解密: 為什么電路板上要鍍金和鍍銀？

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人氣：628發(fā)布日期：2024-11-20 09:40【大中小】

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(fā)了白色、粉色等不同色彩的PCB。

在傳統(tǒng)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？

其實，PCB 的顏色并不能直接決定其產品的高端或低端定位，不同顏色的 PCB 在不同的應用場景和產品需求下都有各自的優(yōu)勢和適用范圍。選擇 PCB 的顏色需要綜合考慮產品的性能要求、應用環(huán)境、成本等多方面因素。還有，為什么電路板上要鍍金和鍍銀？接下來我們就一起看看原因。

電路板沒有涂覆阻焊漆的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，銅層無論采用加成法還是減成法制造，最后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后很快會發(fā)生氧化反應。由于PCB中銅層的厚度較薄，因此氧化后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(fā)明了一種特殊的涂料。這種涂料能夠輕松涂刷在PCB表面，形成具有一定厚度的保護層，并阻斷銅和空氣的接觸。這層涂層叫做阻焊層，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為了維修和制造方便，往往需要在板上面印制細小的文字。透明阻焊漆只能露出PCB底色，這樣無論是制造、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，最后就形成了黑色或者紅色、藍色的PCB。

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系的。黑色的PCB和藍色PCB、黃色PCB等其他顏色PCB的差別在于最后刷上的阻焊漆顏色不同。如果PCB設計、制造過程完全一樣，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。

關于黑色的PCB，由于其表層走線幾乎全部遮住，導致對后期的維修造成較大困難，所以是不太方便制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，目的就是為了方便制造和維修。

說到這里，大家已經基本清楚了PCB顏色的問題。關于之所以出現“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來制造高端產品，用紅色、藍色、綠色、黃色等制造低端產品所導致?？偨Y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。

金、銀等貴金屬用在PCB上有什么好處？

PCB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采用了鍍金、鍍銀等特殊工藝。那么這種工藝究竟有什么用處呢？

PCB表面需要焊接元件，就要求有一部分銅層暴露在外用于焊接。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，面積較小。在上文中，我們知道PCB中使用的銅極易被氧化，因此刷上了阻焊漆后，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。

不過采用不同的金屬，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，較大限度地確保PCB不發(fā)生氧化損害。

而在最后元件上機焊接之前，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，即使長時間使用后的氧化也幾乎只會發(fā)生在插拔連接部位，且對焊盤和已經焊接好的元件，沒有什么影響。

由于銀和金的電阻更低，那么在采用了銀和金等特殊金屬后，會不會減少PCB使用時的發(fā)熱量呢？

我們知道，影響發(fā)熱量的較大因素是電阻。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于0.01毫米，如果采用OST（有機保護膜）方式處理的焊盤，根本不會有多余厚度產生。如此微小的厚度所表現出來的電阻幾乎等于0，甚至無法計算，當然不會影響到發(fā)熱量了。

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