21ic 發表於 2019-10-28 15:15:12
很多DIY玩家會發現，市場中各種各樣的板卡產品所使用的PCB顏色五花八門，令人眼花繚亂。比較常見的PCB顏色有黑色、綠色、藍色、黃色、紫色、紅色和棕色。一些廠商還別出心裁地開發了白色、粉色等不同色彩的PCB。
在傳統的印象中，黑色PCB似乎定位著高端，而紅色、黃色等則是低端專用，那是不是這樣呢？
沒有塗覆阻焊漆的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的生產中，銅層無論採用加成法還是減成法製造，最後都會得到光滑無保護的表面。銅的化學性質雖然不如鋁、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後很快會發生氧化反應。由於PCB中銅層的厚度很薄，因此氧化後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，工程師們發明了一種特殊的塗料。這種塗料能夠輕鬆塗刷在PCB表面，形成具有一定厚度的保護層，並阻斷銅和空氣的接觸。這層塗層叫做阻焊層，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為了維修和製造方便，往往需要在板上面印製細小的文字。透明阻焊漆只能露出PCB底色，這樣無論是製造、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，最後就形成了黑色或者紅色、藍色的PCB。
02
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的質量是沒有任何關係的。黑色的PCB和藍色PCB、黃色PCB等其他顏色PCB的差別在於最後刷上的阻焊漆顏色不同。如果PCB設計、製造過程完全一樣，顏色不會對性能產生任何影響，也不會對散熱產生任何影響。
關於黑色的PCB，由於其表層走線幾乎全部遮住，導致對後期的維修造成很大困難，所以是不太方便製造和使用的一種顏色。因此近年來人們漸漸改革，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，目的就是為了方便製造和維修。
說到這裡，大家已經基本清楚了PCB顏色的問題。關於之所以出現「顏色代表高檔或低檔」的說法，那是因為廠商喜愛使用黑色PCB來製造高端產品，用紅色、藍色、綠色、黃色等製造低端產品所導致。總結一句話就是：產品賦予了顏色含義，而不是顏色賦予了產品含義。
03
金、銀等貴金屬用在PCB上有什麼好處？
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品時，會特別提到自己的產品採用了鍍金、鍍銀等特殊工藝。那麼這種工藝究竟有什麼用處呢？
PCB表面需要焊接元件，就要求有一部分銅層暴露在外用於焊接。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，因此刷上了阻焊漆後，唯一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，嚴重影響最終產品性能。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。
不過採用不同的金屬，會對生產工廠使用的PCB的存放時間和存放條件提出要求。因此PCB廠一般會在PCB生產完成，交付客戶使用前，利用真空塑封機器包裝PCB，最大限度地確保PCB不發生氧化損害。
而在最後元件上機焊接之前，板卡生產廠商還要檢測一次PCB的氧化程度，剔除氧化PCB，保證良品率。最終消費者拿到的板卡，是已經過了各種檢測，即使長時間使用後的氧化也幾乎只會發生在插拔連接部位，且對焊盤和已經焊接好的元件，沒有什麼影響。
由於銀和金的電阻更低，那麼在採用了銀和金等特殊金屬後，會不會減少PCB使用時的發熱量呢？
我們知道，影響發熱量的最大因素是電阻。電阻又和導體本身材質、導體的橫截面積、長度相關。焊盤表面金屬材質厚度甚至遠低於0.01毫米，如果採用OST（有機保護膜）方式處理的焊盤，根本不會有多餘厚度產生。如此微小的厚度所表現出來的電阻幾乎等於0，甚至無法計算，當然不會影響到發熱量了。
來源；21ic
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