那些星形焊点的目的是什么?

电器工程 电路板 焊接
2022-01-15 09:25:26

我最近在 YouTube 上观看了 Xbox Series X PSU 维修视频,并对某些焊点具有星形形状感到惊讶:

在此处输入图像描述

有什么具体的理由这样做吗?这是我第一次看到这个。我的猜测是这些连接比典型的圆形连接更强(很长一段时间后可能会破裂并产生错误接触)但也许是别的东西。

2个回答

这项 2005 年的专利提出了这一想法(星形焊盘),并激发了人们希望简化需要 SMD 和含铅元件的电路板的制造过程的愿望。具体来说,这似乎是针对引线元件的pin-in-paste***回流工艺的焊盘模板优化。

SMD 元件采用焊膏和回流工艺焊接,但引线元件传统上采用波峰焊工艺完成。pin-in-paste 工艺允许在一次回流中将引线元件与 SMD 元件粘贴和焊接在一起,从而无需第二个波峰焊步骤。

当准备板进行引脚粘贴时,模板需要扩大 - 比焊盘大 - 以容纳足够的焊膏,因为引线组件需要比 SMD 设备更多的焊料(因为焊料芯吸到引线上并向下进入通孔)。其他技术是对浆料进行双重冲压,以迫使更多的浆料进入通孔。星形图案可能只是一种以优化方式布置浆料的方式,以减少所需的总量,从而降低成本。

星形可能会促使焊料在表面张力的作用下拉向中心的引线和通孔,从而使厚厚的焊膏堆叠到主要被拉向中心的点,从而最大限度地减少熔化后的扩散(大圆形焊盘会将更多焊料拉到模板边缘,浪费材料)。

很难判断这块板是用锡膏和回流焊还是传统波峰焊,但如果是前者,这是一种可能性。


这些星星也有可能增加下方浇注层的载流能力,特别是在电流密度会变得过高的通孔和缩颈周围。通过在电流集中的关键位置添加这些小的增强功能,设计人员可以使用更薄的铜层(降低成本)。


[***]无从属关系。 只是一个方便的链接。

这些是排水形状或焊锡窃贼。

该专利显示了类似的内容,就像这个问题中的图片一样。也许有人在实验中发现星星效果更好,也许有人只是想避免专利。

这是电路板上隔离很重要的一个区域,可能是电源。甚至有一些使用可用材料(PCB 走线)构建的火花隙,无需额外成本,可能位于共模扼流圈下方,因为它们经常出现在电源输入滤波器中(相对两侧的三个尖边)。这些火花间隙的作用与元件引脚周围的星形完全相反:它们的设计目的是在存在高压瞬变并且隔离间隙应该以受控方式分解时增加磁场。

相反,恒星的边缘并不指向附近的痕迹或组件。

当您仔细观察时,您会看到星星的边缘是如何指向它们自己走线的更广泛区域,而不是指向设计的间隙或爬电间距或其他走线。这样做是为了使焊料远离任何隔离间距。

在所谓的波峰焊中焊接通孔元件时,有时一些焊料会在冷却并变成固体时形成边缘或尖峰。在某种程度上,即使在手工焊接某些接头时,您也可能已经注意到这种效果。绿色阻焊层中的禁区试图使焊料粘附在设计隔离间距之外的任何地方。

我猜一些聪明的工艺工程师想出了这个想法,并注意到它如何提高良率 - 即减少在焊接过程后无法通过目视检查(或自动光学测试)甚至在高温下损坏的组件数量- 对成品进行的电压隔离测试,至少是初级到次级隔离(用户可能接触到的任何低压电路的电源输入)。