Recientemente vi un video de reparación de PSU de Xbox Series X en YouTube y me sorprendió el hecho de que algunas juntas de soldadura tengan forma de estrella:
¿Hay alguna razón específica para hacer esto? Es la primera vez que veo esto. Mi suposición es que esas uniones son más fuertes que las uniones típicas redondas (que podrían romperse y crear un falso contacto después de mucho tiempo) pero tal vez sea otra cosa.
Esta patente de 2005 reclama la idea (pads de soldadura en forma de estrella) y proporciona la motivación de simplificar el proceso de fabricación para placas que requieren tanto componentes SMD como con plomo. Específicamente, parece ser una optimización de estencil de pads para el proceso de reflujo pin-in-paste*** para componentes con plomo.
Los componentes SMD se sueldan con pasta y proceso de reflujo, pero los componentes con plomo tradicionalmente se realizan con un proceso de soldadura por ola. El proceso pin-in-paste permite que los componentes con plomo sean pasteados y soldados junto con los componentes SMD en un solo reflujo, eliminando la necesidad de un segundo paso de soldadura por ola.
Cuando se prepara una placa para pin-in-paste, el estencil necesita ser ampliado - más grande que el pad de soldadura - para acomodar suficiente pasta ya que los componentes con plomo requieren significativamente más soldadura que los dispositivos SMD (ya que la soldadura se absorbe en el plomo y hacia abajo en el through-hole). Otras técnicas son doble-estampar la pasta para forzar más hacia abajo en el through-hole. El patrón de estrella puede ser solo una forma de distribuir la pasta de manera optimizada para reducir la cantidad total requerida, reduciendo costos.
La forma de estrella puede fomentar que la soldadura se dirija hacia el plomo y a través del through-hole en el centro, permitiendo una gruesa capa de pasta hacia los puntos que mayormente es atraída hacia el centro, minimizando la dispersión después de derretirse (un pad circular grande atraería más soldadura hacia el borde del estencil, desperdiciando material).
Es difícil decir si esta placa fue soldada con pasta y reflujo o con soldadura por ola tradicional, pero si fue con lo primero, esta es una posibilidad.
También es posible que estas estrellas estén ahí para aumentar la capacidad de corriente del pour layer debajo, particularmente alrededor de vias y constricciones donde la densidad de corriente de otro modo sería demasiado alta. Esto puede permitir a los diseñadores usar una capa de cobre más delgada (reduciendo costos) agregando estas pequeñas mejoras en ubicaciones clave donde se concentra la corriente.
[***] <em>Sin afiliación.</em> Solo un enlace conveniente.
Estas son formas de drenaje o ladrones de soldadura.
Esta patente muestra algo similar, al igual que la imagen en esta pregunta. Quizás alguien encontró que las estrellas funcionaban mejor durante experimentos, tal vez alguien simplemente quería evitar la patente.
Esta es un área de la placa donde la aislamiento es importante, probablemente la fuente de alimentación. Incluso hay algunos saltos de chispa construidos utilizando el material disponible (rastros de PCB) sin costo adicional, quizás debajo de una bobina de modo común, ya que a menudo se ven en el filtro de entrada de la red (tres bordes puntiagudos en lados opuestos). Estos saltos de chispa hacen exactamente lo contrario de las estrellas alrededor de los pines del componente: están diseñados para aumentar el campo cuando hay transitorios de alta voltaje presentes y se supone que el espacio de aislamiento se rompa de manera controlada.
Los bordes de las estrellas, por el contrario, no apuntan hacia rastros o componentes cercanos.
Cuando miras cuidadosamente, puedes ver cómo los bordes de las estrellas apuntan hacia áreas más amplias de sus propios rastros y no hacia los espaciados de aislamiento o rastros. Esto se hace para alejar la soldadura de cualquier espaciado de aislamiento.
Cuando sueldas componentes de orificio pasante en lo que se llama soldadura por ola, a veces un poco de soldadura formará bordes o púas al enfriarse y solidificarse. Hasta cierto punto, es posible que hayas notado este efecto incluso mientras sueldas a mano algunas conexiones. Las áreas prohibidas en la mascara de soldadura verde intentan hacer que la soldadura se adhiera en cualquier lugar menos en los espaciados de aislamiento diseñados.
Supongo que algunos ingenieros de procesos ingeniosos han tenido esta idea y han notado cómo puede aumentar el rendimiento - es decir, reducir el número de componentes que fallan la inspección visual (o prueba óptica automatizada) después del proceso de soldadura o incluso fallar en la prueba de aislamiento de alto voltaje que se realiza con el producto terminado, al menos para el aislamiento primario a secundario (entrada de la red a cualquier circuito de bajo voltaje que el usuario pudiera tocar).
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