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常见问题

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PCB板上为什么要做阻焊层还有电镀金银呢?
2021-09-26
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很多DIY玩家会发现,市场上各种板类产品所使用的PCB颜色令人眼花缭乱。比较常见的PCB颜色有黑色、绿色、蓝色、黄色。一些pcb厂商还别出心裁地开发出白色、粉红色、紫色、红色和棕色等不同颜色的PCB。爱彼电路(iPcb®)是专业高精密PCB电路板研发生产厂家,可批量生产4-46层pcb板,电路板,线路板,高频板,高速板,HDI板,pcb线路板,高频高速板,IC封装载板,半导体测试板,多层线路板,hdi电路板,混压电路板,高频电路板,软硬结合板等


在传统印象中,黑色PCB似乎定位于高端,而红色、黄色等则专用于低端。那是不是这样呢?

没有涂阻焊层的PCB铜层暴露在空气中容易氧化

我们知道PCB的正反面都是铜层。在PCB的生产过程中,铜层无论是采用加成法还是减加成法还成法制作,最终都会得到一个光滑无保护的表面。铜的化学性质虽然不如铝、铁、镁等活泼,但在有水的情况下,纯铜与氧气接触容易氧化;由于空气中存在氧气和水蒸气,纯铜的表面暴露在空气中很快就会发生氧化反应。PCB中铜层的厚度很薄,所以氧化后的铜会成为电的不良导体,会极大地破坏整个PCB的电气性能。

为了防止铜氧化,在焊接时将PCB的焊接部分和未焊接部分分开,为保护PCB表面,工程师发明了一种特殊的涂层。这种涂料可以很容易地涂在PCB表面,形成一定厚度的保护层,阻断铜与空气的接触。这层涂层称为阻焊层,使用的材料是阻焊漆。

既然叫漆,就一定有不同的颜色。是的,原来的阻焊漆可以做成无色透明的,但是PCB线路板为了维修和制造的方便,往往需要在板上印制细小的文字。透明阻焊漆只能暴露PCB背景颜色,所以无论是制造、维修还是销售,外观都不够好。因此,工程师在阻焊层上添加了多种颜色,最终形成了黑色或红色、蓝色的PCB。


黑色PCB很难看到走线,给维护带来困难

从这个角度来说,PCB的颜色与PCB的质量无关。黑色PCB与蓝色PCB和黄色PCB等其他颜色PCB的区别在于末端应用的阻焊层的颜色。如果PCB设计和制造工艺完全一样,颜色不会对性能产生任何影响,也不会对散热产生任何影响。

对于黑色PCB,其表层走线几乎完全覆盖,给后期维护带来很大的困难,因此是一种不便于制造和使用的颜色。因此,近年来人们逐渐改革,放弃使用黑色阻焊漆,转而使用深绿色、深棕色、深蓝色等阻焊漆,以方便制造和维护。

说了这么多,大家已经基本了解PCB颜色的问题了。关于“颜色代表高端或低端”的说法,是因为厂商喜欢用黑色PCB做高端产品,而用红蓝绿黄做低端产品。总结就是:产品赋予了颜色含义,而不是颜色赋予产品含义。

在PCB上使用金银等贵金属有什么好处?

颜色说清楚了,再说说PCB上的贵金属吧!有的厂家在宣传自己的产品时,会特别提到自己的产品采用了镀金、镀银等特殊工艺。那么这个过程有什么用呢?

PCB表面需要焊接元件,因此需要露出一部分铜层进行焊接。这些暴露的铜层称为焊盘。焊盘一般为矩形或圆形,面积较小。综上所述,我们知道PCB中使用的铜很容易被氧化,所以在涂上阻焊层后,唯一暴露在空气中的就是焊盘上的铜。

如果焊盘上的铜被氧化,不仅焊接困难,而且电阻率会大大增加,严重影响最终产品的性能。因此,工程师们想出了各种方法来保护焊盘。例如镀上惰性金属金,或通过化学工艺在表面镀上一层银,或用特殊的化学薄膜覆盖铜层,防止焊盘与空气接触。

PCB上暴露出来的焊盘,直接裸露的铜层。这部分需要保护,防止被氧化

从这个角度来看,无论是金还是银,工艺本身的目的都是为了防止氧化,保护焊盘,保证后续焊接工艺中的良率。


但是采用不同的金属,会对生产工厂使用的PCB的储存时间和储存条件提出要求。因此,PCB厂一般在PCB生产完成后,在交付给客户之前,都使用真空塑封机对PCB进行包装,以最大程度地保证PCB不被氧化。

在最后元器件上机焊接之前,板卡制造商必须检查一次PCB的氧化程度,以去除氧化的PCB,以确保良品率。最后,消费者拿到的板子都经过了各种测试。即使长期使用后的氧化也几乎只发生在插拔连接部位,且对焊盘和已经焊接好的元器件没有影响。

由于银和金的电阻更低,那么在采用了银与金等特殊金属后,PCB发热量会不会减少?

我们知道,影响发热量的最大因素是电阻。电阻与导体本身的材质、导体的横截面积,长度有关。焊盘表面金属材质的厚度甚至远低于0.01毫米。如果焊盘采用OST(有机保护膜)方法加工,则完全不会有多余的厚度。这么小的厚度所表现出的电阻几乎等于0,甚至无法计算,当然也不会影响发热量。

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