プリント基板は緑？

プリント基板って、なぜ緑なんですか？たまに赤色や黒色とかあるけど、たいてい緑ですよね。
原料から自然にああいう色になるのでしょうか、それとも何かの理由で緑にしているのでしょうか？

上記の質問はエンジニアだけでなく電子趣味の人からもよく質問されたので、ここで取り上げましょう。

基板の緑の部分は何ですか。

緑色の部分は、ソルダレジストと呼ばれ、成分は樹脂と顔料です。目的は保護、絶縁、防塵などです。具体的には、プリント基板では、両面とも銅箔付きの物です。銅は鉄、アルミ、マグネシウムに比べて、そんな活性高いではありませんが、水中で酸素と反応しやすいです。また、空気に含まれる酸素と水蒸気が常温で銅と接触することで酸化反応が発生します。それで、銅箔が酸化されたり、プリント基板の導電性もなくなります。

銅箔の酸化反応を避けるため、またPCB表面をするためもあり、ソルダーレジストの使用は始まりました。ソルダーレジストは、はんだ付けの時、不必要な部分へ付着するのを防止して。同時に、永久保護膜として、ほこりや熱、湿気などから回路パターンを保護し、絶縁性を維持します。

レジストを印刷するとき、緑の顔料を加え、そうすると基板は緑色になります。つまり、ソルダレジストの色は緑だけではなく、黄や黒、赤、紫などさまざまな色があります。

それではなぜ、黄、赤、黒、白など、カラフルなソルダレジストを使わなく、緑色だけなのでしょうか。いくつかの理由があるようです。

理由1：緑色は目にやさしい

確かに、基板を製造する工程では、目視の検査がとても重要です。AOIと呼ばれる光学式外観検査機も使用されていますが、最終的な検査は、熟練した検査員が目視で行っています。その際に、基板がきらきらと光る黄色や赤色ですと、まぶしくて検査どころではありません。また、黒色や白色ですと、混入した異物、断線、残銅などが目立たなく、目が疲れてしまいます。そう考えると、緑色が多いのも納得できます。

理由2：コストが安い

緑色は、汎用性が高いため、生産において広く使用されており、購入されております。また量産の時、同じ色塗料を使用して、ラインのコストを削減することができますので、緑色の塗料調達コストは他より低くなります。ですから、レジストは緑というのが最も一般的で、製造コストや納期にも有利なのです。

Seeed Studio Fusionは、ソルダレジストに緑、赤、黄、青、白、黒の6種類のカラーを提供しています。 Seeed Studio Fusionは、他の色のコストが緑色より高いにもかかわらず、Fusionはエンジニアのため、簡単なプリント基板試作できるように、追加料金なしにすべての色を提供しています。

理由3：エラーを減らす

Gorillaの製造能力技術文書によりますと、緑の顔料はより多くの誤差を減らし、他の色より小さな面積を占めるためより高い精度を行うことができます。

黒い基板の方はレベルが高い？

　みんなもご存知だと思いますが、黒いレジストで基板製造するのは他のレジストに比べて、難易度が上がります。色々調べましたが、露光特性の違くて、難易度が上がるという観点が説得力があると考えています。

露光特性の違い　

レジストインク色毎に異なる顔料などの成分により、露光性も違います。露光性は良いかとうか光を吸収する能力を決めます。吸収能力は強ければ基板製造のソルダレジスト工程でインクが紫外线に照射され、一般的には、黒色の吸収能力が一番強いです。引用先:http://www.pbfree.jp/topics/c-112/上記の二つ方法とも紫外線の照射でインクを硬化させる必要があります。露光特性の違いで、黒レジストでかけるのは他色より難しいです。例にしたら、みんなもご存知だと思いますが、ICパットの間隔にレジストをかける時、普段の緑なら0.1mmの間隔まで作れます。黄・赤なら0.12mmです。黒の場合は0.15mmにければなりません。そうしないと、間隔ルール未満のままで製造すると、レジストが剥がれて、パットに乗ってしまうかもしれません。ですので、色問わず、同じレジスト間隔で製造したら、黒い基板のコストは上がります。

FusionPCBでは、色変えは無料ですが、でもそれなりのレジスト間隔設定も限られています。緑：0.1mm 黄・青：0.12mm 　黒：0.1mm 黒いレジストで0.1mm間隔製造したい場合、弊社のプレミアムサービスをご利用いただければと思います。よろしくお願いします。

プリント基板の色はなぜ緑色ですか？