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很多DIY玩家会发现，市场中各种各样的板卡产品所使用的PCB颜色五花八门，令人眼花缭乱。比较常见的PCB颜色有黑色、绿色、蓝色、黄色、紫色、红色、棕色。1 E9 ^0 f0 s! g! \- O3 L3 A5 Y3 U$ J% c
除此之外，一些厂商还别出心裁地开发了白色、粉色等不同色彩的PCB。
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5 |5 P$ W0 m- x' }3 k; T在传统的印象中，黑色PCB似乎定位着高端，而红色、黄色等则是低端专用，那是不是这样呢？ 7 M n+ I+ t9 {/ L
1、没有涂覆阻焊漆的PCB铜层暴露在空气中极易氧化
. X* I5 ?$ k1 k0 I! ?我们知道PCB正反两面都是铜层，在PCB的生产中，铜层无论采用加成法还是减成法制造，都会得到光滑无保护的表面。 , R0 j/ s0 h- W3 X
铜的化学性质虽然不如铝、铁、镁等活泼，但在有水的条件下，纯铜和氧气接触极易被氧化；因为空气中存在氧气和水蒸气，所以纯铜表面在和空气接触后很快会发生氧化反应。 . c o( T" W7 T5 B3 J; S$ L$ P
由于PCB中铜层的厚度很薄，因此氧化后的铜将成为电的不良导体，会极大地损害整个PCB的电气性能。
# o6 _/ P% r: W9 Y为了阻止铜氧化，也为了在焊接时PCB的焊接部分和非焊接部分分开，还为了保护PCB表层，工程师们发明了一种特殊的涂料。这种涂料能够轻松涂刷在PCB表面，形成具有一定厚度的保护层，并阻断铜和空气的接触。这层涂层叫做阻焊层，使用的材料为阻焊漆。 ' Y r" [' K/ i( ?4 B8 E' h
既然叫漆，那肯定有不同的颜色。没错，原始的阻焊漆可以做成无色透明的，但PCB为了维修和制造方便，往往需要在板上面印制细小的文字。
, ` I* P A# L& E7 I; d透明阻焊漆只能露出PCB底色，这样无论是制造、维修还是销售，外观都不够好看。因此工程师们在阻焊漆中加入了各种各样的颜色，就形成了黑色或者红色、蓝色的PCB。
. e/ F% q" g3 F: F% @- m( _2、黑色的PCB难以看清走线，为维修带来了困难
- W: u) c) |. h# N# g从这一点来看，PCB的颜色和PCB的质量是没有任何关系的。黑色的PCB和蓝色PCB、黄色PCB等其他颜色PCB的差别在于刷上的阻焊漆颜色不同。
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如果PCB设计、制造过程完全一样，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。 {9 q8 }8 [$ c
) e8 J% I5 |# [3 y/ ?0 y关于黑色的PCB，由于其表层走线几乎全部遮住，导致对后期的维修造成很大困难，所以是不太方便制造和使用的一种颜色。
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+ Q5 _1 y9 z p因此近年来人们渐渐改革，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，目的就是为了方便制造和维修。
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说到这里，大家已经基本清楚了PCB颜色的问题。关于之所以出现“颜色代表或低档”的说法，那是因为厂商喜爱使用黑色PCB来制造高端产品，用红色、蓝色、绿色、黄色等制造低端产品所导致。+ D) ~: Z! P" x5 ?% g" c2 I6 p, ~
( K8 R& h2 A8 z% o/ `! B总结一句话就是：产品赋予了颜色含义，而不是颜色赋予了产品含义。
5 Z6 z) l* B* A% v, f3、金、银等贵金属用在PCB上有什么好处？ 颜色说清楚了，再来说说PCB上的贵重金属！一些厂商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。那么这种工艺究竟有什么用处呢？7 G, Z1 O5 e6 T7 V* j
, N6 a& _) e. @7 |5 E( H- Y2 qPCB表面需要焊接元件，就要求有一部分铜层暴露在外用于焊接。这些暴露在外的铜层被称为焊盘，焊盘一般都是长方形或者圆形，面积很小。 ; w( }) T: `4 M1 l x' @2 c
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在上文中，我们知道PCB中使用的铜极易被氧化，因此刷上了阻焊漆后，暴露在空气中的就是焊盘上的铜了。0 s! J3 d& B8 y! B
, [# w" U7 g/ f! m4 y, }如果焊盘上的铜被氧化了，不仅难以焊接，而且电阻率大增，严重影响终产品性能。所以，工程师们才想出了各种各样的办法来保护焊盘。比如镀上惰性金属金，或在表面通过化学工艺覆盖一层银，或用一种特殊的化学薄膜覆盖铜层，阻止焊盘和空气的接触。
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PCB上暴露出来的焊盘，铜层直接裸露在外。这部分需要保护，阻止它被氧化。+ O1 ?( |9 t0 ]9 K" y
* R w* @! Q1 `0 v, q5 U从这个角度来说，无论是金还是银，工艺本身的目的都是阻止被氧化、保护焊盘，使其在接下来的焊接工艺中确保良品率。$ x# f4 u Q1 a0 g
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不过采用不同的金属，会对生产工厂使用的PCB的存放时间和存放条件提出要求。因此PCB厂一般会在PCB生产完成，交付客户使用前，利用真空塑封机器包装PCB，限度地确保PCB不发生氧化损害。. r" h2 F7 V+ D3 K
1 w# `8 M6 }0 {而在元件上机焊接之前，板卡生产厂商还要检测PCB的氧化程度，剔除氧化PCB，保证良品率。终消费者拿到的板卡，是已经过了各种检测，即使长时间使用后的氧化也几乎只会发生在插拔连接部位，且对焊盘和已经焊接好的元件，没有什么影响。
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由于银和金的电阻更低，那么在采用了银和金等特殊金属后，会不会减少PCB使用时的发热量呢？# E: J( u" F& c! F
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我们知道，影响发热量的因素是电阻；电阻又和导体本身材质、导体的横截面积、长度相关。焊盘表面金属材质厚度甚至远低于0.01毫米，如果采用OST（有机保护膜）方式处理的焊盘，根本不会有多余厚度产生。如此微小的厚度所表现出来的电阻几乎为0，甚至无法计算，当然不会影响到发热量了。
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发表于 2022-5-9 15:17
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