Birçok DIY (kendin yap) oynatıcısı, piyasadaki çeşitli anakart ürünlerinin kullandığı PCB renklerinin göz alıcı olduğunu görecektir. En yaygın PCB renkleri siyah, yeşil, mavi, sarı, mor, kırmızı ve kahverengidir. Bazı üreticiler, beyaz ve pembe gibi farklı renklerde PCB'ler geliştirmiştir.

Geleneksel baskıda, siyah PCB üst uçta, kırmızı ve sarı ise alt uçta konumlandırılmış gibi görünüyor. Öyle değil mi?

Lehim maskesi ile kaplanmayan PCB bakır tabakası havaya maruz kaldığında kolayca oksitlenir

PCB'nin her iki yüzeyinin de bakır katmanlardan oluştuğunu biliyoruz. PCB üretiminde, eklemeli veya çıkarmalı yöntemle üretilmiş olmasına bakılmaksızın, bakır katman pürüzsüz ve korumasız bir yüzeye sahip olacaktır.

Bakırın kimyasal özellikleri alüminyum, demir, magnezyum vb. kadar aktif olmasa da, saf bakır su varlığında oksijenle temas ettiğinde kolayca oksitlenir; çünkü havada oksijen ve su buharı bulunduğundan, saf bakırın yüzeyi havaya maruz kalır ve kısa sürede oksitlenme reaksiyonu gerçekleşir.

PCB'deki bakır tabakasının kalınlığı çok ince olduğundan, oksitlenen bakır zayıf bir elektrik iletkeni haline gelecek ve bu da tüm PCB'nin elektriksel performansına büyük zarar verecektir.

Mühendisler, bakır oksidasyonunu önlemek, lehimleme sırasında PCB'nin lehimli ve lehimsiz kısımlarını ayırmak ve PCB yüzeyini korumak için özel bir kaplama geliştirdiler. Bu tür bir boya, PCB yüzeyine kolayca uygulanarak belirli bir kalınlıkta koruyucu bir tabaka oluşturabilir ve bakır ile hava arasındaki teması engelleyebilir. Bu kaplama tabakasına lehim maskesi, kullanılan malzemeye de lehim maskesi denir.

Lak olarak adlandırıldığı için farklı renklerde olması gerekir. Evet, orijinal lehim maskesi renksiz ve şeffaf yapılabilir, ancak bakım ve üretim kolaylığı için PCB'lerin üzerine genellikle küçük metinler basılması gerekir.

Şeffaf lehim maskesi yalnızca PCB arka plan rengini ortaya çıkarabildiğinden, ister üretim, ister onarım, ister satış olsun, görünüm yeterince iyi değildir. Bu nedenle mühendisler, siyah, kırmızı veya mavi bir PCB oluşturmak için lehim maskesine çeşitli renkler eklediler.

Siyah PCB'nin izini görmek zordur, bu da bakımda zorluklara neden olur

Bu açıdan bakıldığında, PCB'nin renginin PCB kalitesiyle hiçbir ilgisi yoktur. Siyah PCB ile mavi PCB ve sarı PCB gibi diğer renkli PCB'ler arasındaki fark, lehim maskesinin renginde yatmaktadır.

PCB tasarımı ve üretim süreci birebir aynıysa, rengin performans üzerinde hiçbir etkisi olmayacaktır, ayrıca ısı dağılımı üzerinde de bir etkisi olmayacaktır.

Siyah PCB'ye gelince, yüzeydeki izler neredeyse tamamen kapatıldığından, daha sonraki bakımlarda büyük zorluk yaratır, bu nedenle üretimi ve kullanımı rahat olmayan bir renktir.

Bu nedenle son yıllarda insanlar yavaş yavaş siyah lehim maskesi kullanımını terk ederek bunun yerine koyu yeşil, koyu kahverengi, koyu mavi ve diğer lehim maskelerini kullanmaya başladılar, amaç üretimi ve bakımı kolaylaştırmaktır.

Bununla birlikte, herkes PCB rengi sorununu temelde anlamıştır. "Renk temsili veya düşük kalite" ifadesiyle ilgili olarak, bunun nedeni üreticilerin yüksek kaliteli ürünler üretmek için siyah PCB'leri, düşük kaliteli ürünler üretmek için ise kırmızı, mavi, yeşil ve sarı PCB'leri kullanmayı sevmeleridir.

Özetle: Ürün renge anlam katar, renk ürüne anlam katmaz.

PCB'de altın ve gümüş gibi değerli metallerin kullanılmasının faydaları nelerdir?
Renk berrak, PCB'deki değerli metallerden bahsedelim! Bazı üreticiler ürünlerini tanıtırken, ürünlerinde altın kaplama ve gümüş kaplama gibi özel işlemler kullanıldığından özellikle bahsederler. Peki bu işlemin faydası nedir?

PCB yüzeyi lehimleme bileşenleri gerektirdiğinden, bakır katmanın bir kısmının lehimleme için açığa çıkarılması gerekir. Bu açığa çıkan bakır katmanlarına ped denir. Pedler genellikle küçük bir alana sahip dikdörtgen veya yuvarlaktır.

Yukarıda PCB'de kullanılan bakırın kolay oksitlendiğini, dolayısıyla lehim maskesi uygulandıktan sonra pad üzerindeki bakırın havaya maruz kaldığını biliyoruz.

Ped üzerindeki bakır oksitlenirse, lehimleme zorlaşır, aynı zamanda özdirenç de önemli ölçüde artar ve bu da nihai ürünün performansını ciddi şekilde etkiler. Bu nedenle mühendisler, pedleri korumak için çeşitli yöntemler geliştirdiler. Örneğin, inert metal altın kaplama, kimyasal bir işlemle yüzeyi gümüş bir tabaka ile kaplama veya ped ile hava arasındaki teması önlemek için bakır tabakasını özel bir kimyasal filmle kaplama gibi.

PCB üzerindeki açıkta kalan pedlerde bakır katman doğrudan açığa çıkar. Bu kısmın oksitlenmesini önlemek için korunması gerekir.

Bu açıdan bakıldığında ister altın olsun ister gümüş, işlemin amacı hem oksitlenmeyi önlemek, hem pedi korumak hem de sonraki lehimleme işleminde verimi garanti altına almaktır.

Ancak farklı metallerin kullanımı, üretim tesisinde kullanılan PCB'lerin saklama süresi ve saklama koşulları konusunda zorunluluklar getirecektir. Bu nedenle, PCB fabrikaları genellikle PCB üretimi tamamlandıktan sonra ve müşterilere teslim edilmeden önce PCB'lerin oksitlenmemesini sağlamak için vakumlu plastik paketleme makineleri kullanır.

Bileşenler makineye kaynaklanmadan önce, kart üreticisi PCB'nin oksidasyon derecesini kontrol etmeli, oksidasyonu gidermeli ve verimini sağlamalıdır. Son tüketicinin aldığı kart çeşitli testlerden geçmiştir. Uzun süreli kullanımdan sonra bile, oksidasyon neredeyse yalnızca fiş bağlantı noktasında meydana gelecek ve ped ve lehimlenmiş bileşenler üzerinde hiçbir etkisi olmayacaktır.

Gümüş ve altının direnci daha düşük olduğundan, gümüş ve altın gibi özel metaller kullanıldığında PCB'nin ısı üretimi azalır mı?

Isı miktarını etkileyen faktörün direnç olduğunu biliyoruz. Direnç, iletkenin malzemesi, kesit alanı ve uzunluğu ile ilişkilidir. Pedin yüzeyindeki metal malzemenin kalınlığı 0,01 mm'den bile çok daha azdır. Ped OST (organik koruyucu film) yöntemiyle işlenirse, hiçbir kalınlık fazlalığı olmayacaktır. Bu kadar küçük bir kalınlığın gösterdiği direnç neredeyse 0'a eşittir, hatta hesaplanması imkansızdır ve elbette ısı üretimini etkilemeyecektir.