많은 DIY 플레이어는 시중에 판매되는 다양한 보드 제품이 놀라울 정도로 다양한 PCB 색상을 사용한다는 것을 알게 될 것입니다.
보다 일반적인 PCB 색상은 검정, 녹색, 파란색, 노란색, 보라색, 빨간색, 갈색입니다.
일부 제조업체는 흰색, 분홍색 등 다양한 색상의 PCB를 개발했습니다.

전통적인 인상으로는 검은색 PCB가 고급에 위치하고, 빨간색, 노란색 등이 저급에 전용되는 것처럼 보이는데, 맞나요?

납땜 저항 코팅이 없는 PCB의 구리 층은 공기에 노출되면 쉽게 산화됩니다.

PCB의 앞면과 뒷면 모두 구리층으로 되어 있다는 것은 잘 알려진 사실입니다. PCB 생산 과정에서 구리층은 첨가 방식이나 감산 방식과 관계없이 매끄럽고 보호되지 않은 표면을 갖게 됩니다.

구리의 화학적 성질은 알루미늄, 철, 마그네슘만큼 활발하지는 않지만, 순수한 구리는 수분이 존재하면 산소와 접촉하여 산화되기 쉽습니다.
공기 중에 산소와 수증기가 존재하기 때문에 순수 구리의 표면은 공기와 접촉한 직후 산화 반응을 겪게 됩니다.

PCB의 구리층 두께가 매우 얇기 때문에 산화된 구리는 전기의 전도체가 나빠지고, 이로 인해 전체 PCB의 전기적 성능이 크게 손상됩니다.

엔지니어들은 구리 산화를 방지하고, 용접 시 PCB의 용접 부분과 용접되지 않은 부분을 분리하고, PCB 표면을 보호하기 위해 특수 코팅을 개발했습니다.
코팅은 PCB 표면에 쉽게 도포되어 특정 두께의 보호층을 형성하고 구리가 공기와 접촉하는 것을 차단합니다.
이 코팅 층을 납땜 저항층이라고 하며, 사용되는 재료는 납땜 저항 페인트입니다.

페인트라고 부르니까 색깔도 다양할 거예요.
네, 원래 납땜 저항 페인트는 무색 투명할 수 있지만 PCB는 수리 및 제조를 쉽게 하기 위해 종종 보드에 인쇄해야 합니다.

투명한 납땜 저항 페인트는 PCB 배경색만 나타낼 수 있으므로 제조, 수리 또는 판매 시 외관이 좋지 않습니다.
그래서 엔지니어들은 납땜 저항 페인트에 다양한 색상을 추가하여 검정색, 빨간색 또는 파란색 PCB를 만듭니다.

 
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검은색 PCB는 배선이 잘 보이지 않아 유지관리가 어렵습니다.

이러한 관점에서 보면 PCB의 색상은 PCB의 품질과 아무런 관련이 없습니다.
검은색 PCB와 파란색 PCB, 노란색 PCB와 다른 색상의 PCB의 차이는 브러시에 칠해진 납땜 저항 페인트의 색상 차이에 있습니다.

PCB가 정확히 동일하게 설계되고 제조되었다면 색상은 성능에 아무런 영향을 미치지 않으며, 방열에도 아무런 영향을 미치지 않습니다.

검은색 PCB의 경우 표면 배선이 거의 완전히 덮여 있어 이후 유지관리에 큰 어려움이 따르므로 제조 및 사용이 편리하지 않은 색상입니다.

따라서 최근 몇 년 동안 사람들은 점차 개혁하여 검은색 납땜 방지 페인트 사용을 포기하고 짙은 녹색, 짙은 갈색, 짙은 파란색 등의 납땜 방지 페인트를 사용하게 되었는데, 그 목적은 제조와 유지 보수를 용이하게 하기 위한 것입니다.

이 시점에서 우리는 기본적으로 PCB 색상 문제에 대해 명확히 알게 되었습니다.
"색상대표 또는 저급"이라는 표현이 등장하는 이유는 제조사가 고급 제품에는 검은색 PCB를 사용하고, 빨간색, 파란색, 녹색, 노란색 등 저급 제품을 만드는 것을 선호하기 때문입니다.

요약하자면, 제품이 색상에 의미를 부여하는 것이지, 색상이 제품에 의미를 부여하는 것은 아닙니다.

금, 은과 같은 귀금속은 PCB에 어떤 이점이 있습니까?
색상이 선명하네요. PCB 위의 귀금속에 대해 이야기해 볼까요!
일부 제조업체는 자사 제품을 홍보할 때 자사 제품이 금, 은 도금 및 기타 특수 공정을 사용했다고 구체적으로 언급합니다.
그러면 이 과정의 용도는 무엇일까?

PCB 표면에는 용접 요소가 필요하며, 용접을 위해 구리층의 일부를 노출해야 합니다.
노출된 구리 층을 패드라고 하며, 패드는 일반적으로 직사각형이나 원형이며 면적이 작습니다.

위에서 우리는 PCB에 사용된 구리가 쉽게 산화된다는 것을 알고 있습니다. 따라서 납땜 저항 페인트를 도포하면 납땜 패드의 구리가 공기에 노출됩니다.

패드의 구리가 산화되면 용접이 어려워질 뿐만 아니라 저항률도 증가하여 최종 제품의 성능에 심각한 영향을 미칩니다.
그래서 엔지니어들은 패드를 보호하기 위해 온갖 방법을 고안해냈습니다.
예를 들어, 불활성 금속에 금을 도금하거나, 화학적으로 표면을 은으로 덮거나, 구리에 특수 화학 필름을 덮어 공기와의 접촉을 방지하는 방법이 있습니다.

PCB의 노출된 패드, 구리 층이 직접 노출됩니다.
이 부분은 산화를 방지하기 위해 보호되어야 합니다.

이러한 관점에서 볼 때, 금이든 은이든 공정 자체의 목적은 산화를 방지하고 패드를 보호하여 이후 용접 공정에서 좋은 수율을 보장하는 것입니다.

그러나 다양한 금속을 사용하면 생산 공장에서 사용하는 PCB의 보관 시간과 보관 조건이 필요합니다.
따라서 PCB 공장에서는 일반적으로 PCB 생산이 완료되어 고객에게 배송되기 전에 진공 밀봉기를 사용하여 PCB를 포장하여 PCB에 산화 손상이 발생하지 않도록 보장합니다.

부품을 기계에 용접하기 전에, 보드 카드 제조업체는 PCB의 산화 정도를 감지하고 산화된 PCB를 제거하여 양호한 제품의 수율을 보장해야 합니다.
보드 카드를 최종 소비자에게 전달하기 위해 다양한 테스트를 거치며, 오랜 시간 사용해도 산화는 플러그와 플러그를 뽑는 연결 부분과 패드 및 용접된 부품에서만 거의 발생하며, 영향은 없습니다.

은과 금의 저항이 낮으므로 은이나 금과 같은 특수 금속을 사용하면 PCB 사용 시 발생하는 열을 줄일 수 있을까요?

발열량에 영향을 미치는 요인은 전기 저항이라는 것을 우리는 알고 있습니다.
저항과 도체 자체의 재질, 도체 단면적, 길이는 관련이 있습니다.
패드 표면 금속 두께는 0.01mm보다 훨씬 얇으며, 패드에 OST(유기 보호막) 처리를 하면 과도한 두께가 발생하지 않습니다.
이렇게 얇은 두께에서 나타나는 저항은 거의 0에 가깝거나 계산이 불가능할 정도이며, 열에는 전혀 영향을 미치지 않습니다.