Die Farbe einer Leiterplatte wird ausschliesslich durch den Loetstopplack bestimmt, nicht durch das Basislaminat. Alle gaengigen Farben — Gruen, Mattschwarz, Weiss, Blau, Rot und Lila — basieren auf derselben fluessigen fotostrukturierbaren Epoxidharz-Chemie (LPI) mit unterschiedlichen Farbpigmenten.
Waehrend die Farbe die elektrischen Durchschlagswerte kaum beeinflusst, hat sie massive Auswirkungen auf die fotolithografische Aufloesung, minimale Loetstoppstege (Dams), AOI-Fehlererkennung und Lieferzeiten.
Key takeaways
- Warum Gruen der Standard ist: Gruener LPI-Lack bietet die groesste Belichtungstoleranz, feinste Aufloesung (bis zu 3,5 mil / 0,09 mm Loetstoppstege), perfekten optischen Kontrast und verursacht weder Ruestkosten noch Mindestbestellmengen.
- DFM-Einschraenkungen bei Schwarz und Weiss: Schwarz absorbiert UV-Licht stark, waehrend Weiss Licht seitlich streut. Beide erfordern breitere minimale Loetstoppstege von 4,5–5,0 mil (0,11–0,13 mm), was bei Fine-Pitch-ICs (≤ 0,5 mm) zu Bruecken fuehren kann.
- Nachteile von schwarzen Leiterplatten: Geringer Kontrast erschwert AOI und manuelle Fehlersuche; voellige Lichtundurchlaessigkeit verhindert Durchlichtkontrollen der Innenlagen; hoehere Waermeabsorption verengt das Reflow-Prozessfenster.
- Weisse Platinen fuer LED: Reflektieren 85 % bis 90 % des Lichts fuer maximale Lichtausbeute, zeigen jedoch Flussmittelreste deutlich und koennen bei wiederholtem 260°C Reflow vergilben.
- Blau, Rot und Gelb: Optimaler Kompromiss fuer Baugruppen-Identifikation und Prototypen mit 4,0 mil Stegbreite.
Fertigungs- und DFM-Grenzen nach Loetstopplack-Farbe
Der kritischste technische Unterschied zwischen den Farben liegt in der fotolithografischen Aufloesungsfaehigkeit waehrend der UV-Belichtung:
- Lichtabsorption bei schwarzem Lack: Russpigmente absorbieren UV-Photonen vorzeitig. Ohne ausreichende Durchhaertung am Kupfergrund kommt es beim Entwickeln zum Abheben des Loetstoppstegs (Dam Lifting).
- Lichtstreuung bei weissem Lack: Titandioxid ($TiO_2$) reflektiert Photonen seitlich, was zu diffusen Pad-Kanten fuehrt.
Daher gelten folgende Mindestanforderungen:
| Farbbezeichnung | Min. Loetstoppsteg (Web) | Min. Pad-Freistellung (pro Seite) | Durchlichtpruefung | Fine-Pitch-Eignung (≤0,5mm) |
|---|---|---|---|---|
| Standardgruen | 3,5 – 4,0 mil (0,09–0,10 mm) | +2,0 mil (0,05 mm) | Hervorragend (transluzent) | Voll geeignet fuer 0,4/0,5 mm BGA & QFN |
| Schwarz (Matt/Glaenzend) | 4,5 – 5,0 mil (0,11–0,13 mm) | +2,5 – 3,0 mil (0,07 mm) | Voellig lichtundurchlaessig | Stegabrissrisiko; oft Sammelfreistellung noetig |
| Hochreflektierendes Weiss | 4,5 – 5,0 mil (0,11–0,13 mm) | +2,5 – 3,0 mil (0,07 mm) | Undurchlaessig | Lichtstreuung; Sammelfreistellung empfohlen |
| Blau & Rot | 4,0 mil (0,10 mm) | +2,0 – 2,5 mil (0,06 mm) | Gemaessigt | Gut geeignet fuer 0,5 mm Pitch |
| Gelb & Lila | 4,5 mil (0,11 mm) | +2,5 mil (0,06 mm) | Gut bis maessig | Nur Standardabstaende (≥0,65 mm) |
FAQ
Warum sind PCBs grün und nicht anders gefärbt? Grüner LPI-Lötstopplack war die erste ausgereifte fotostrukturierbare Formulierung, bietet den besten Kontrast für menschliche und automatisierte Inspektion und liegt bei jedem Hersteller auf Lager — darum wurde die grüne Leiterplatte zum kostenfreien Standard.
Kostet eine schwarze Leiterplatte mehr als eine grüne? Meist ein kleiner Aufschlag und etwas mehr Lieferzeit, dazu erschwerte optische Inspektion, weil Kupfer und schwarzer Lack wenig Kontrast bieten. Zahlen Sie das nur, wenn das Erscheinungsbild des Produkts es verlangt.
Kann ich eine weiße Leiterplatte für ein LED-Produkt bestellen? Ja. Weißer Lack ist eine übliche Option für LED-Platinen, weil er das meiste Licht reflektiert. Fragen Sie den Hersteller zum Vergilbungsverhalten, wenn die Platine wiederholte bleifreie Reflow-Durchläufe oder dauerhafte UV-Exposition erfährt.
Was bedeutet eine violette Leiterplatte? Nichts Technisches — violette, gelbe und andere Sonderfarben sind kosmetische oder Branding-Entscheidungen. Die Fertigung bestätigt die Pigmentverfügbarkeit vor dem Angebot, und die Lieferzeit kann sich verlängern, wenn der Lack nicht gelagert ist.
Sind farbige PCBs schwerer zu fertigen oder zu prüfen? Farbige Leiterplatten sind nicht schwerer zu fertigen, aber der Inspektionskontrast sinkt gegenüber Grün. Schwarz ist am schwersten zu prüfen; Weiß zeigt jeden Fleck; Blau und Rot bleiben angenehm lesbar. Die AOI-Einstellungen werden je Farbe angepasst.
Beeinflusst die PCB-Farbe die elektrische Leistung? Nein. Isolation, Durchschlagfestigkeit und Lötsteg-Qualität kommen aus Lackmaterial und Aushärtung, nicht aus dem Pigment. Die einzigen marginalen Effekte sind optisch und thermisch: Weiß reflektiert mehr Licht, Schwarz absorbiert etwas mehr Wärme.
Weiterführende Ressourcen
- Was ist Lötstopplack? Materialien, Farben und PCB-Regeln — der Begleitleitfaden zu Lackmaterialien, LPI gegenüber Trockenfilm und Abstandsregeln.
- Tutorial zur Lötstopp-Belichtung — wie die Lackabbildung und -entwicklung in der Fertigung funktionieren.
- Coverlay vs. Lötstopplack auf Flex-PCB — das flex-spezifische Pendant derselben Entscheidung.
- Multilayer-PCB-Fertigung — die Owner-Seite für Stackup, Oberflächenfinish und Fertigungshinweise, in die dieser Leitfaden mündet.