在傳統(tǒng)的印象中,黑色
PCB似乎定位著,而紅色、黃色等則是低端,那是不是這樣呢?
1——沒有涂覆阻焊漆的PCB銅層暴露在空氣中極易氧化
我們知道PCB正反兩面都是銅層,在PCB的生產(chǎn)中,銅層無論采用加成法還是減成法制造,都會得到光滑無保護的表面。
銅的化學性質(zhì)雖然不如鋁、鐵、鎂等活潑,但在有水的條件下,純銅和氧氣接觸極易被氧化;因為空氣中存在氧氣和水蒸氣,所以純銅表面在和空氣接觸后很快會發(fā)生氧化反應。
由于PCB中銅層的厚度很薄,因此氧化后的銅將成為電的不良導體,會極大地損害整個PCB的電氣性能。
為了阻止銅氧化,也為了在焊接時PCB的焊接部分和非焊接部分分開,還為了保護PCB表層,工程師們發(fā)明了一種特殊的涂料。這種涂料能夠輕松涂刷在PCB表面,形成具有一定厚度的保護層,并阻斷銅和空氣的接觸。這層涂層叫做阻焊層,使用的材料為阻焊漆。
既然叫漆,那肯定有不同的顏色。沒錯,原始的阻焊漆可以做成無色透明的,但PCB為了維修和制造方便,往往需要在板上面印制細小的文字。
透明阻焊漆只能露出PCB底色,這樣無論是制造、維修還是銷售,外觀都不夠好看。因此工程師們在阻焊漆中加入了各種各樣的顏色,就形成了黑色或者紅色、藍色的PCB。
2——黑色的PCB難以看清走線,為維修帶來了困難
從這一點來看,PCB的顏色和PCB的質(zhì)量是沒有任何關系的。黑色的PCB和藍色PCB、黃色PCB等其他顏色PCB的差別在于刷上的阻焊漆顏色不同。
如果PCB設計、制造過程完全一樣,顏色不會對性能產(chǎn)生任何影響,也不會對散熱產(chǎn)生任何影響。
關于黑色的PCB,由于其表層走線幾乎全部遮住,導致對后期的維修造成很大困難,所以是不太方便制造和使用的一種顏色。
因此近年來人們漸漸,放棄使用黑色阻焊漆,轉而使用深綠色、深棕色、深藍色等阻焊漆,目的就是為了方便制造和維修。
說到這里,大家已經(jīng)基本清楚了PCB顏色的問題。關于之所以出現(xiàn)“顏色或低檔”的說法,那是因為廠商喜愛使用黑色PCB來制造產(chǎn)品,用紅色、藍色、綠色、黃色等制造低端產(chǎn)品所導致。
總結一句話就是:產(chǎn)品賦予了顏色含義,而不是顏色賦予了產(chǎn)品含義。
3——金、銀等貴金屬用在PCB上有什么好處?
顏色說清楚了,再來說說PCB上的貴重金屬!一些廠商在宣傳自己的產(chǎn)品時,會特別提到自己的產(chǎn)品采用了鍍金、鍍銀等特殊工藝。那么這種工藝究竟有什么用處呢?
PCB表面需要焊接元件,就要求有一部分銅層暴露在外用于焊接。這些暴露在外的銅層被稱為焊盤,焊盤一般都是長方形或者圓形,面積很小。
在上文中,我們知道PCB中使用的銅極易被氧化,因此刷上了阻焊漆后,暴露在空氣中的就是焊盤上的銅了。
如果焊盤上的銅被氧化了,不僅難以焊接,而且電阻率大增,嚴重影響終產(chǎn)品性能。所以,工程師們才想出了各種各樣的辦法來保護焊盤。比如鍍上惰性金屬金,或在表面通過化學工藝覆蓋一層銀,或用一種特殊的化學薄膜覆蓋銅層,阻止焊盤和空氣的接觸。
PCB上暴露出來的焊盤,銅層直接裸露在外。這部分需要保護,阻止它被氧化。
從這個角度來說,無論是金還是銀,工藝本身的目的都是阻止被氧化、保護焊盤,使其在接下來的焊接工藝中確保良品率。
不過采用不同的金屬,會對生產(chǎn)工廠使用的PCB的存放時間和存放條件提出要求。因此PCB廠一般會在PCB生產(chǎn)完成,交付客戶使用前,利用真空塑封機器包裝PCB,限度地確保PCB不發(fā)生氧化損害。
而在元件上機焊接之前,板卡生產(chǎn)廠商還要檢測PCB的氧化程度,剔除氧化
PCB,保證良品率。終消費者拿到的板卡,是已經(jīng)過了各種檢測,即使長時間使用后的氧化也幾乎只會發(fā)生在插拔連接部位,且對焊盤和已經(jīng)焊接好的元件,沒有什么影響。
由于銀和金的電阻更低,那么在采用了銀和金等特殊金屬后,會不會減少PCB使用時的發(fā)熱量呢?
我們知道,影響發(fā)熱量的因素是電阻。電阻又和導體本身材質(zhì)、導體的橫截面積、長度相關。焊盤表面金屬材質(zhì)厚度甚至遠低于0.01毫米,如果采用OST(有機保護膜)方式處理的焊盤,根本不會有多余厚度產(chǎn)生。如此微小的厚度所表現(xiàn)出來的電阻幾乎等于0,甚至無法計算,當然不會影響到發(fā)熱量了。