Gecastelleerde PCB's: Optimale Oplossing voor Efficiënte Board Assemblage

Kenn je Surface Mount Technology (SMT) en Through-Hole Technology (THT)? Twee standaard manieren om een PCB op een andere te monteren. Dit artikel introduceert een andere technologie: gecastelleerde PCB's.

Castellaties verschillen van montagetechnologieën. Ze bieden unieke manieren om twee PCB's te solderen voor één applicatie. Wat zijn gecastelleerde PCB's?

We onderzoeken gecastelleerde PCB's en hoe je gecastelleerde randen soldeert.

Wat zijn Gecastelleerde PCB's?

Castellaties zijn halve-maan-vormige gaten aan de rand van PCB's. Ook wel half-geplaatste gaten genoemd. Ze maken montagen makkelijker en handiger.

Ze helpen bij uitlijning en vereenvoudigen solderen.

Gecastelleerde PCB's gebruiken board-to-board soldering. Je kunt modules bouwen (WiFi, Bluetooth, etc.).

Belangrijkst: castellaties bieden directe verbinding tussen PCB's. Twee boards gesoldeerd = dunne constructie, niet bulk.

Ontwerpers kiezen board-to-board soldering boven andere technieken. Castellatiegaten creëren links tussen modules en boards.

Waarom Gecastelleerde Gaten Gebruiken?

Gecastelleerde Gaten

Toepassingen: PCB-modules maken (Bluetooth, WiFi) die als onafhankelijke eenheden op een apart PCB worden gemonteerd. Combineren van twee boards. PCB-links en draadloze PCB-naar-PCB verbindingen.

Toepassingen van Gecastelleerde Gaten

Bijna geen limiet: computers, stroom, telecom, high-end consumentenelektronica, industriële controle, auto, etc.

Computer Applicatie

Voordelen van Gecastelleerde PCB's

Je kunt replica's maken van deelcircuits. Voorbeeld: een circuit heeft een inverter of feedback loop → maak dozijnen sub-circuits voor testen → soldeer op hoofd-PCB's.

Sub-circuit Voorbeeld

Andere voordelen:

• Draadloze links tussen PCB's creëren.
• Makkelijk monteren op een andere PCB voor eindproduct.
• Pin-layout van componenten eenvoudig wijzigen – pins switchen naar behoefte.
• Kleine modules en breakout boards maken. Breakout boards werken op delen van grotere PCB's.
• Enkele PCB's → geïntegreerde modules → gebruik met andere PCB's in productie.

Gepaarde Half-Gaatje PCB Productieproces

Conventioneel: boren → chemisch koper → paneelplating → image transfer → patroonplating → etsen → soldermask print → oppervlakteafwerking → gatcastellatie → outline frezen.

Eenvoudig, maar niet optimale prestaties. Geavanceerde methode is vergelijkbaar met kleine verschillen:

1. Boor substraatplaatrand met gespecialiseerd boorapparaat. Essentieel voor volgende stap.
2. Doorplaten van het gat – koperlaag voor geleiding.

Aanbevolen Specificaties voor Gecastelleerde Gaten

• Grootte: grootste haalbare formaat.
• Aantal gaten: ontwerp-afhankelijk. Houd optimaal – te veel = moeilijk assemblage/uitlijning.
• Oppervlakteafwerking: toepassingsafhankelijk. Aanbevolen: ENIG.
• Pad-ontwerp: grootste mogelijke pad boven en onder.

Gecastelleerde PCB: Hoe Soldeer Je Gecastelleerde Randen?

Niets ingewikkeld. Zorg voor matchende castellatiegaten en footprints. Basis solderkennis nodig.

Nieuw met solderen? Leer meer hier.

Benodigde Tools en Specificaties

• Solderbout – Instelbare temperatuur, punt die in castellatievia's past. Anders soldeerbruggen.

Solderbout

• Messing spons – Of gewone spons met water.

Bronsspons

• Soldeer – Loodvrij, wateroplosbare flux-kern, 0,020" diameter.

Soldeer

• Flux pen (wateroplosbaar).

Flux Pen

• Pinzet.

• Borstel (¼-inch borstels).
• Alcohol – Verwijder fluxresten om schade te voorkomen. Wateroplosbare flux normaal: heet gedemineraliseerd water, maar alcohol werkt ook.

Alcohol

Optionele Tools

• Punt verter
• Soldeerlint
• Derde hand of schroefbank
• Low-lint doekjes
• Diagonaal tang

Stappen

Stap 1: Werkplek Inrichten

• Schoon, ongeroerd, tools bij de hand.
• ESD-matten of vuurvaste oppervlakken.
• Solderbout aan, ~370°C.
• Gewone spons: vochtig, niet drupt.

Stap 2: Solderboutpunt Schoonmaken

Soldeer op punt terwijl het heet, of punt in verter. Hitte smelt soldeer/verter → laagje. Spons afwissen. Herhalen tot punt glanzend/schoon.

Stap 3: Tijd om te Solderen!

Wees voorzichtig. Begin met één hoekpad. Houd bout 1–2 sec op pad. Voeg langzaam soldeer toe tussen punt en pad. Na smelten: mooie soldeerheuvel. Verwijder rest soldeer draad voor bout.

Stap 4: Flux Toevoegen

Flux op soldeerheuvel. Niet te veel druk – flux spat niet.

Stap 5: Module Monteren

Module + solderbout. Pinzet houdt module in de buurt. Smelt soldeerheuvel, schuif module in plaats. Houd heuvel warm.

Castellatie moet soldeer oppikken. Raak via en pad met gesmolten soldeer. Uitlijnen terwijl soldeer heet.

Let op: board juiste richting, niet aanraken tijdens afkoelen.

Herhaal voor andere pinnen. Inspecteer: soldeer raakt via en pad.

Eindwoord

Gecastelleerde PCB's zijn handig voor montagen en draadloze verbindingen tussen twee PCB's. Castellatiegaten maken solderen en uitlijnen makkelijk.

Zorg dat castellatiegaten en footprints (pads) matchen vóór montage.

Wil je een gecastelleerde PCB bouwen? Aarzel niet om contact op te nemen.