A cor de uma PCB normalmente se refere à tonalidade da máscara de solda na superfície da placa.. Os pigmentos de coloração da placa PCB são um tipo de resina endurecida, com a resina primária sendo incolor ou quase transparente. Verde, como acontece com outras cores, é conseguido através da adição de pigmentos.

Empregamos serigrafia para aplicar cores no PCB. PCBs vêm em várias cores, como verde, preto, azul, amarelo, roxo, vermelho, e marrom. Alguns fabricantes desenvolveram engenhosamente PCBs em várias cores, como branco e rosa.

Propriedades físicas das cores do PCB

Ao selecionar uma cor PCB, deve-se considerar as propriedades físicas do material PCB. Normalmente composto de fibra de vidro e resina epóxi, Os materiais PCB têm densidades, coeficientes de condutividade térmica, coeficientes de expansão térmica, resistência à tração, e outros atributos físicos que impactam diretamente o desempenho e a confiabilidade. PCBs de cores diferentes podem utilizar processos e materiais de produção variados, exibindo assim propriedades físicas diferentes.

Propriedades Químicas das Cores PCB

Além das propriedades físicas, a cor de um PCB também influencia suas características químicas. Placas PCB passam por aquecimento e tratamentos químicos durante a produção, e PCBs de cores diferentes podem exigir processos químicos distintos. Isso afeta propriedades como temperatura de recozimento, resistência a ácidos e álcalis, e resistência à corrosão. Alguns PCBs coloridos podem empregar processos e materiais de produção mais complexos, resultando em maior resistência à corrosão química.

PCB amarelo

Características de PCBs de cores diferentes

  1. PCB verde

PCBs verdes são a escolha de cor mais popular, aumentando a clareza, fornecendo um contraste nítido com texto branco, melhorando assim a legibilidade. Adicionalmente, o tratamento de superfície de PCBs verdes reflete menos luz, ajudando a reduzir o brilho.

  1. PCB branco

PCBs brancos apresentam uma aparência limpa e organizada em vários ambientes, ganhando popularidade. No entanto, devido à sua tendência a obscurecer traços, PCBs brancos não são a melhor escolha. Ainda, o contraste com a impressão serigráfica preta é notavelmente distinto em PCBs brancos.

  1. PCB amarelo

Os PCBs amarelos atendem rapidamente a diversos requisitos, como estilo, limpeza, e visibilidade. No entanto, uma desvantagem significativa dos PCBs amarelos é seu baixo contraste com traços e impressão em serigrafia.

  1. PCB azul

Os PCBs azuis são considerados placas grossas adequadas para etiquetagem devido ao seu contraste significativo na impressão em serigrafia. Embora não seja tão atraente quanto o verde, preto, ou PCBs brancos, PCBs azuis são preferidos por seu excelente apelo estético. É preferível instalar PCBs azuis em LCDs, pois evitam bordas de contraste nítidas e cores de fundo brilhantes.

  1. PCB vermelho

Devido às suas vantagens, muitos fabricantes de PCB estão interessados ​​em adotar PCBs vermelhos. Os PCB vermelhos oferecem excelente visibilidade e definem claramente o contraste dos traços, aviões, e áreas em branco. A impressão serigráfica parece particularmente elegante contra o pano de fundo de PCBs vermelhos.

  1. PCB preto

PCBs pretos são tão populares quanto PCBs brancos. Ambas as cores produzem baixo contraste, facilitando a rotulagem fácil de componentes críticos. No entanto, as principais desvantagens dos PCBs preto e branco são os pontos focais potenciais e pequenas sombras, dificultando o rastreamento. Portanto, PCBs pretos são inadequados para várias aplicações de alta temperatura, pois podem causar descoloração da impressão serigráfica. Além disso, PCBs pretos são uma mistura de cobalto e carbono, potencialmente resultando em baixa condutividade.

PCB preto

Como as cores do PCB são feitas

A cor de um PCB (Placa de circuito impresso) é conseguido principalmente através da aplicação de uma camada de máscara de solda especial durante o processo de fabricação. Aqui estão as etapas gerais envolvidas na produção de cores de PCB:

  1. Durante o processo de fabricação de um PCB, uma fina camada de folha de cobre é primeiro colocada no substrato, formando a camada condutora do PCB. Se estiver produzindo uma placa dupla-face ou multicamadas, ambos os lados ou múltiplas camadas do substrato PCB serão cobertos com folha de cobre.

  2. Próximo, o padrão de circuito PCB projetado é “impresso” no condutor de metal usando uma técnica chamada transferência subtrativa. Neste processo, toda a superfície é coberta com uma camada de folha de cobre, e o excesso de folha de cobre é removido através de técnicas de gravação para formar o padrão de circuito desejado.

  3. Depois de formar o padrão de circuito, para separar as partes soldadas e não soldadas do PCB durante a soldagem e evitar a oxidação do cobre (superfícies de cobre puro sofrem rapidamente reações de oxidação quando expostas ao ar, e o cobre oxidado torna-se um mau condutor de eletricidade, prejudicando muito o desempenho elétrico de todo o PCB), engenheiros aplicam uma camada de máscara de solda na superfície do PCB. Esta camada de máscara de solda bloqueia o contato entre o cobre e o ar, protegendo a camada de cobre da oxidação.

  4. A cor da máscara de solda pode ser ajustada conforme necessário. Como um texto pequeno precisa ser impresso no PCB, os engenheiros normalmente adicionam várias cores à máscara de solda para criar diferentes cores de PCB. Por exemplo, preto, vermelho, azul, verde escuro, e marrom escuro são cores comuns de PCB.

  5. Depois de aplicar a máscara de solda, uma série de etapas de pós-processamento, como nivelamento de ar quente, fresando o contorno, testes elétricos, inspeção final, etc., são necessários para garantir que a qualidade e o desempenho do PCB atendam aos requisitos.

Por que a maioria dos PCB são verdes agora?

A prevalência de PCBs verdes decorre de vários fatores:

  1. Material de resina epóxi de vidro:

    • Historicamente, verde era a cor padrão para a máscara de solda feita de resina epóxi de vidro, que é comumente usado em Manufatura de PCB. Embora outras cores tenham sido introduzidas, verde continua sendo a escolha preferida.

  2. Contraste com texto impresso em branco:

    • PCBs verdes oferecem simplicidade e eficiência de tempo para trabalhadores de montagem, já que digitalizá-los é simples e rápido devido à familiaridade com a cor. Adicionalmente, verde cria menos cansaço visual durante a digitalização em comparação com outras cores e fornece contraste com texto impresso em branco na placa de circuito.

  3. Aplicações Militares:

    • Os padrões militares têm uma influência significativa na preferência por PCBs verdes. Muitos acreditam que o verde é altamente eficaz para fins militares, levando a uma demanda por PCBs verdes por parte de fornecedores que também atendem outros clientes. Consequentemente, PCBs verdes tornam-se produtos excedentes para fornecedores militares, reforçando ainda mais a sua aceitação.

  4. Taxa de exposição da máscara de solda:

    • Enquanto outras cores como o azul, branco, ou marrom existe, eles podem não oferecer uma taxa de exposição à máscara de solda mais alta em comparação com o verde. Cores mais escuras tendem a ter maior deposição de pigmento, resultando em máscaras de solda mais escuras. Máscaras de solda branca e preta têm altas taxas de exposição, mas o verde fornece sombreamento adequado para a exposição do trabalhador e tolerâncias de projeto.

  5. Melhor reconhecimento da máquina:

    • Durante os processos de fabricação de PCB, como fabricação de placas e soldagem de componentes para montagem em superfície, inspeção visual é crucial. PCBs verdes oferecem melhor visibilidade em ambientes com luz amarela, auxiliando no reconhecimento e calibração da máquina para tarefas como aplicação de pasta de solda e inspeção óptica automatizada (Aoi).

  6. Conforto para trabalhadores:

    • Em alguns processos de inspeção manual (embora cada vez mais substituído por testes automatizados), os trabalhadores podem observar PCBs sob iluminação forte. Os PCBs verdes são mais confortáveis ​​para os olhos nessas condições.

  7. Redução de custos:

    • PCBs verdes têm uso generalizado, permitindo economias de escala na produção e compras. A padronização em uma cor reduz os custos da linha de produção, já que a compra em massa da máscara de solda da mesma cor reduz os custos de aquisição. Consequentemente, máscara de solda verde é vantajosa em termos de custos de fabricação e prazos de entrega.

  8. Relativa compatibilidade ambiental:

    • PCBs verdes são relativamente ecológicos, pois não liberam gases tóxicos durante a reciclagem em alta temperatura de placas de resíduos. Outras cores de PCB, como azul e preto, contém cobalto e carbono, que apresentam riscos de curto-circuitos devido à condutividade mais fraca.

Adicionalmente, PCBs de cores mais escuras, como aqueles em preto, roxo, ou azul, pode aumentar a dificuldade na inspeção do conselho e apresentar desafios no controle de fabricação.

A influência da cor do PCB nas placas de circuito é multifacetada. Afeta não apenas o custo e a aparência do PCB, mas também impacta diretamente as propriedades físicas e químicas dos materiais do PCB., influenciando assim o desempenho e a confiabilidade do PCB. Portanto, ao selecionar cores PCB, é necessário considerar uma ampla gama de fatores, como o ambiente de aplicação, requisitos, e custos do produto. Enquanto isso, os fabricantes precisam melhorar a qualidade e o desempenho dos PCBs por meio de processos e materiais de produção mais sofisticados para atender às necessidades de produção de PCBs em cores diferentes.