盘点PCB板常用有哪几种颜色及其作用
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PCB印刷电路板,是现代电子设备中不可或缺的元件之一。它如同电子器件之间的高速公路,负责连接各种元器件,实现信号传输和电源分配。在PCB的设计与制造过程中,除了复杂的电路布局外,PCB的颜色也是值得关注的一个方面。尽管颜色本身并不直接影响电路性能,但它在标识、美观及特殊应用上具有一定意义。下面,我们就来了解一下PCB板常用的几种颜色及其作用。
在我们的日常生活中充斥着许多的电子设备,而让这些电子设备能够正常运作的关键部分之一便是PCB板。当我们打开各种电子设备时,会发现 PCB 板有着不同的颜色,常见的有绿色、蓝色、黑色、红色等。这些颜色并非仅仅是为了美观,而是在实际应用中有着多方面的差异与意义。
一、常用的 PCB 板颜色
绿色是最为常见的 PCB 板颜色,在消费电子、工业控制等众多领域广泛应用。蓝色的 PCB 板也较为常见,尤其在一些特定的电子产品中备受青睐。黑色 PCB 板则常出现在高端电子产品如电脑主板、显卡等上面,给人一种高端、专业的感觉。红色 PCB 板相对较少,但在某些特定的设备或产品系列中也有其独特的应用。
二、PCB 板有不同颜色的原因
阻焊剂颜色差异:PCB 板的颜色主要由阻焊剂决定。阻焊剂的作用是防止在焊接过程中不需要焊接的部分被焊料连接,同时保护 PCB 板上的线路和元件。不同颜色的阻焊剂是通过添加不同的颜料来实现的。例如,绿色阻焊剂通常是添加了绿色颜料的环氧树脂,而黑色阻焊剂则添加了黑色颜料。
视觉识别与区分:在大规模的 PCB 板生产和组装过程中,不同颜色可以方便地对不同批次、不同功能模块或者不同客户定制的 PCB 板进行区分。例如,在一个复杂的电子产品中,可能有多个不同功能的 PCB 板,通过颜色区分可以快速识别,提高生产和维修效率。
审美与品牌形象:对于一些消费电子产品,PCB 板的颜色也会考虑到产品的整体审美和品牌形象。黑色 PCB 板往往给人一种高端、科技感十足的印象,适合一些定位高端的电子产品;而绿色 PCB 板则给人一种传统、可靠的感觉,广泛应用于各种大众消费电子产品。
三、不同颜色 PCB 板之间的区别
工艺难度
黑色 PCB 板:黑色 PCB 板的生产工艺相对复杂。由于黑色颜料对光线的吸收较强,在 PCB 板的生产过程中,特别是在曝光、显影等工序中,容易出现因光线不足而导致的工艺问题。例如,可能会出现线路图形显影不清晰、阻焊层与线路之间的对准精度下降等问题,从而增加了废品率。这也是为什么黑色 PCB 板通常在高端产品中出现,因为其生产需要更高的技术水平和更严格的工艺控制,成本也相对较高。
绿色 PCB 板:绿色 PCB 板的工艺相对成熟和稳定。绿色颜料对光线的吸收和反射特性相对较为均衡,在曝光、显影等工序中更容易控制,生产过程中的废品率较低,工艺难度较小,因此生产成本也相对较低,广泛应用于各类电子产品的大规模生产。
散热性能
黑色 PCB 板:理论上,黑色物体对热辐射的吸收和发射能力较强。然而,在实际的 PCB 板应用中,黑色 PCB 板的散热性能并没有明显优于其他颜色的 PCB 板。因为 PCB 板的散热主要依赖于铜箔线路、金属散热层以及与外界的热交换方式,如空气对流、导热硅胶等,而不是仅仅取决于颜色。
金属色 PCB 板(如银色):一些金属色的 PCB 板,如银色,可能在散热性能上有一定优势。这是因为金属色的 PCB 板通常采用了金属涂层或者金属基板,金属本身具有良好的导热性能,可以更有效地将热量传导出去,提高整个 PCB 板的散热效率。
可维修性
绿色 PCB 板:绿色 PCB 板由于颜色较浅,在维修过程中,元件的标识、线路的走向等更容易被观察和识别。维修人员可以更清晰地看到 PCB 板上的各个部分,便于进行故障排查、元件更换等操作,从而提高了维修的效率和准确性。
黑色 PCB 板:黑色 PCB 板在维修时相对困难。由于其颜色较深,元件和线路的标识不容易看清,特别是在光线较暗的环境下,维修人员需要更加仔细地观察和借助特殊的照明工具才能进行维修操作,这增加了维修的时间和难度。
PCB颜色的种类与特点
PCB的颜色主要由阻焊油墨决定,而非板材本身。常见的PCB颜色包括绿色、蓝色、红色、黄色、黑色、白色、紫色、粉色等。每种颜色在制造工艺、性能表现和应用场景上都有其独特之处。
绿色PCB
绿色是最常见的PCB颜色,因其与白色文本形成鲜明对比,增强了线路标识的清晰度,提升可读性。绿色油墨的制作工艺成熟,成本较低,且对眼睛刺激小,环保性好,因此成为主流选择。
优势:机器识别性好、成本低、环保、对眼睛友好。
应用场景:计算机主板、显卡、普通电子产品等。
红色PCB
红色PCB在视觉效果上具有较强的冲击力,能够清晰地看到走线、平面和空白区域的对比度,常用于高端或特殊要求的电子产品中。
优势:高可视性、丝网印刷颜色锐利。
劣势:制作工艺复杂,成本较高。
应用场景:LED灯条、电源、高端电子产品等。
蓝色PCB
蓝色PCB提供良好的丝网印刷对比度,适用于LCD安装,因其不会产生鲜明的对比边缘,因此在LCD设备中较为常见。
优势:良好的对比度、成本效益。
劣势:对比度不如绿色和红色。
应用场景:工业控制设备、LCD安装等。
黄色PCB
黄色PCB在特定场合下能满足风格、清洁度和可见性的需求,但其与走线和丝网印刷的对比度较差。
优势:风格独特、清洁度高。
劣势:对比度差,不易检查。
应用场景:无线电设备、实验板等。
黑色PCB
黑色PCB常用于高端电子产品,如点阵屏、旗舰产品,因其可以减少反射、泛光,提高像素对比度,从而提升显示效果。此外,黑色PCB在高温环境下吸热能力强,有利于散热。
优势:减少反射、提高显示效果、吸热能力强。
劣势:走线几乎全部遮住,增加检查和维修难度,成本较高。
应用场景:高端电子产品、点阵屏、交通信号灯等。
白色PCB
白色PCB在各种环境下显得干净,但可能隐藏走线,因此不是首选。
优势:干净、易于清洁。
劣势:走线隐藏,不易检查。
应用场景:LED灯条、灯具等。
紫色PCB
紫色PCB较少选择,通常用于独特性或品牌识别,但成本较高。
优势:独特性、品牌识别。
劣势:成本高、使用范围小。
应用场景:艺术设计、品牌产品等。
PCB颜色选择的原则
在选择PCB颜色时,需综合考虑以下因素:
功能性需求
不同颜色的PCB在功能性上有所区别。例如,绿色PCB因其良好的机器识别性和环保特性,成为主流选择;而红色PCB则因其高可视性,适合需要清晰标识的高端产品。
成本控制
绿色PCB因制作工艺成熟,成本较低,而红色、紫色等颜色因工艺复杂,成本较高。因此,在选择颜色时,需根据预算进行权衡。
美观与品牌定位
颜色不仅影响产品的功能性,还与产品的外观和品牌定位密切相关。例如,黑色PCB常被视为高端产品,而白色PCB则显得干净利落。
制造与检测难度
黑色PCB因走线隐藏,增加检查和维修难度,而绿色PCB因走线清晰,便于检测。因此,在选择颜色时,需考虑制造和检测的便利性。
散热与电磁兼容性
黑色PCB因吸热能力强,有利于散热,但若在高温环境下使用,可能影响散热效果。此外,深色PCB可能增加电磁干扰(EMI),因此在选择颜色时,需考虑散热和电磁兼容性。
为什么现在大部分PCB为绿色?
这主要是因为绿色阻焊工艺最为成熟简单,绿色pcb板也比较环保,后面我们会具体分析~电路板的颜色除了绿色,还有白、黄、红、蓝、哑光,甚至还有菊花、紫、黑、亮绿等。白色之所以存在,是因为我们必须用它来制作灯具。
下面列出了几点选用绿色PCB的原因:
1、玻璃环氧树脂材料
玻璃环氧树脂是一种用于制造电路板阻焊层的材料。这种材料过去呈绿色,成为行业中所有装配工使用相同玻璃环氧树脂的标准颜色。后来玻璃环氧树脂也引入了一些颜色,但装配商总是考虑使用绿色。
2、绿色与白色印刷文字的对比
装配工经常发现扫描绿色电路板既简单又省时,因为他们已经习惯并且非常熟悉这种颜色。另一个原因是与其他颜色相比,绿色在扫描时对眼睛造成的压力较小。使用绿色是因为它还与电路板布线上以白色打印的文本形成对比。
3、在军事上用的比较多
军事标准如何对电路板的绿色影响很大。很多人认为绿色用于军事目的的电路板中非常有效。军方要求供应商提供绿色电路板,而这些供应商也向其他客户供货。这些电路板最终成为军方供应商的剩余产品。因此,不仅装配工、生产线工人或其他客户考虑绿色,军队也接受电路板的绿色。
4、阻焊层的暴露率
电路板需要更高的焊接率,也有其他颜色,但它们不能为电路板提供更高的阻焊层。那些具有深色的颜色,如蓝色、白色或棕色,具有高色素沉着,因此它们具有深色阻焊层。主要是白色和黑色阻焊层曝光率高。但是绿色为工人的暴露率和设计中的高容忍度提供了深色阴影。
5、绿色PCB机器识别性更好
一般来说,电子产品都要经过制板和元器件的贴片焊接。在黄色灯房中制作电路板有几个步骤。PCB颜色为绿色时,在黄灯房视觉效果更好。但这不是主要的。
焊接贴片时,必须通过在焊膏、贴片和背面的AOI上刷锡来检查。这些工序都需要光学定位和校准,绿色PCB底色对仪器的识别效果更好。
6、绿色PCB对眼睛会更舒适
部分检测过程靠工人观察(但现在大多用飞针检测代替人工),在强光下盯着板子看,绿色pcb板对眼睛比较友好。
7、可降低生产成本
由于绿色PCB具有广泛的用途,因此在生产和采购领域都可以使用绿色PCB。此外,在大批量生产时,可以使用同色涂料,降低生产线成本,因此绿色涂料的采购成本会低于其他成本。因此,绿色是较常见的抗蚀剂,在制造成本和交货时间方面具有优势。
8、绿色PCB相对环保。
废旧板在高温回收时不会释放有毒气体。其他PCB颜色,如蓝色和黑色,分别掺杂了钴和碳。
为何绿色 PCB 最为常见?
玻璃环氧树脂用于制造阻焊层,曾是绿色,虽然后来有了其他颜色,但装配工习惯使用绿色。绿色与白色印刷文字对比强烈,装配工扫描绿色电路板既简单又省时,且对眼睛压力小。绿色为工人提供合适的暴露率和设计容忍度,在保证焊接率方面表现出色。电子产品生产中,绿色 PCB 在黄灯房视觉效果好,且对光学定位和校准仪器的识别效果更佳。在强光下观察板子,绿色对眼睛友好,早期人工检测时这一优势尤为明显。绿色 PCB 用途广泛,大批量生产可使用同色涂料,降低生产成本和采购成本。绿色 PCB 相对环保,废旧板高温回收时不会释放有毒气体,不像部分含钴、碳的其他颜色 PCB 存在短路风险。
在进行线路板设计时,合理选择 PCB 颜色能带来诸多好处。捷配 PCB 提供丰富多样的 PCB 颜色选择,满足不同客户需求,助力打造优质线路板 。无论是追求成本效益、视觉效果还是环保要求。