Castellatierte Löcher sind beschichtete Halblöcher am Rand einer Leiterplatte, die es ermöglichen, eine Platine flach auf eine andere mit niedrigem Profil zu löten. Dieser Artikel erklärt, was sie sind, wie sie im Vergleich zu anderen Verbindungsoptionen abschneiden und wo sie verwendet werden. Es behandelt außerdem, wie sie hergestellt werden, Schlüsselgrößenregeln, Oberflächenoberflächen, Brettdicke und Kantenqualität, Montage auf einer Trägerplatte, elektrische Anordnung und typische Fehler.
Castellated Holes Überblick
Castellatierte Löcher, auch beschichtete Halblöcher oder Castellatationen genannt, sind durchgehende Löcher, die entlang der Kante einer Leiterplatte platziert und dann beim Fräsen der Platine in zwei Hälften geschnitten werden. Dadurch entsteht eine Reihe von verplattenden Halbkreisen am Rand des Brettes. Diese Funktionen sind mit passenden Pads auf einer anderen Leiterplatte verlötet, sodass eine kleine Platine direkt auf eine größere Platine mit niedrigem Profil, gelötetem Anschluss montiert werden kann.
Gelöste Löcher unter PCB-Verbindungsoptionen
| Verbindungsoption | Am besten geeignet für | Wichtige Kompromisse |
|---|---|---|
| Castellatierte Löcher | Kompakte, verlötete Platinenmodule | Keine Plug-in-Schnittstelle; erfordert Löten |
| Platinenstecker | Verbindungen, die häufig ausgesteckt werden müssen | Erhöht Höhe, Kosten und zusätzliche Komponentenanzahl |
| Header-Pins | Einfache oder temporäre Leiterplattenanschlüsse | Höher, weniger starr und mehr manuell zusammengebaut |
Häufige Anwendung von Castellat-Löchern
• Kompakte drahtlose Module, die auf eine Hauptplatine gelötet werden
• Kleine IoT- und Sensorplatinen, die auf einer Basisleiterplatte montiert sind
• Tochterplatinen, die auf einer Hauptplatine gestapelt sind, bei der die Höhe begrenzt ist
• Breakout-Platinen sind dafür ausgelegt, direkt auf eine größere Leiterplatte zu löten
Herstellungsprozess von Castellated Holes
• Bohren Sie eine gerade Reihe von Durchgangslöchern nahe dem Rand der Leiterplatte.
• Diese Löcher während des normalen durchgehenden Lochverfahrens mit Kupfer beschichtet werden.
• Fräsen oder fräsen Sie die Brettumrisse so, dass der Schnitt durch die Mitte jedes Lochs verläuft und entlang der Kante verplattente Halblöcher bleibt.
Castellationsgeometrie und Pad-Designregeln
| Begriff | Was es bedeutet | Praktischer Ausgangspunkt |
|---|---|---|
| Fertiger Lochdurchmesser | Die Lochgröße nach der Beschichtung ist abgeschlossen | ≥ 0,5 mm |
| Loch-zu-Loch-Abstand | Der Spalt zwischen den Mittelpunkten benachbarter Löcher | ≥ 0,5 mm |
| Kantenfreiheit | Entfernung vom Kupfer oder Merkmalen bis zur gefrästen Kante | Befolgen Sie die PCB-Fertigungsregeln; Straffere Werte erhöhen Risiko und Kosten |
| Aussperren | Der Bereich wird frei von Kupfer oder empfindlichen Merkmalen gehalten | Passen Sie die Fräsungstoleranz an und lassen Sie Raum für Inspektionen |
| Ringring | Ein Kupferring um das vernetzte Loch | Oft 0,25–0,30 mm (oder mehr), je nach Fertigungskapazität |
Brettdicke, Kantenqualität und Castellationsfestigkeit
Da gefräste Löcher auf einer gefrästen Kante sitzen, beeinflussen sowohl die Kantenqualität als auch die Brettdicke das Abplatzen, die Mahlgraben und Schäden beim Handeln. Dickere Bretter halten mehr Belastung aus, während dünnere Bretter auch gut funktionieren, wenn Zerlegung und Montage kontrolliert werden. Es hilft dabei, zu planen, wie die Module getrennt, verpackt und platziert werden, damit die kantenförmige Kante vor Aufprall und Biegung geschützt ist.
Träger-Fußabdrücke und Montage von Castellat-Löchern
Viele Probleme mit zahnförmigen Löchern treten auf der Trägerfläche auf, wie Lötbrücken bei enger Pitch, schwache Füllungen oder leichte Fehlstellungen. Die Kastellationsreihe verhält sich ähnlich wie eine Reihe von SMT-Kantenpads, daher sollten das Trägerlayout und die Paste auf stabile, wiederholbare Lötstellen abgestimmt sein.
Träger-Fußabdrückung und Paste-Kontrolle
• Tragen Sie die Trägerpads eng an der gezackten Reihe mit klarer Lötmaskendefinition ausrichten
• Verwendung von Lötmaskendämmen bei Tight Pitch, um das Lötbrücken zu begrenzen
• Schablonenblenden anpassen, falls sich am Rand Paste ansammelt oder Brücken entstehen
• Fügen Sie Ausrichtungshilfen wie Seidenumrisse, Innenhöfe und Fiduziale hinzu
Wahl von Assemblierungsmethoden
| Methode | Gut für | Was man beobachten sollte |
|---|---|---|
| Reflow | Produktionsbauten | Paste Volume und Brücken auf einer engen Tonhöhe |
| Handlöten | Prototypen, kleine Auflagen | Ungleichmäßige Filets und Überhitzung |
| Heißluft-Überarbeitung | Reparatur oder Ersatz | Polster hebt sich durch überschüssige Hitze ab |
Überarbeitungstipps
• Flussmittel und kontrollierte Hitze verwenden, um stumpfe oder schwache Verbindungen zu vermeiden
• Inspizieren Sie beide Enden der Kastelreihen, da Brücken an den Ecken beginnen können
• Schütze nahegelegene Teile und hebe das Modul vorsichtig an, anstatt es hochzuhebeln
Elektrische Anordnung für Castellat-Lochverbindungen
• Verwenden Sie mehrere Schliffzelle, um den Rücklaufbahnwiderstand zu verringern und die Reihe zu stärken
• Verteile Stromstärker-Pins entlang der Kante, anstatt sie in einer Ecke zu gruppieren
• Halte schnelle Signalleitungen kurz über die Schnittstelle und beziehe sie auf eine feste Massefläche
• Schallempfindliche Signale von Kurven wegleiten, die mehr Biegungen und mechanische Belastungen ausgesetzt sind
Versagen und Lösungen von Castellated Holes
| Ausfallmodus | Wie es aussieht | Wie man sie reduziert |
|---|---|---|
| Lötbrücke | Kurzschlüsse zwischen nahegelegenen, zinnenbewehrten Pads | Verwenden Sie Lötmaskendämme, kontrollieren Sie die Lautstärke der Paste und passen Sie die Tonhöhe des Pads an |
| Schwaches Filet/Öffnungen | Dünnes oder fleckiges Lötzinn, instabile Verbindung | Verbessere das Landmuster, nutze genug Fluss, justiere das Reflow-Profil |
| Kantengrate / Abschlagen | Raue oder abgeplatzte Brettkante in der Nähe der Pads | Strenge Routing-Kontrollen, sorgfältige Depanelierung und Verpackung |
| Plattenausbruch | Beschädigtes oder fehlendes Kupfer an der Schnittkante | Verwenden Sie genügend ringförmige Ringe und bestätigen Sie die Fähigkeit der Fabrik |
Fazit
Castellatierte Löcher bilden eine kompakte, verlötete Verbindung zwischen den Platinen, wenn ihre Details als ein System geplant sind. Geeignete Maße, klare Fertigungshinweise und eine stabile Oberflächenoberfläche unterstützen solide Verbindungen an der Kante. Die Anpassung des Trägerplatzes, der Paste und der Montagemethode an die Gitterreihe sowie sorgfältige Anordnung und Inspektion helfen, Brückenbildung, Kantenschäden und Plattenfehler zu minimieren.
Häufig gestellte Fragen [FAQ]
Kann ich zappelförmte Löcher auf Mehrschichtleiterplatten verwenden?
Ja. Sie können sie auf Mehrschichtplatten verwenden, aber ziehen Sie die inneren Kupferebenen von der Zinnenkante zurück, um unerwünschte Verbindungen zu vermeiden.
Wie viel Strom kann ein zinnenförmiger Stift führen?
Es hängt von der Kupferdicke, der Pad-Größe und der Anzahl der Stifte ab, die sich das Netz teilen. Für höheren Strom verwenden Sie dickeres Kupfer, größere Polster und mehrere zahnförmige Stifte parallel.
Sind zinnenförmige Löcher für HF- oder Hochgeschwindigkeitssignale geeignet?
Ja. Halte die Spuren kurz, gib ihnen einen soliden Bodenbezugspunkt und vermeide plötzliche Veränderungen der Spurweite in der Nähe der Kastelformationen.
Wie beeinflussen zinnenförmige Löcher die Panelisierung und das Depaneling?
Sie funktionieren oft besser mit Tab-Routing als mit V-Scoring. Platzieren Sie Bruchleitungen, damit der Abtrennungsschritt die verplattente Kante nicht abbricht oder das Kupfer reißt.
Kann ein Castell-Modul mehr als einen Reflow-Zyklus durchlaufen?
Ja. Achte darauf, dass das Reflow-Profil innerhalb der angegebenen Spitzentemperatur und der Zeit über Liquidus für das PCB-Material und die Komponenten bleibt.
