedaan antara pelapisan emas dan pelapisan perak pada papan PCB?Hasilnya mengejutkan

Banyak pemain DIY akan menemukan bahwa berbagai produk papan di pasaran menggunakan variasi warna PCB yang memusingkan.
Warna PCB yang lebih umum adalah hitam, hijau, biru, kuning, ungu, merah, dan coklat.
Beberapa produsen telah mengembangkan warna PCB putih, merah muda, dan warna berbeda lainnya.

 

Dalam kesan tradisional, PCB hitam sepertinya diposisikan di high end, sedangkan merah, kuning, dll., adalah low-end dedicated, benarkah?

 

Lapisan tembaga pada PCB tanpa lapisan tahan solder mudah teroksidasi saat terkena udara

Kita tahu bahwa bagian depan dan belakang PCB adalah lapisan tembaga.Dalam produksi PCB, lapisan tembaga akan memiliki permukaan yang halus dan tidak terlindungi baik dibuat dengan metode penambahan atau pengurangan.

Meskipun sifat kimia tembaga tidak seaktif aluminium, besi, magnesium, namun dengan adanya air, kontak tembaga murni dan oksigen mudah teroksidasi;
Karena adanya oksigen dan uap air di udara, permukaan tembaga murni akan mengalami reaksi oksidasi segera setelah kontak dengan udara.

Karena ketebalan lapisan tembaga pada PCB sangat tipis, tembaga yang teroksidasi akan menjadi penghantar listrik yang buruk, yang akan sangat merusak kinerja kelistrikan seluruh PCB.

Untuk mencegah oksidasi tembaga, untuk memisahkan bagian PCB yang dilas dan tidak dilas selama pengelasan, dan untuk melindungi permukaan PCB, para insinyur mengembangkan lapisan khusus.
Lapisan tersebut dapat dengan mudah diaplikasikan pada permukaan PCB, membentuk lapisan pelindung dengan ketebalan tertentu dan menghalangi kontak tembaga dengan udara.
Lapisan pelapis ini disebut lapisan tahan solder dan bahan yang digunakan adalah cat tahan solder.

Karena namanya cat, pasti warnanya berbeda-beda.
Ya, cat tahan solder asli mungkin tidak berwarna dan transparan, tetapi PCB sering kali perlu dicetak di papan agar mudah diperbaiki dan diproduksi.

Cat tahan solder transparan hanya dapat menampilkan warna latar belakang PCB, jadi baik diproduksi, diperbaiki, atau dijual, tampilannya kurang bagus.
Jadi para insinyur menambahkan berbagai warna pada cat tahan solder untuk membuat PCB hitam, merah, atau biru.

 
2
PCB hitam sulit dilihat kabelnya, sehingga menyulitkan perawatan

Dari sudut pandang ini, warna PCB tidak ada hubungannya dengan kualitas PCB.
Perbedaan antara PCB hitam dan PCB biru, PCB kuning dan PCB warna lainnya terletak pada perbedaan warna cat ketahanan solder pada kuas.

Jika PCB dirancang dan diproduksi dengan cara yang persis sama, warnanya tidak akan berpengaruh pada kinerja, juga tidak akan berpengaruh pada pembuangan panas.

Sedangkan untuk PCB hitam, permukaan kabelnya hampir seluruhnya tertutup, sehingga sangat sulit untuk perawatan selanjutnya, sehingga warnanya tidak nyaman untuk diproduksi dan digunakan.

Oleh karena itu, dalam beberapa tahun terakhir, masyarakat secara bertahap melakukan reformasi, menghentikan penggunaan cat tahan solder hitam, dan menggunakan cat tahan solder berwarna hijau tua, coklat tua, biru tua dan lainnya, yang tujuannya adalah untuk memudahkan pembuatan dan pemeliharaan.

Pada titik ini, pada dasarnya kita sudah jelas tentang masalah warna PCB.
Alasan munculnya “warna representatif atau bermutu rendah” adalah karena produsen suka menggunakan PCB hitam untuk membuat produk kelas atas, dan merah, biru, hijau, kuning, dan produk bermutu rendah lainnya.

Singkatnya, produk memberi makna pada warna, bukan warna yang memberi makna pada produk.

 

Apa manfaat logam mulia seperti emas, perak dengan PCB?
Warnanya jernih, mari kita bicara tentang logam mulia di PCB!
Beberapa produsen dalam mempromosikan produknya, akan secara spesifik menyebutkan bahwa produknya menggunakan emas, pelapisan perak dan proses khusus lainnya.
Jadi apa gunanya proses ini?

Permukaan PCB memerlukan elemen pengelasan, dan sebagian lapisan tembaga perlu diekspos untuk pengelasan.
Lapisan tembaga yang terbuka ini disebut bantalan, dan bantalan biasanya berbentuk persegi panjang atau lingkaran dan memiliki luas yang kecil.

 

Di atas kita mengetahui bahwa tembaga yang digunakan pada PCB mudah teroksidasi, sehingga tembaga pada bantalan solder terkena udara saat cat tahan solder diaplikasikan.

Jika tembaga pada bantalan teroksidasi, tidak hanya sulit untuk mengelas, tetapi juga meningkatkan resistivitas, yang sangat mempengaruhi kinerja produk akhir.
Jadi para insinyur telah menemukan berbagai cara untuk melindungi pembalut.
Seperti melapisi logam inert dengan emas, melapisi permukaannya secara kimia dengan perak, atau melapisi tembaga dengan lapisan kimia khusus untuk mencegah kontak dengan udara.

Bantalan terbuka pada PCB, lapisan tembaga langsung terbuka.
Bagian ini perlu dilindungi agar tidak teroksidasi.

Dari sudut pandang ini, baik emas atau perak, tujuan dari proses itu sendiri adalah untuk mencegah oksidasi dan melindungi bantalan sehingga dapat menjamin hasil yang baik pada proses pengelasan selanjutnya.

Namun penggunaan logam yang berbeda akan memerlukan waktu penyimpanan dan kondisi penyimpanan PCB yang digunakan di pabrik produksi.
Oleh karena itu, pabrik PCB umumnya menggunakan mesin penyegel vakum untuk mengemas PCB sebelum selesainya produksi PCB dan pengiriman ke pelanggan untuk memastikan tidak terjadi kerusakan oksidasi pada PCB hingga batasnya.

Sebelum komponen dilas pada mesin, produsen kartu papan juga perlu mendeteksi bilangan oksidasi PCB, menghilangkan PCB yang teroksidasi, dan memastikan hasil produk yang baik.
Konsumen akhir yang mendapatkan board card tersebut, telah melalui berbagai macam pengujian, bahkan setelah penggunaan yang lama, oksidasi hampir hanya terjadi pada bagian sambungan colok dan cabut, dan pada bantalan serta komponen yang telah dilas, tidak ada dampaknya.

Karena ketahanan perak dan emas lebih rendah, apakah penggunaan logam khusus seperti perak dan emas akan mengurangi panas yang dihasilkan selama penggunaan PCB?

Kita tahu bahwa faktor yang mempengaruhi nilai kalor adalah hambatan listrik.
Hambatan dan bahan konduktor itu sendiri, luas penampang konduktor, berhubungan dengan panjang.
Ketebalan logam permukaan bantalan bahkan jauh kurang dari 0,01 mm, jika menggunakan perawatan OST (film pelindung organik) pada bantalan, tidak akan ada kelebihan ketebalan.
Hambatan yang ditunjukkan oleh ketebalan sekecil itu hampir nol, atau bahkan tidak mungkin dihitung, dan tentunya tidak mempengaruhi panas.