電子設計 - PCB基板の色は誰が高貴であるかを明らかにする

多くのDIYプレイヤーは、市場でさまざまな回路基板製品に使用されているPCBの色が目まぐるしいことに気づくだろう。より一般的なPCBカラーは、ブラック、グリーン、ブルー、イエロー、パープル、レッド、ブラウンです。一部のメーカーは、白やピンクなど異なる色のPCBを巧みに開発している。

従来のイメージでは、ブラックPCBはハイエンドに位置づけられているようですが、赤、黄色などはローエンドに特化しています。これは本当ではありませんか。

未被覆ソルダーレジスト膜のPCB銅層は空気中に曝露すると酸化しやすい

PCBの表面と裏面が銅層であることを知っています。PCBの製造においては、銅層が付加法によって作られていても減成法によって作られていても、最終的には滑らかで保護されていない表面が得られる。銅の化学的性質はアルミニウム、鉄、マグネシウムなどの活躍に及ばないが、水の存在下では、純銅は酸素と接触すると酸化されやすい。空気中に酸素と水蒸気が存在するため、純銅の表面が空気に露出するとすぐに酸化反応が起こる。PCB中の銅層の厚さは非常に薄いため、酸化した銅は不良導電体となり、PCB全体の電気的性質を大きく損なうことになる。

銅の酸化を防止するために、溶接過程でPCBの溶接と非溶接部分を分離し、PCBの表面を保護するために、エンジニアは特殊なコーティングを発明した。この塗料はPCBの表面に容易に塗布でき、一定の厚さの保護層を形成し、銅と空気との接触を遮断することができる。

このコーティングははんだマスクと呼ばれ、使用される材料ははんだマスクです。

漆と呼ばれているので、色を変えなければなりません。はい、元のソルダーレジストフィルムは無色透明にすることができますが、メンテナンスと製造を容易にするためには、PCBは通常基板に印刷する必要があります。透明ソルダーレジストフィルムはPCBの背景色しか表示できないため、製造、修理、販売にかかわらず、外観は十分ではありません。そのため、エンジニアたちははんだマスクに様々な色を追加し、最終的に黒または赤、青のPCBを形成した。

黒いPCBは跡が見えにくく、メンテナンスに困難をもたらしています

この観点から見ると、PCBの色はPCBの品質とは無関係である。黒色PCBと青色PCBや黄色PCBなどの他の色PCBの違いは、エンドアプリケーションのはんだマスクの色です。PCBの設計と製造プロセスが全く同じであれば、色は性能に影響を与えず、放熱にも影響を与えません。黒色PCBについては、その表層トレースがほぼ完全に覆われており、これは今後のメンテナンスに大きな困難をもたらしているため、製造や使用に不便な色である。そのため、近年、人々は徐々に改革を行い、黒色ソルダーレジスト膜の使用を放棄し、代わりに濃い緑色、濃い茶色、濃い青色などのソルダーレジスト膜を使用して製造とメンテナンスを容易にしている。

とはいえ、PCBの色の問題は基本的にわかっています。「色はハイエンドまたはローエンドを表す」という説については、メーカーがブラックPCBでハイエンド製品を製造し、赤、青、緑、黄色でローエンド製品を製造するのが好きだからだ。まとめは：製品は色が製品に意味を与えるのではなく、色が製品に意味を与えるのです。

PCBに金や銀などの貴金属を使うメリットは何ですか。

色がはっきりしているので、PCB上の貴金属についてお話ししましょう。いくつかのメーカーが製品を普及させると、彼らの製品が金メッキや銀メッキなどの特殊な技術を使用していることに特に言及します。では、このプロセスは何に役立つのでしょうか。

PCB表面には溶接素子が必要であるため、銅層の一部を露出して溶接する必要がある。これらの露出した銅層をパッドと呼ぶ。スペーサは通常、矩形または円形であり、面積が小さい。以上のことから、PCBに使用されている銅は酸化されやすいことがわかったので、はんだマスクを塗布した後、空気中に露出しているのは唯一、パッドに露出している銅である。パッド上の銅が酸化されると、溶接が困難になるだけでなく、抵抗率も大幅に増加し、最終製品の性能に深刻な影響を与えます。そこでエンジニアたちは、パッドを保護するためのさまざまな方法を考え出した。例えば、不活性金属金がメッキされているか、化学的プロセスによって表面に銀を被覆しているか、特殊な化学薄膜を使用して銅層を被覆して、パッドが空気と接触するのを防止している。

PCB上に露出したパッドについては、銅層が直接露出している。この部分は酸化を防ぐために保護する必要があります

この角度から見ると、金であれ銀であれ、プロセス自体の目的は酸化を防止し、パッドを保護し、後続の溶接プロセスの良率を保証することである。しかし、異なる金属の使用は生産工場で使用されるPCBの貯蔵時間と貯蔵条件に要求を提出する。そのため、PCB工場では、PCBができるだけ酸化されないようにするために、PCBの製造が完了した後、顧客に納入される前に真空プラスチック包装機を使用してPCBを包装することが一般的です。最終コンポーネントを機械に溶接する前に、プレートカード製造業者は、良好な製品率を確保するために、酸化されたPCBを除去するために、PCBの酸化の程度を一度チェックしなければならない。最後に、消費者が得た回路基板は様々なテストを受けた。長期使用後でも、酸化は挿入接続部品にのみ発生し、パッドや溶接部品に影響はありません。

銀や金の抵抗が低いため、銀や金などの特殊金属を使用するとPCBの発熱量は減少するのでしょうか。

熱発生に影響を与える最大の要因は抵抗であることが分かっている。抵抗は導体そのものの材料、導体の断面積と長さに関係している。PCBパッド表面の金属材料の厚さは0.01 mmよりもはるかに小さい。パッドをOST（有機保護膜）法で加工すれば、余分な厚さはまったくない。このような小さな厚さで表される抵抗はほぼ0に等しく、計算することもできず、もちろん熱の発生にも影響しない。