PCB印刷電路板,是現(xiàn)代電子設(shè)備中不可或缺的元件之一。它如同電子器件之間的高速公路,負責(zé)連接各種元器件,實現(xiàn)信號傳輸和電源分配。在PCB的設(shè)計與制造過程中,除了復(fù)雜的電路布局外,PCB的顏色也是值得關(guān)注的一個方面。盡管顏色本身并不直接影響電路性能,但它在標(biāo)識、美觀及特殊應(yīng)用上具有一定意義。下面,我們就來了解一下PCB板常用的幾種顏色及其作用。
在我們的日常生活中充斥著許多的電子設(shè)備,而讓這些電子設(shè)備能夠正常運作的關(guān)鍵部分之一便是PCB板。當(dāng)我們打開各種電子設(shè)備時,會發(fā)現(xiàn) PCB 板有著不同的顏色,常見的有綠色、藍色、黑色、紅色等。這些顏色并非僅僅是為了美觀,而是在實際應(yīng)用中有著多方面的差異與意義。
一、常用的 PCB 板顏色
綠色是最為常見的 PCB 板顏色,在消費電子、工業(yè)控制等眾多領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。藍色的 PCB 板也較為常見,尤其在一些特定的電子產(chǎn)品中備受青睞。黑色 PCB 板則常出現(xiàn)在高端電子產(chǎn)品如電腦主板、顯卡等上面,給人一種高端、專業(yè)的感覺。紅色 PCB 板相對較少,但在某些特定的設(shè)備或產(chǎn)品系列中也有其獨特的應(yīng)用。
二、PCB 板有不同顏色的原因
阻焊劑顏色差異:PCB 板的顏色主要由阻焊劑決定。阻焊劑的作用是防止在焊接過程中不需要焊接的部分被焊料連接,同時保護 PCB 板上的線路和元件。不同顏色的阻焊劑是通過添加不同的顏料來實現(xiàn)的。例如,綠色阻焊劑通常是添加了綠色顏料的環(huán)氧樹脂,而黑色阻焊劑則添加了黑色顏料。
視覺識別與區(qū)分:在大規(guī)模的 PCB 板生產(chǎn)和組裝過程中,不同顏色可以方便地對不同批次、不同功能模塊或者不同客戶定制的 PCB 板進行區(qū)分。例如,在一個復(fù)雜的電子產(chǎn)品中,可能有多個不同功能的 PCB 板,通過顏色區(qū)分可以快速識別,提高生產(chǎn)和維修效率。
審美與品牌形象:對于一些消費電子產(chǎn)品,PCB 板的顏色也會考慮到產(chǎn)品的整體審美和品牌形象。黑色 PCB 板往往給人一種高端、科技感十足的印象,適合一些定位高端的電子產(chǎn)品;而綠色 PCB 板則給人一種傳統(tǒng)、可靠的感覺,廣泛應(yīng)用于各種大眾消費電子產(chǎn)品。
三、不同顏色 PCB 板之間的區(qū)別
工藝難度
黑色 PCB 板:黑色 PCB 板的生產(chǎn)工藝相對復(fù)雜。由于黑色顏料對光線的吸收較強,在 PCB 板的生產(chǎn)過程中,特別是在曝光、顯影等工序中,容易出現(xiàn)因光線不足而導(dǎo)致的工藝問題。例如,可能會出現(xiàn)線路圖形顯影不清晰、阻焊層與線路之間的對準精度下降等問題,從而增加了廢品率。這也是為什么黑色 PCB 板通常在高端產(chǎn)品中出現(xiàn),因為其生產(chǎn)需要更高的技術(shù)水平和更嚴格的工藝控制,成本也相對較高。
綠色 PCB 板:綠色 PCB 板的工藝相對成熟和穩(wěn)定。綠色顏料對光線的吸收和反射特性相對較為均衡,在曝光、顯影等工序中更容易控制,生產(chǎn)過程中的廢品率較低,工藝難度較小,因此生產(chǎn)成本也相對較低,廣泛應(yīng)用于各類電子產(chǎn)品的大規(guī)模生產(chǎn)。
散熱性能
黑色 PCB 板:理論上,黑色物體對熱輻射的吸收和發(fā)射能力較強。然而,在實際的 PCB 板應(yīng)用中,黑色 PCB 板的散熱性能并沒有明顯優(yōu)于其他顏色的 PCB 板。因為 PCB 板的散熱主要依賴于銅箔線路、金屬散熱層以及與外界的熱交換方式,如空氣對流、導(dǎo)熱硅膠等,而不是僅僅取決于顏色。
金屬色 PCB 板(如銀色):一些金屬色的 PCB 板,如銀色,可能在散熱性能上有一定優(yōu)勢。這是因為金屬色的 PCB 板通常采用了金屬涂層或者金屬基板,金屬本身具有良好的導(dǎo)熱性能,可以更有效地將熱量傳導(dǎo)出去,提高整個 PCB 板的散熱效率。
可維修性
綠色 PCB 板:綠色 PCB 板由于顏色較淺,在維修過程中,元件的標(biāo)識、線路的走向等更容易被觀察和識別。維修人員可以更清晰地看到 PCB 板上的各個部分,便于進行故障排查、元件更換等操作,從而提高了維修的效率和準確性。
黑色 PCB 板:黑色 PCB 板在維修時相對困難。由于其顏色較深,元件和線路的標(biāo)識不容易看清,特別是在光線較暗的環(huán)境下,維修人員需要更加仔細地觀察和借助特殊的照明工具才能進行維修操作,這增加了維修的時間和難度。
PCB顏色的種類與特點
PCB的顏色主要由阻焊油墨決定,而非板材本身。常見的PCB顏色包括綠色、藍色、紅色、黃色、黑色、白色、紫色、粉色等。每種顏色在制造工藝、性能表現(xiàn)和應(yīng)用場景上都有其獨特之處。
綠色PCB
綠色是最常見的PCB顏色,因其與白色文本形成鮮明對比,增強了線路標(biāo)識的清晰度,提升可讀性。綠色油墨的制作工藝成熟,成本較低,且對眼睛刺激小,環(huán)保性好,因此成為主流選擇。
優(yōu)勢:機器識別性好、成本低、環(huán)保、對眼睛友好。
應(yīng)用場景:計算機主板、顯卡、普通電子產(chǎn)品等。
紅色PCB
紅色PCB在視覺效果上具有較強的沖擊力,能夠清晰地看到走線、平面和空白區(qū)域的對比度,常用于高端或特殊要求的電子產(chǎn)品中。
優(yōu)勢:高可視性、絲網(wǎng)印刷顏色銳利。
劣勢:制作工藝復(fù)雜,成本較高。
應(yīng)用場景:LED燈條、電源、高端電子產(chǎn)品等。
藍色PCB
藍色PCB提供良好的絲網(wǎng)印刷對比度,適用于LCD安裝,因其不會產(chǎn)生鮮明的對比邊緣,因此在LCD設(shè)備中較為常見。
優(yōu)勢:良好的對比度、成本效益。
劣勢:對比度不如綠色和紅色。
應(yīng)用場景:工業(yè)控制設(shè)備、LCD安裝等。
黃色PCB
黃色PCB在特定場合下能滿足風(fēng)格、清潔度和可見性的需求,但其與走線和絲網(wǎng)印刷的對比度較差。
優(yōu)勢:風(fēng)格獨特、清潔度高。
劣勢:對比度差,不易檢查。
應(yīng)用場景:無線電設(shè)備、實驗板等。
黑色PCB
黑色PCB常用于高端電子產(chǎn)品,如點陣屏、旗艦產(chǎn)品,因其可以減少反射、泛光,提高像素對比度,從而提升顯示效果。此外,黑色PCB在高溫環(huán)境下吸熱能力強,有利于散熱。
優(yōu)勢:減少反射、提高顯示效果、吸熱能力強。
劣勢:走線幾乎全部遮住,增加檢查和維修難度,成本較高。
應(yīng)用場景:高端電子產(chǎn)品、點陣屏、交通信號燈等。
白色PCB
白色PCB在各種環(huán)境下顯得干凈,但可能隱藏走線,因此不是首選。
優(yōu)勢:干凈、易于清潔。
劣勢:走線隱藏,不易檢查。
應(yīng)用場景:LED燈條、燈具等。
紫色PCB
紫色PCB較少選擇,通常用于獨特性或品牌識別,但成本較高。
優(yōu)勢:獨特性、品牌識別。
劣勢:成本高、使用范圍小。
應(yīng)用場景:藝術(shù)設(shè)計、品牌產(chǎn)品等。
PCB顏色選擇的原則
在選擇PCB顏色時,需綜合考慮以下因素:
功能性需求
不同顏色的PCB在功能性上有所區(qū)別。例如,綠色PCB因其良好的機器識別性和環(huán)保特性,成為主流選擇;而紅色PCB則因其高可視性,適合需要清晰標(biāo)識的高端產(chǎn)品。
成本控制
綠色PCB因制作工藝成熟,成本較低,而紅色、紫色等顏色因工藝復(fù)雜,成本較高。因此,在選擇顏色時,需根據(jù)預(yù)算進行權(quán)衡。
美觀與品牌定位
顏色不僅影響產(chǎn)品的功能性,還與產(chǎn)品的外觀和品牌定位密切相關(guān)。例如,黑色PCB常被視為高端產(chǎn)品,而白色PCB則顯得干凈利落。
制造與檢測難度
黑色PCB因走線隱藏,增加檢查和維修難度,而綠色PCB因走線清晰,便于檢測。因此,在選擇顏色時,需考慮制造和檢測的便利性。
散熱與電磁兼容性
黑色PCB因吸熱能力強,有利于散熱,但若在高溫環(huán)境下使用,可能影響散熱效果。此外,深色PCB可能增加電磁干擾(EMI),因此在選擇顏色時,需考慮散熱和電磁兼容性。
為什么現(xiàn)在大部分PCB為綠色?
這主要是因為綠色阻焊工藝最為成熟簡單,綠色pcb板也比較環(huán)保,后面我們會具體分析~電路板的顏色除了綠色,還有白、黃、紅、藍、啞光,甚至還有菊花、紫、黑、亮綠等。白色之所以存在,是因為我們必須用它來制作燈具。
下面列出了幾點選用綠色PCB的原因:
1、玻璃環(huán)氧樹脂材料
玻璃環(huán)氧樹脂是一種用于制造電路板阻焊層的材料。這種材料過去呈綠色,成為行業(yè)中所有裝配工使用相同玻璃環(huán)氧樹脂的標(biāo)準顏色。后來玻璃環(huán)氧樹脂也引入了一些顏色,但裝配商總是考慮使用綠色。
2、綠色與白色印刷文字的對比
裝配工經(jīng)常發(fā)現(xiàn)掃描綠色電路板既簡單又省時,因為他們已經(jīng)習(xí)慣并且非常熟悉這種顏色。另一個原因是與其他顏色相比,綠色在掃描時對眼睛造成的壓力較小。使用綠色是因為它還與電路板布線上以白色打印的文本形成對比。
3、在軍事上用的比較多
軍事標(biāo)準如何對電路板的綠色影響很大。很多人認為綠色用于軍事目的的電路板中非常有效。軍方要求供應(yīng)商提供綠色電路板,而這些供應(yīng)商也向其他客戶供貨。這些電路板最終成為軍方供應(yīng)商的剩余產(chǎn)品。因此,不僅裝配工、生產(chǎn)線工人或其他客戶考慮綠色,軍隊也接受電路板的綠色。
4、阻焊層的暴露率
電路板需要更高的焊接率,也有其他顏色,但它們不能為電路板提供更高的阻焊層。那些具有深色的顏色,如藍色、白色或棕色,具有高色素沉著,因此它們具有深色阻焊層。主要是白色和黑色阻焊層曝光率高。但是綠色為工人的暴露率和設(shè)計中的高容忍度提供了深色陰影。
5、綠色PCB機器識別性更好
一般來說,電子產(chǎn)品都要經(jīng)過制板和元器件的貼片焊接。在黃色燈房中制作電路板有幾個步驟。PCB顏色為綠色時,在黃燈房視覺效果更好。但這不是主要的。
焊接貼片時,必須通過在焊膏、貼片和背面的AOI上刷錫來檢查。這些工序都需要光學(xué)定位和校準,綠色PCB底色對儀器的識別效果更好。
6、綠色PCB對眼睛會更舒適
部分檢測過程靠工人觀察(但現(xiàn)在大多用飛針檢測代替人工),在強光下盯著板子看,綠色pcb板對眼睛比較友好。
7、可降低生產(chǎn)成本
由于綠色PCB具有廣泛的用途,因此在生產(chǎn)和采購領(lǐng)域都可以使用綠色PCB。此外,在大批量生產(chǎn)時,可以使用同色涂料,降低生產(chǎn)線成本,因此綠色涂料的采購成本會低于其他成本。因此,綠色是較常見的抗蝕劑,在制造成本和交貨時間方面具有優(yōu)勢。
8、綠色PCB相對環(huán)保。
廢舊板在高溫回收時不會釋放有毒氣體。其他PCB顏色,如藍色和黑色,分別摻雜了鈷和碳。
為何綠色 PCB 最為常見?
玻璃環(huán)氧樹脂用于制造阻焊層,曾是綠色,雖然后來有了其他顏色,但裝配工習(xí)慣使用綠色。綠色與白色印刷文字對比強烈,裝配工掃描綠色電路板既簡單又省時,且對眼睛壓力小。綠色為工人提供合適的暴露率和設(shè)計容忍度,在保證焊接率方面表現(xiàn)出色。電子產(chǎn)品生產(chǎn)中,綠色 PCB 在黃燈房視覺效果好,且對光學(xué)定位和校準儀器的識別效果更佳。在強光下觀察板子,綠色對眼睛友好,早期人工檢測時這一優(yōu)勢尤為明顯。綠色 PCB 用途廣泛,大批量生產(chǎn)可使用同色涂料,降低生產(chǎn)成本和采購成本。綠色 PCB 相對環(huán)保,廢舊板高溫回收時不會釋放有毒氣體,不像部分含鈷、碳的其他顏色 PCB 存在短路風(fēng)險。
在進行線路板設(shè)計時,合理選擇 PCB 顏色能帶來諸多好處。捷配 PCB 提供豐富多樣的 PCB 顏色選擇,滿足不同客戶需求,助力打造優(yōu)質(zhì)線路板 。無論是追求成本效益、視覺效果還是環(huán)保要求。