Một số kiến thức về PCB

Với vai trò là "mẹ" của các linh kiện điện tử, PCB đóng vai trò quan trọng trong các ứng dụng điện tử. Theo các nguyên tắc thiết kế khác nhau, PCB có thể được chia thành bảng đơn, bảng nhiều lớp, bảng mềm, bảng cứng, bảng kết hợp mềm cứng và các loại khác.

Hiện nay, các màu bảng PCB phổ biến trên thị trường là xanh lá cây, đen, xanh dương, vàng, tím, đỏ và nâu, và gần đây đã xuất hiện PCB màu trắng và hồng.

Vậy tại sao các bảng PCB lại có nhiều màu khác nhau? Bạn có nhận thấy rằng hầu hết các PCB đều màu xanh lá, nhưng các màu khác thì hiếm hơn không? Tại sao vậy?

Tiếp theo, để tôi phổ biến một số kiến thức về PCB cho bạn.

Tại sao PCB có nhiều màu khác nhau?

Trong quá trình sản xuất bảng PCB, bề mặt cuối cùng của lớp đồng là mịn và không được bảo vệ, dù bằng phương pháp cộng hay trừ. Mặc dù đặc tính hóa học của đồng không tốt như nhôm, sắt và magie, nhưng đồng nguyên chất khi tiếp xúc với oxy trong điều kiện có nước, độ dày của lớp đồng trong PCB rất mỏng, và đồng bị oxi hóa sẽ trở thành một chất dẫn điện kém, gây ảnh hưởng nghiêm trọng đến hiệu suất điện của toàn bộ PCB. Để ngăn ngừa sự oxi hóa của đồng, tách biệt phần hàn của PCB khỏi phần không hàn để bảo vệ bề mặt của PCB, kỹ sư thiết kế sẽ áp dụng một lớp phủ đặc biệt trên bề mặt của PCB để tạo thành một lớp bảo vệ có độ dày nhất định nhằm ngăn chặn tiếp xúc giữa đồng và không khí. Lớp phủ này được gọi là lớp chống hàn, và vật liệu sử dụng là sơn chống hàn. Để thuận tiện cho việc bảo trì và sản xuất, các bảng PCB thường cần in chữ nhỏ trên bảng. Vì vậy, các kỹ sư đã thêm nhiều màu sắc khác nhau vào sơn chống hàn, cuối cùng tạo ra một bảng mạch đầy màu sắc.

Tại sao mực xanh lá được sử dụng rộng rãi?

Trước tiên, có lợi cho việc nhận dạng thiết bị

Màu của lớp mực chống hàn chủ yếu phụ thuộc vào màu của mực chống hàn, và mực xanh lá cây là loại được sử dụng rộng rãi nhất cũng như rẻ nhất trên thị trường. Thực tế, mực chống hàn trên thị trường không chỉ giới hạn ở màu xanh lá, mà còn có các màu đỏ, xanh dương, tím, đen, vàng và các màu khác, nhưng màu xanh lá là phổ biến nhất. Lý do chính là vì việc sử dụng mực chống hàn màu xanh lá có những lợi thế sau: Quy trình sản xuất bảng mạch bao gồm quy trình hàn STM, cần phải trải qua quá trình mạ thiếc và cuối cùng là xác minh AOI. Các quy trình này cần được hiệu chỉnh bằng định vị quang học, và màu nền xanh lá cây phù hợp hơn cho việc nhận diện của thiết bị. Hiệu ứng thị giác tốt hơn trong phòng ánh sáng vàng. Toàn bộ sản phẩm bảng PCB phải trải qua quy trình làm bảng và SMT trong quá trình sản xuất. Thông thường, khi PCB được sử dụng trong sản xuất và chế tạo sản phẩm điện tử, sẽ có một số quy trình cần phải đi qua phòng ánh sáng vàng, và theo nguyên lý quang học, bảng mạch màu xanh lá có hiệu ứng thị giác tốt hơn trong phòng ánh sáng vàng, và dễ dàng kiểm tra hơn trong quá trình sản xuất sản phẩm điện tử.

Thứ hai, giúp công nhân quan sát bảng mạch dễ dàng hơn

Hiện tại, do quy trình sản xuất và các vấn đề khác, quá trình kiểm tra chất lượng của nhiều dây chuyền vẫn phải dựa vào mắt thường của công nhân để quan sát và nhận diện (tất nhiên, phần lớn hiện nay sử dụng công nghệ kiểm tra bằng kim bay). Việc giữ mắt tập trung vào bảng mạch dưới ánh sáng mạnh rất mệt mỏi. Việc sử dụng màu xanh lá làm màu nền của bảng mạch có thể giảm thiểu tổn hại của ánh sáng mạnh đối với mắt của công nhân, vì vậy hầu hết các nhà sản xuất trên thị trường đều sử dụng PCB màu xanh lá.

Thứ ba, bảo vệ môi trường, chi phí thấp

Vì khi bỏ đi, bảng mạch cần được tái chế ở nhiệt độ cao, và mực chống hàn màu xanh sẽ không giải phóng khí độc, nên quá trình tái chế thân thiện với môi trường hơn. Nhờ những ưu điểm trên, tỷ lệ sử dụng mực chống hàn màu xanh là cao nhất và quy trình sản xuất cũng đã chín chắn nhất, do đó chi phí sản xuất PCB bằng mực chống hàn màu xanh cũng thấp hơn.

Liệu bảng màu đen có đắt và cao cấp hơn không？

Nhiều bo mạch cao cấp sử dụng thiết kế PCB màu đen, và dần dần mọi người nghĩ rằng bo mạch PCB màu đen đắt hơn. Thực tế, nhận thức này không đúng. Sự khác biệt giữa PCB màu đen và PCB các màu khác là do lớp sơn chống hàn được phủ ở bước cuối cùng khác nhau. Nếu thiết kế và quy trình sản xuất PCB giống hệt nhau, màu sắc sẽ không ảnh hưởng đến hiệu suất, cũng như không ảnh hưởng đến khả năng tản nhiệt. Đối với PCB màu đen, vì các đường dây trên bề mặt hầu như bị che kín hoàn toàn, dẫn đến khó khăn rất lớn trong việc bảo trì sau này, việc sản xuất và sử dụng một màu như vậy cũng không thực sự thuận tiện, và PCB màu đen là loại khó khoan lỗ nhất, nên tỷ lệ thành phẩm sẽ thấp hơn so với các loại PCB màu khác, do đó giá của PCB màu đen sẽ tương đối cao hơn.

Lý do tại sao "màu sắc đại diện cho sản phẩm cao cấp hay thấp cấp" là vì các nhà sản xuất thường sử dụng bảng PCB màu đen để sản xuất sản phẩm cao cấp, trong khi các sản phẩm thấp cấp thường có màu đỏ, xanh dương, xanh lá cây, vàng và các màu khác. Thực tế là: sản phẩm mang ý nghĩa cho màu sắc, chứ không phải màu sắc mang ý nghĩa cho sản phẩm. Dù là bảng PCB màu đen hay màu xanh lá cây, một bảng tốt là bảng có hiệu suất tốt và khả năng tản nhiệt tốt.

Việc lựa chọn màu sắc của PCB là minh chứng cho sự trỗi dậy, phát triển và lựa chọn của một công nghệ mới trong quá trình phát triển của khoa học công nghệ hiện đại. Sự ra đời và phát triển của PCB đã thúc đẩy tiến trình của vô số ngành công nghiệp điện tử đồng thời nó cũng không ngừng biến đổi và thay đổi, trong tương lai gần, có thể sẽ có những màu sắc khác của PCB thay thế xu hướng màu xanh lá cây hiện nay, hãy cùng chờ xem!