打开电子设备你可能会发现里面有一些印有复杂图案的板子,这些就是PCB,也叫印刷电路板)。PCB是电子元器件的载体,它通过导电的线路将各种元器件连接起来,实现电路的功能。PCB的线路一般都是由铜制成的,因为铜具有良好的导电性和廉价的成本。但是,如果你仔细观察,你会发现PCB的线路并不是铜色的,而是黄色的或者金色的,这是为什么呢?
PCB的表面处理
其实,PCB的线路并不是真的黄色或者金色,而是在铜的表面涂了一层保护层,这个过程叫做PCB的表面处理。PCB的表面处理的目的有以下几个:
1.防止铜的氧化。铜虽然不像铁那样容易生锈,但是在空气中也会逐渐氧化,形成一层暗红色的铜氧化物,这会降低铜的导电性,影响电路的性能。因此,需要在铜的表面涂上一层能够隔绝空气的保护层,防止铜的氧化。
2.提高焊接性能。PCB的制作过程中,需要将各种元器件通过焊接固定在PCB上,这就要求PCB的线路具有良好的焊接性能,即能够和焊料牢固地结合在一起。如果PCB的线路表面氧化了,就会影响焊接的效果,甚至造成虚焊、漏焊等问题。因此,需要在铜的表面涂上一层能够提高焊接性能的保护层,使得焊接更加顺利。
3.增加美观性。PCB的线路如果是8990铜色的,可能会显得单调乏味,而且容易受到光线的反射,影响观察和检测。因此,需要在铜的表面涂上一层能够增加美观性的保护层,使得PCB的线路呈现出不同的颜色,比如黄色、金色、绿色、蓝色等。
PCB的表面处理的方法
PCB的表面处理的方法有很多种,不同的方法有不同的特点和应用场合,这里主要介绍两种最常见的方法:镀金和沉金。
镀金
镀金是一种通过电化学反应,在铜的表面镀上一层金的方法。金是一种非常稳定的金属,不会氧化,而且具有很高的导电性和焊接性,所以镀金可以有效地保护铜的线路,提高PCB的性能和寿命。镀金的优点有:
1.镀金的PCB可以存放很长时间,不会变色或者变质,适合长期使用或者储备。
2.镀金的PCB可以承受高温,不会脱落或者变形,适合高温焊接或者高温工作环境。
3.镀金的PCB可以提高信号的传输质量,减少信号的损耗和干扰,适合高频、高速、高精度的电路。
沉金
沉金是一种通过化学反应,在铜的表面沉积一层金的方法。沉金和镀金的区别在于,沉金只在焊盘上沉积金,而镀金是在整个线路上镀金。沉金的优点有:
1.沉金的PCB的线路平整光滑,没有突起或者凹陷,适合表面贴装技术和微型元器件的安装。
2.沉金的PCB的焊接性能好,因为沉金的晶体结构比镀金的更细密,更容易和焊料结合,而且沉金的硬度比镀金的低,不容易造成焊点的脆性。
3.沉金的PCB的信号传输质量好,因为沉金只在焊盘上沉金,不会影响线路的阻抗,而且沉金的线路不会产生金丝,减少了故障的风险。
所以PCB的线路为什么都是黄色的或者金色的,是因为在铜的表面进行了镀金或者沉金的表面处理,以保护铜的线路,提高PCB的性能和美观性。
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