Dlaczego stosuje się złocone ścieżki na PCB, poza padami i złączami?

Witam,
Mam pytanie: w jakim celu stosuje się złocone ścieżki na płytkach elektronicznych? Nie mówię tutaj o padach, czy złączach krawędziowych, bo to jest dla mnie jasne. Dla pokazania o co mi chodzi załączam przykładowe obrazki prezentujące takie przypadki:

Byłbym wdzięczny za rozjaśnienie tematu.

Moim zdaniem to może mieć związek z wysokimi częstotliwościami (w takich urządzeniach najprościej spotkać tego typu ścieżki).
Poza tym koszt płytki bez złocenia jak i ze złoceniem jest praktycznie identyczny.

Chodzi o to dlaczego są te ściezki, czy też o to dlaczego sa złocone?

szymon122 napisał:

Moim zdaniem to może mieć związek z wysokimi częstotliwościami

Mógłbyś rozwinąć temat? W czym to by mogło pomagać i w jaki sposób?

victoriii napisał:

Chodzi o to dlaczego są te ściezki, czy też o to dlaczego sa złocone?

Dlaczego są ścieżki to rozumiem Chodzi mi o to, czemu niektóre ściezki się odkrywa (brak soldermaski) i złoci.

radoslav006 napisał:

Mógłbyś rozwinąć temat? W czym to by mogło pomagać i w jaki sposób?

A bo ja wiem..
Po prostu takie moje spostrzeżenia są, kiedyś czytałem na temat płytek do RF i też coś przewinął mi się przed oczami temat złocenia ale tutaj musi wypowiedzieć się ktoś z większą wiedzą ode mnie.

1. Dla dużych częstotliwości prąd płynie jedynie po powierzchni przewodnika. Złoto ma znacznie mniejszą rezystancję niż stop cyny.
2. Dla dużych częstotliwości na parametry ścieżki wpływa również dielektryk. Laminaty stosowane w zakresie mikrofal mają dokładnie znane parametry. Uwzględnienie w obliczeniach soldermaski jest trudnym zadaniem. Prościej jest jej nie nakładać.
3. Przy małych odległościach pomiędzy ścieżkami cynowanie metodą HAL powoduje zwarcia. Złoto nanoszone jest elektrochemiczne i ten problem się nie pojawia.
4. Złocone styki i ścieżki są odporne na korozję.
5. Złoto może też pełnić rolę maski w produkcji płytek drukowanych

Złoto ma gorsze przewodnictwo od miedzi i srebra więc nie bardzo widzę tutaj zastosowania dla RF gdzie efekt naskórkowości będzie tak samo widoczny. Tutaj raczej chodzi o warstwę zabezpieczającą przed różnymi szkodliwymi działaniami środowiska na miedź.

TvWidget napisał:

1. Dla dużych częstotliwości prąd płynie jedynie po powierzchni przewodnika. Złoto ma znacznie mniejszą rezystancję niż stop cyny.

Ale przecież ścieżki są miedziane, a nie ze stopów cyny.

TvWidget napisał:

3. Przy małych odległościach pomiędzy ścieżkami cynowanie metodą HAL powoduje zwarcia. Złoto nanoszone jest elektrochemiczne i ten problem się nie pojawia.
4. Złocone styki i ścieżki są odporne na korozję.
5. Złoto może też pełnić rolę maski w produkcji płytek drukowanych

W przypadku położenia soldermaski rozwiązujemy te wszystkie kłopoty. Dlatego z tych 5 punktów przekonuje mnie tylko 2-gi Może rzeczywiście coś w tym jest.

tronics napisał:

Tutaj raczej chodzi o warstwę zabezpieczającą przed różnymi szkodliwymi działaniami środowiska na miedź.

Gdyby tylko o to chodziło to soldermaska jest tańsza w produkcji. i w ogóle jaki byłby sens odkrywać ścieżki tylko po to, żeby je zabezpieczać?

Cytat:

Gdyby tylko o to chodziło to soldermaska jest tańsza w produkcji. i w ogóle jaki byłby sens odkrywać ścieżki tylko po to, żeby je zabezpieczać?

Soldermaska jednak przepuszcza więcej tlenu niż złota powłoka a dodatkowo zmienia pojemności między ścieżkami.

radoslav006 napisał:

W przypadku położenia soldermaski rozwiązujemy te wszystkie kłopoty.

Problem jest w metodzie cynowania. Rozdmuchując stop lutowniczy powstają zwarcia. Soldermaska nic tu nie zmienia. Nie jest nakładana na pady. Nie da się również jej nałożyć z taką dokładnością jak wykonuje się mozaikę ścieżek. Tak więc z konieczności czasem odkrywa się duże obszary płytki.

tronics napisał:

Złoto ma gorsze przewodnictwo od miedzi i srebra więc nie bardzo widzę tutaj zastosowania dla RF gdzie efekt naskórkowości będzie tak samo widoczny. Tutaj raczej chodzi o warstwę zabezpieczającą przed różnymi szkodliwymi działaniami środowiska na miedź.

Powierzchnia miedzi jak i srebra szybko koroduje. Efektywna droga prądu po takiej skorodowanej powierzchni będzie bardzo duża. Gładka powierzchnia złota będzie się utrzymywała latami.
W klasycznych płytkach części pozbawione soldermaski są cynowane. Standardowa technologia HAL nie pozwala na bardzo dokładne zachowanie wymiarów. Stop lutowniczy jest rozdmuchiwany i zwykle trochę powiększa wymiary padów. Trudno jest też kontrolować grubość powłoki. Wraz ze wzrostem częstotliwości takie drobiazgi nabierają znaczenia.

TvWidget napisał:

Powierzchnia miedzi jak i srebra szybko koroduje. Efektywna droga prądu po takiej skorodowanej powierzchni będzie bardzo duża.

Akurat srebro ma tą ciekawą właściwość że jego tlenki przewodzą równie dobrze jak czyste srebro.

Wydaje mi się, że problemem jest chyba siarczek srebra. Mogę się jednak mylić.

Yup, siarczek srebra nie jest za dobry. Całe szczęście nie ma aż tak dużo siatki w powietrzu, siarczanów owszem trochę, nie siarkowodoru. Niemniej posrebrzane to są kable dla audiofilów, ewentualnie stosowane dodatki niklu i srebra w przekaźnikach i stycznikach. Na PCB chyba się tego nie stosuje.

Ok, czyli rozumiem, że główną przesłanką do stosowania tego typu zabiegów jest chęć usunięcia soldermaski ze ścieżek sygnałów RF i zabezpieczenie odkrytej miedzi.

A co w przypadku, gdzie pozłacane są większe obszary miedzi lub bardzo szerokie ścieżki? Tak jak na rysunkach 2 i 3, które wstawiłem. Mam wrażenie, że są to fragmenty masy,które mają odseparowywać obszary układu od siebie wzajemie lub od warunków zewnętrznych.

atom1477 napisał:

Te duże obszary masy to są miejsca gdzie się przylutowuje ekrany.

Patrząc na tą środkową płytkę to mam co od tego poważne wątpliwości.. Chociażby te dodatkowe "placki masy" w lewej dolnej części płytki, one nie są od żadnego ekranu na pewno. Poza tym ekrany mają raczej prostokątne kształty i nie posiadają wewnętrznych podpórek, tylko krawędziowe - innych nigdy nie widziałem.

Oczywiście w płytce takiej jak ta z prawej strony to bardzo możliwe, że tam mógłby być przewidziany ekran.

atom1477 napisał:

Zdziwił byś się. Ja widziałem wiele ekranów z podpórkami w środku.

No dobrze, może i bym się zdziwił
Ale pozostaje też kwestia tych odrytych "placków masy", tak jak pisałem w poście wyżej.

atom1477 napisał:

A skąd wiesz że to są plaski masy?

Nie wiem, dlatego piszę "placki masy", a nie placki masy (używając cudzysłowu).

W każdym razie nieważne, widzę, że dyskusja straciła już swój merytoryczny charakter i chyba nic nowego do tematu nikt nie wniesie. Podejrzewam, że kto miał się wypowiedzieć, ten się już wypowiedział Dziękuję wszystkim za dyskusję.

drobok napisał:

Jakie placki, toć to są ścieżki ochronne, ekranowanie przed promieniowaniem na sąsiadów.

Pewnie się nie zrozumieliśmy - miałem na myśli ten fragment, który zaznaczyłem na obrazku:

Do tego "placka masy" może dochodzić jakiś zestyk np antenowy lub ekranujący.

Złoto stosuje się z kilku powodów
- odporność na korozję (ważne przy złączach krawędziowych - takie złącze ma karta graficzna), dzięki czemu złącze przenoszące małe prądy nie traci przewodności. Z tego powodu złoci się też większość małosygnałowych złącz (USB, DB.., jack, cinch i inne, nóżki procesora komputerowego). Złącza na duże prądy (wtyczka 230V) nie potrzebuje złota, gdyż duży prąd "wypala, oczyszcza" nagromadzone tlenki na styku elementów złącza.

- odporność na korozję sprawia że po wyprodukowaniu płytki można montować "za jakiś czas"
- warstwa złota jest cienka co ułatwia montaż elementów z małymi padami
- wady pozostałych metod - HAL - cyny jest dużo i na padach robią się "poduszki", cynowanie chemiczne - szybko się utlenia i takie płytki trzeba odpowiednio zabezpieczać na czas transportu.

Złoto ma też dobrą przyczepność spowia lutowniczego.

W przypadku urządzeń z RF, złocenie używa się głównie z powoduje efektu naskórkowości.