Wielu majsterkowiczów zauważy, że różnorodne produkty PCB dostępne na rynku charakteryzują się oszałamiającą różnorodnością kolorów.
Najbardziej popularne kolory PCB to czarny, zielony, niebieski, żółty, fioletowy, czerwony i brązowy.
Niektórzy producenci opracowali PCB w kolorze białym, różowym i innych kolorach.

W tradycyjnym ujęciu czarna płytka PCB wydaje się być umieszczona w górnej części, podczas gdy czerwona, żółta itd. są przeznaczone do dolnej części. Czy to prawda?

Warstwa miedziana PCB bez powłoki oporowej lutowania łatwo ulega utlenianiu pod wpływem powietrza

Wiemy, że zarówno przód, jak i tył PCB to warstwy miedzi. Podczas produkcji PCB warstwa miedzi będzie miała gładką i niezabezpieczoną powierzchnię, niezależnie od tego, czy jest wytwarzana metodą dodawania, czy odejmowania.

Mimo że właściwości chemiczne miedzi nie są tak aktywne jak aluminium, żelazo, magnez, to jednak w obecności wody, czystej miedzi i kontaktu z tlenem łatwo ulega utlenieniu;
Ze względu na obecność tlenu i pary wodnej w powietrzu, powierzchnia czystej miedzi ulegnie reakcji utleniania wkrótce po kontakcie z powietrzem.

Ponieważ grubość warstwy miedzi w płytce PCB jest bardzo cienka, utleniona miedź będzie słabym przewodnikiem prądu, co znacznie pogorszy parametry elektryczne całej płytki PCB.

Aby zapobiec utlenianiu miedzi, oddzielić części spawane od niespawanych płytki PCB podczas spawania oraz chronić powierzchnię płytki PCB, inżynierowie opracowali specjalną powłokę.
Powłokę można łatwo nałożyć na powierzchnię płytki PCB, tworząc warstwę ochronną o określonej grubości i blokując kontakt miedzi z powietrzem.
Tę warstwę powłoki nazywa się warstwą odporną na lutowanie, a materiałem, który się jej używa, jest farba odporna na lutowanie.

Ponieważ nazywa się to farbą, muszą być różne kolory.
Tak, oryginalna farba oporowa lutownicza może być bezbarwna i przezroczysta, ale płytka PCB często musi być nadrukowana na płytce, aby można ją było łatwo naprawić i wyprodukować.

Przezroczysta farba oporowa na lutowanie może pokazać tylko kolor tła płytki PCB, dlatego niezależnie od tego, czy zostanie ona wyprodukowana, naprawiona czy sprzedana, jej wygląd nie będzie dobry.
Dlatego inżynierowie dodają różne kolory do farby oporowej na lutowanie, aby uzyskać czarne, czerwone lub niebieskie płytki PCB.

 
2
Czarne płytki PCB są trudne do zobaczenia, co utrudnia konserwację

Z tego punktu widzenia kolor PCB nie ma nic wspólnego z jakością PCB.
Różnica pomiędzy czarną płytką PCB a niebieską płytką PCB, żółtą płytką PCB i kolorowymi płytkami PCB polega na innym kolorze farby oporowej na lutowaniu na pędzlu.

Jeśli płytka PCB jest zaprojektowana i wyprodukowana dokładnie w ten sam sposób, kolor nie będzie miał żadnego wpływu na wydajność ani na rozpraszanie ciepła.

Jeśli chodzi o czarną płytkę PCB, jej powierzchnia przewodów jest niemal całkowicie zakryta, co znacznie utrudnia późniejszą konserwację. Z tego powodu jest to kolor niewygodny w produkcji i użytkowaniu.

Dlatego w ostatnich latach ludzie stopniowo rezygnują ze stosowania czarnej farby odpornej na lutowanie i stosują ciemnozieloną, ciemnobrązową, ciemnoniebieską i inne farby odporne na lutowanie, aby ułatwić produkcję i konserwację.

W tym momencie mamy już zasadniczo jasność co do problemu koloru PCB.
Powodem pojawienia się sformułowania „kolor reprezentatywny lub niskiej jakości” jest to, że producenci lubią używać czarnej płytki PCB do wytwarzania produktów wysokiej klasy, a czerwonej, niebieskiej, zielonej, żółtej i innych produktów niskiej jakości.

Podsumowując, to produkt nadaje znaczenie kolorowi, a nie kolor nadaje znaczenie produktowi.

Jakie korzyści przynosi stosowanie metali szlachetnych, takich jak złoto i srebro, w połączeniu z PCB?
Kolor jest czysty, porozmawiajmy o szlachetnym metalu na PCB!
Niektórzy producenci, reklamując swoje produkty, wyraźnie wspominają, że w ich produktach zastosowano złocenie, srebrzenie i inne specjalne procesy.
Jaki jest więc pożytek z tego procesu?

Powierzchnia płytki PCB wymaga elementów spawalniczych, a część warstwy miedzi musi być odsłonięta w celu przeprowadzenia spawania.
Odsłonięte warstwy miedzi nazywane są padami. Pady są zazwyczaj prostokątne lub okrągłe i mają niewielką powierzchnię.

Jak już wspomniano powyżej, miedź stosowana w płytkach PCB łatwo ulega utlenianiu, dlatego miedź na polu lutowniczym jest wystawiona na działanie powietrza podczas nakładania farby oporowej.

Jeżeli miedź na podkładce ulegnie utlenieniu, nie tylko będzie ona trudna do spawania, ale również wzrośnie jej rezystywność, co poważnie wpłynie na parametry końcowego produktu.
Dlatego inżynierowie wymyślili wiele sposobów, aby chronić podkładki.
Na przykład poprzez pokrywanie obojętnego metalu złotem, chemiczne pokrywanie powierzchni srebrem lub pokrywanie miedzi specjalną powłoką chemiczną, aby zapobiec jej kontaktowi z powietrzem.

Odsłonięty pad na PCB, warstwa miedzi jest bezpośrednio odsłonięta.
Tę część należy chronić przed utlenianiem.

Z tego punktu widzenia, niezależnie od tego, czy chodzi o złoto czy srebro, celem samego procesu jest zapobieganie utlenianiu i ochrona padów, tak aby mogły one zapewnić dobrą wydajność podczas późniejszego procesu spawania.

Jednakże stosowanie różnych metali będzie wiązać się z koniecznością dostosowania czasu i warunków przechowywania PCB używanego w zakładzie produkcyjnym.
Dlatego też fabryki PCB zazwyczaj stosują maszyny do pakowania próżniowego w celu pakowania PCB przed zakończeniem produkcji i dostawą do klientów, aby mieć pewność, że PCB nie ulegnie uszkodzeniu w wyniku utleniania.

Zanim komponenty zostaną zespawane na maszynie, producenci płytek drukowanych muszą także określić stopień utlenienia PCB, wyeliminować utlenioną PCB i zapewnić wydajność dobrych produktów.
Końcowy użytkownik, który otrzymuje kartę, przechodzi przez szereg testów; nawet po długim czasie użytkowania utlenianie występuje prawie wyłącznie w częściach łączących wtyczki i wtyczki, a także na padach i spawanych elementach, bez wpływu na stan techniczny.

Czy użycie specjalnych metali, takich jak srebro i złoto, zmniejszy ilość ciepła wytwarzanego podczas stosowania PCB, skoro rezystancja srebra i złota jest niższa?

Wiemy, że czynnikiem wpływającym na wartość kaloryczną jest opór elektryczny.
Rezystancja i sam materiał przewodnika, pole przekroju poprzecznego przewodnika i długość są ze sobą powiązane.
Grubość powierzchni metalowej klocka jest nawet znacznie mniejsza niż 0,01 mm, jeżeli zastosujemy obróbkę klocka OST (organiczna powłoka ochronna), nie wystąpi nadmierna grubość.
Opór, jaki wykazuje tak mała grubość, jest niemalże zerowy, albo wręcz niemożliwy do obliczenia, i z pewnością nie ma wpływu na ciepło.