Leiterplattentechnisch - Warum Gold und Silber auf Leiterplatte

Unter den Leiterplattenfarben scheinen schwarze Leiterplatten am oberen Ende platziert zu sein, während Rot, Gelb usw. ausschließlich am unteren Ende liegen. Warum gibt es einen Unterschied in der Farbe? Warum Gold- und Silberplattierungen auf Leiterplatten?

1.Die Kupferschicht der Leiterplatte, die nicht mit Lötmaske beschichtet ist, wird leicht oxidiert, wenn sie der Luft ausgesetzt wird

Wir wissen, dass beide Seiten der Leiterplatte Kupferschichten sind. Bei der Herstellung von Leiterplatten erhält die Kupferschicht eine glatte und ungeschützte Oberfläche, unabhängig davon, ob sie durch additive oder subtraktive Methoden hergestellt wird.

Obwohl die chemischen Eigenschaften von Kupfer nicht so aktiv sind wie Aluminium, Eisen, Magnesium usw., in Gegenwart von Wasser wird reines Kupfer leicht durch Kontakt mit Sauerstoff oxidiert; Da Sauerstoff und Wasserdampf in der Luft vorhanden sind, wird die Oberfläche von reinem Kupfer Luft ausgesetzt. Die Oxidationsreaktion wird bald eintreten.

Da die Dicke der Kupferschicht in der Leiterplatte sehr dünn ist, wird das oxidierte Kupfer zu einem schlechten Leiter von Elektrizität, was die elektrische Leistung der gesamten Leiterplatte stark beschädigt.

Um Kupferoxidierung zu verhindern, die gelöteten und nicht gelöteten Teile der Leiterplatte während des Lötens zu trennen und die Oberfläche der Leiterplatte zu schützen, haben Ingenieure eine spezielle Beschichtung erfunden. Diese Art von Farbe kann leicht auf der Oberfläche der Leiterplatte lackiert werden, um eine Schutzschicht mit einer bestimmten Dicke zu bilden und den Kontakt zwischen Kupfer und Luft zu blockieren. Diese Schicht der Beschichtung wird eine Lötmaske genannt, und das verwendete Material ist eine Lötmaske.

Da es Lack genannt wird, muss es verschiedene Farben haben. Ja, die ursprüngliche Lötmaske kann farblos und transparent gemacht werden, aber PCBs müssen oft für die Bequemlichkeit der Wartung und Herstellung auf die Platine gedruckt werden.

Die transparente Lotmaske kann nur die PCB-Hintergrundfarbe enthüllen, so dass das Aussehen nicht gut genug ist, ob es Herstellung, Reparatur oder Verkauf ist. Daher fügten Ingenieure der Lötmaske eine Vielzahl von Farben hinzu, um eine schwarze, rote oder blaue Leiterplatte zu bilden.

2.Die schwarze Leiterplatte ist schwierig, die Spuren zu sehen, was Schwierigkeiten zur Wartung bringt

Aus diesem Blickwinkel hat die Farbe der Leiterplatte nichts mit der Qualität der Leiterplatte zu tun. Der Unterschied zwischen schwarzer Leiterplatte und anderen Farbplatinen wie blauer Leiterplatte und gelber Leiterplatte liegt in der unterschiedlichen Farbe der Lötmaske.

Wenn das PCB-Design und der Herstellungsprozess genau gleich sind, hat die Farbe keinen Einfluss auf die Leistung und hat auch keinen Einfluss auf die Wärmeableitung.

In Bezug auf die schwarze Leiterplatte sind ihre Oberflächenschichtspuren fast vollständig bedeckt, was große Schwierigkeiten bei der späteren Wartung verursacht, so dass es eine Farbe ist, die nicht bequem herzustellen und zu verwenden ist.

Daher haben sich die Menschen in den letzten Jahren allmählich reformiert und die Verwendung von schwarzen Lötmasken aufgegeben und stattdessen dunkelgrüne, dunkelbraune, dunkelblaue und andere Lötmasken zum Zwecke der Erleichterung der Herstellung und Wartung verwendet.

Der Grund für das Argument "Farbdarstellung oder Low-End" ist, dass Hersteller schwarze Leiterplatten bevorzugen, um High-End-Produkte herzustellen, und rot, blau, grün und gelb, um Low-End-Produkte herzustellen. Das Produkt gibt der Farbe Bedeutung, nicht die Farbe gibt dem Produkt Bedeutung.

3.What sind die Vorteile der Verwendung von Edelmetallen wie Gold und Silber auf Leiterplatten?

Die Farbe ist klar, sprechen wir über die Edelmetalle auf der Leiterplatte! Wenn einige Hersteller ihre Produkte bewerben, werden sie ausdrücklich darauf hinweisen, dass ihre Produkte spezielle Verfahren wie Vergoldung und Versilberung verwenden. Was nützt dieser Prozess also?

Die Leiterplattenoberfläche erfordert Lötkomponenten, so dass ein Teil der Kupferschicht zum Löten freigelegt werden muss. Diese freiliegenden Kupferschichten werden Pads genannt. Die Pads sind in der Regel rechteckig oder rund mit einer kleinen Fläche.

Im obigen wissen wir, dass das in der Leiterplatte verwendete Kupfer leicht oxidiert wird, so dass nach dem Auftragen der Lötmaske das Kupfer auf dem Pad der Luft ausgesetzt ist.

Wenn das Kupfer auf dem Pad oxidiert wird, wird es nicht nur schwierig zu löten sein, sondern auch der Widerstand wird stark erhöht, was die Leistung des Produkts ernsthaft beeinflusst. Daher haben Ingenieure verschiedene Methoden zum Schutz der Pads entwickelt. Zum Beispiel wird es mit inertem Metallgold beschichtet, oder die Oberfläche wird durch einen chemischen Prozess mit einer Schicht Silber bedeckt, oder eine spezielle chemische Folie wird verwendet, um die Kupferschicht zu bedecken, um Kontakt zwischen dem Pad und der Luft zu verhindern.

Kupfer schwarze Leiterplatte ist ein Hochleistungsmaterial, das weit verbreitet in elektronischen Geräten verwendet wird, seit seine Einführung auf dem internationalen Markt, das heißt in der Elektronikindustrie, weit betroffen und angewendet wurde.

Kupferschwarze PCB besteht hauptsächlich aus mehreren Teilen: Substrat, Kupferschicht und Oberflächenbehandlungsschicht. Das Substrat wird in der Regel aus hochwertigem FR-4-Material hergestellt, um die mechanische Festigkeit und Isoliereigenschaften des Substrats zu gewährleisten. Die Kupferschicht ist das leitfähige Teil, das die Schaltung unterstützt, und ihre Dicke und ihr Prozess beeinflussen direkt die elektrische Leistung und Lebensdauer der Schaltung. Schließlich wird die Oberflächenbehandlungsschicht in der Regel chemisch behandelt, um die elektronische Leistung und Ästhetik zu verbessern.

Vorteile der schwarzen Kupferplatte

Ausgezeichnete Wärmeleitfähigkeit: Die Wärmeleitfähigkeit des Kupfermaterials ermöglicht es dem schwarzen Kupfersubstrat, Wärme effizient abzuleiten, was die Lebensdauer und Leistungsstabilität elektrischer Komponenten wie LEDs verbessert.

Ästhetisch ansprechendes Aussehen: Die schwarze Oberflächenbehandlung verleiht dem Produkt ein moderneres Aussehen, das für High-End-Produkte geeignet ist, die auf das Erscheinungsbild achten.

Bessere elektrische Isolierung: Geeignet für Hochfrequenz-Signalübertragung, Verringerung elektrischer Störungen und Sicherstellung der Stabilität der Signalübertragung.

Für die belichteten Pads auf der Leiterplatte wird die Kupferschicht direkt belichtet. Dieses Teil muss geschützt werden, um eine Oxidation zu verhindern.

Aus dieser Perspektive, ob Gold oder Silber, ist der Zweck des Prozesses selbst, Oxidation zu verhindern, das Pad zu schützen und die Ausbeute im nachfolgenden Lötprozess sicherzustellen.

Die Verwendung verschiedener Metalle stellt jedoch Anforderungen an die Lagerzeit und Lagerbedingungen der Leiterplatte, die in der Produktionsanlage verwendet wird. Daher verwenden PCB-Fabriken im Allgemeinen Vakuum-Kunststoffverpackungsmaschinen, um Leiterplatten zu verpacken, nachdem die Leiterplattenproduktion abgeschlossen ist und bevor sie an Kunden geliefert werden, um sicherzustellen, dass Leiterplatten nicht bis zur Grenze oxidiert werden.

Bevor die Komponenten auf der Maschine gelötet werden, muss der Kartenhersteller auch den Oxidationsgrad der Leiterplatte überprüfen, die oxidierte Leiterplatte entfernen und die Ausbeute sicherstellen. Die Bretter, die die Verbraucher erhalten, wurden verschiedenen Tests unterzogen. Auch bei längerem Einsatz tritt Oxidation fast nur an den Steckverbindungsteilen auf und wirkt sich nicht auf die Pads und gelötete Bauteile aus.

Da der Widerstand von Silber und Gold niedriger ist, wird nach der Verwendung von Spezialmetallen wie Silber und Gold die Wärmeerzeugung von PCB reduziert?

Der Faktor, der die Wärmeerzeugung beeinflusst, ist der PC-Widerstand. Der PCB-Widerstand ist mit dem Material des PCB-Leiters selbst, der Querschnittsfläche und der Länge des Leiters verbunden. Die Dicke des Metallmaterials auf der Oberfläche des PCB-Pads beträgt sogar deutlich weniger als 0,01 mm. Wird das Pad nach der OST-Methode (organischer Schutzfilm) bearbeitet, wird es überhaupt keine Überdicke geben. Der Widerstand einer so kleinen Dicke ist fast gleich 0, sogar nicht zu berechnen, und natürlich wird er die Wärmeerzeugung nicht beeinflussen.