การชุบทองและการชุบเงินบนบอร์ด PCB มีประโยชน์อย่างไร?

ผู้เล่น DIY หลายคนจะพบว่าสีของ PCB ที่ผลิตภัณฑ์บอร์ดต่างๆ ในตลาดใช้นั้นมีความแวววาวสี PCB ทั่วไป ได้แก่ ดำ เขียว น้ำเงิน เหลือง ม่วง แดง และน้ำตาลผู้ผลิตบางรายได้พัฒนา PCB ที่มีสีต่างๆ กันอย่างชาญฉลาด เช่น สีขาวและสีชมพู

 

ตามความรู้สึกแบบดั้งเดิม PCB สีดำดูเหมือนว่าจะวางอยู่ที่ระดับไฮเอนด์ ในขณะที่สีแดงและสีเหลืองจะอยู่ที่ส่วนล่างโดยเฉพาะไม่เป็นความจริงเหรอ?

 

ชั้นทองแดง PCB ที่ไม่ได้เคลือบด้วยหน้ากากประสานจะถูกออกซิไดซ์ได้ง่ายเมื่อสัมผัสกับอากาศ

เรารู้ว่าทั้งสองด้านของ PCB เป็นชั้นทองแดงในการผลิต PCB ชั้นทองแดงจะได้พื้นผิวที่เรียบและไม่มีการป้องกัน ไม่ว่าจะทำด้วยวิธีการบวกหรือลบก็ตาม

แม้ว่าคุณสมบัติทางเคมีของทองแดงจะไม่ออกฤทธิ์เท่ากับอลูมิเนียม เหล็ก แมกนีเซียม ฯลฯ แต่เมื่ออยู่ต่อหน้าน้ำ ทองแดงบริสุทธิ์จะถูกออกซิไดซ์ได้ง่ายเมื่อสัมผัสกับออกซิเจนเนื่องจากมีออกซิเจนและไอน้ำอยู่ในอากาศ พื้นผิวของทองแดงบริสุทธิ์จึงสัมผัสกับอากาศ ปฏิกิริยาออกซิเดชั่นจะเกิดขึ้นในไม่ช้า

เนื่องจากความหนาของชั้นทองแดงใน PCB นั้นบางมาก ทองแดงที่ถูกออกซิไดซ์จะกลายเป็นตัวนำไฟฟ้าที่ไม่ดี ซึ่งจะทำให้ประสิทธิภาพทางไฟฟ้าของ PCB ทั้งหมดเสียหายอย่างมาก

เพื่อป้องกันการเกิดออกซิเดชันของทองแดง เพื่อแยกชิ้นส่วน PCB ที่บัดกรีและไม่ได้บัดกรีระหว่างการบัดกรี และเพื่อปกป้องพื้นผิวของ PCB วิศวกรจึงได้คิดค้นการเคลือบแบบพิเศษสีชนิดนี้สามารถทาลงบนพื้นผิวของ PCB ได้อย่างง่ายดายเพื่อสร้างชั้นป้องกันที่มีความหนาระดับหนึ่งและปิดกั้นการสัมผัสระหว่างทองแดงกับอากาศชั้นเคลือบนี้เรียกว่าหน้ากากประสาน และวัสดุที่ใช้คือหน้ากากประสาน

เนื่องจากเรียกว่าแลคเกอร์จึงต้องมีสีต่างกันใช่ หน้ากากประสานแบบดั้งเดิมสามารถทำให้ไม่มีสีและโปร่งใสได้ แต่เพื่อความสะดวกในการบำรุงรักษาและการผลิต PCB มักจะต้องพิมพ์ด้วยข้อความขนาดเล็กบนกระดาน

หน้ากากประสานแบบโปร่งใสสามารถเปิดเผยได้เพียงสีพื้นหลังของ PCB เท่านั้น ดังนั้นรูปลักษณ์จึงไม่ดีพอไม่ว่าจะเป็นการผลิต การซ่อมแซม หรือการขายดังนั้นวิศวกรจึงเพิ่มสีต่างๆ ให้กับหน้ากากประสานเพื่อสร้าง PCB สีดำหรือสีแดงสีน้ำเงิน

 

PCB สีดำนั้นมองเห็นร่องรอยได้ยาก ซึ่งทำให้การบำรุงรักษาลำบาก

จากมุมมองนี้ สีของ PCB ไม่เกี่ยวข้องกับคุณภาพของ PCBความแตกต่างระหว่าง PCB สีดำและ PCB สีอื่นๆ เช่น PCB สีน้ำเงินและ PCB สีเหลืองอยู่ที่สีของหน้ากากประสาน

หากการออกแบบ PCB และกระบวนการผลิตเหมือนกันทุกประการ สีจะไม่มีผลกระทบต่อประสิทธิภาพการทำงาน และจะไม่มีผลกระทบต่อการกระจายความร้อนอีกด้วย

สำหรับ PCB สีดำนั้น ร่องรอยของชั้นพื้นผิวนั้นถูกปกคลุมเกือบทั้งหมด ซึ่งทำให้เกิดปัญหาอย่างมากในการบำรุงรักษาในภายหลัง ดังนั้นจึงเป็นสีที่ไม่สะดวกในการผลิตและใช้งาน

ดังนั้นในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา ผู้คนจึงค่อยๆ ปฏิรูป โดยละทิ้งการใช้หน้ากากประสานสีดำ และใช้หน้ากากประสานสีเขียวเข้ม สีน้ำตาลเข้ม สีน้ำเงินเข้ม และหน้ากากประสานอื่น ๆ แทน โดยมีจุดประสงค์เพื่ออำนวยความสะดวกในการผลิตและการบำรุงรักษา

ต้องบอกว่าทุกคนเข้าใจปัญหาสีของ PCB โดยพื้นฐานแล้วในส่วนของ "การแสดงสีหรือระดับล่าง" เป็นเพราะผู้ผลิตต้องการใช้ PCB สีดำเพื่อสร้างผลิตภัณฑ์ระดับไฮเอนด์ และใช้สีแดง น้ำเงิน เขียว และเหลืองเพื่อสร้างผลิตภัณฑ์ระดับล่าง

สรุปคือ สินค้าให้ความหมายของสี ไม่ใช่สีให้ความหมายของสินค้า
3.การใช้โลหะมีค่า เช่น ทองและเงินบน PCB มีประโยชน์อย่างไร

สีชัดเจน มาพูดถึงโลหะมีค่าบน PCB กันดีกว่า!เมื่อผู้ผลิตบางรายโปรโมตผลิตภัณฑ์ของตน พวกเขาจะกล่าวถึงเป็นพิเศษว่าผลิตภัณฑ์ของตนใช้กระบวนการพิเศษ เช่น การชุบทองและการชุบเงินดังนั้นการใช้กระบวนการนี้คืออะไร?

พื้นผิว PCB ต้องใช้ส่วนประกอบในการบัดกรี ดังนั้นจึงจำเป็นต้องเปิดส่วนหนึ่งของชั้นทองแดงออกเพื่อการบัดกรีชั้นทองแดงที่ถูกเปิดเผยเหล่านี้เรียกว่าแผ่นอิเล็กโทรดโดยทั่วไปแผ่นอิเล็กโทรดจะมีลักษณะเป็นรูปสี่เหลี่ยมผืนผ้าหรือกลมและมีบริเวณเล็กๆ

 

จากที่กล่าวมาข้างต้น เรารู้ว่าทองแดงที่ใช้ใน PCB นั้นออกซิไดซ์ได้ง่าย ดังนั้นหลังจากใช้หน้ากากประสานแล้ว ทองแดงบนแผ่นจะสัมผัสกับอากาศ

หากทองแดงบนแผ่นถูกออกซิไดซ์ ไม่เพียงแต่จะบัดกรีได้ยากเท่านั้น แต่ยังเพิ่มความต้านทานอย่างมากอีกด้วย ซึ่งส่งผลกระทบร้ายแรงต่อประสิทธิภาพของผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้ายดังนั้นวิศวกรจึงคิดค้นวิธีการต่างๆ เพื่อปกป้องแผ่นอิเล็กโทรดเช่นชุบด้วยโลหะเฉื่อยทอง หรือพื้นผิวเคลือบด้วยชั้นเงินผ่านกระบวนการทางเคมี หรือใช้ฟิล์มเคมีพิเศษปิดทับชั้นทองแดงเพื่อป้องกันการสัมผัสระหว่างแผ่นกับอากาศ

สำหรับแผ่นสัมผัสบน PCB ชั้นทองแดงจะถูกสัมผัสโดยตรงชิ้นส่วนนี้จำเป็นต้องได้รับการปกป้องเพื่อป้องกันไม่ให้ถูกออกซิไดซ์

จากมุมมองนี้ ไม่ว่าจะเป็นทองหรือเงิน จุดประสงค์ของกระบวนการคือเพื่อป้องกันการเกิดออกซิเดชัน ปกป้องแผ่นอิเล็กโทรด และรับประกันผลผลิตในกระบวนการบัดกรีที่ตามมา

อย่างไรก็ตาม การใช้โลหะที่แตกต่างกันจะกำหนดข้อกำหนดเกี่ยวกับระยะเวลาในการจัดเก็บและสภาพการเก็บรักษาของ PCB ที่ใช้ในโรงงานผลิตดังนั้น โดยทั่วไปโรงงาน PCB จะใช้เครื่องบรรจุภัณฑ์พลาสติกสูญญากาศในการบรรจุ PCB หลังจากการผลิต PCB เสร็จสิ้นและก่อนส่งมอบให้กับลูกค้าเพื่อให้แน่ใจว่า PCB จะไม่ถูกออกซิไดซ์จนถึงขีดจำกัด

ก่อนที่จะเชื่อมส่วนประกอบต่างๆ บนเครื่อง ผู้ผลิตการ์ดบอร์ดจะต้องตรวจสอบระดับออกซิเดชันของ PCB กำจัด PCB ออกซิเดชัน และให้แน่ใจว่าได้ผลผลิตบอร์ดที่ผู้บริโภคได้รับผ่านการทดสอบต่างๆแม้หลังจากใช้งานเป็นเวลานาน การเกิดออกซิเดชันจะเกิดขึ้นเกือบเฉพาะที่ส่วนการเชื่อมต่อแบบปลั๊กอินเท่านั้น และจะไม่มีผลกระทบต่อแผ่นอิเล็กโทรดและส่วนประกอบที่บัดกรีแล้ว

เนื่องจากความต้านทานของเงินและทองลดลง หลังจากใช้โลหะพิเศษเช่นเงินและทอง การสร้างความร้อนของ PCB จะลดลงหรือไม่

เรารู้ว่าปัจจัยที่ส่งผลต่อปริมาณความร้อนคือความต้านทานความต้านทานสัมพันธ์กับวัสดุของตัวนำ พื้นที่หน้าตัด และความยาวของตัวนำความหนาของวัสดุโลหะบนพื้นผิวของแผ่นยังน้อยกว่า 0.01 มม. อีกด้วยหากแผ่นรองได้รับการประมวลผลด้วยวิธี OST (ฟิล์มป้องกันออร์แกนิก) จะไม่มีความหนาส่วนเกินเลยความต้านทานที่แสดงโดยความหนาเพียงเล็กน้อยนั้นเกือบจะเท่ากับ 0 แม้จะคำนวณไม่ได้เลย และแน่นอนว่าจะไม่ส่งผลกระทบต่อการสร้างความร้อน