PCBs Castellados: A Solução Ótima para Montagem Eficiente de Placas

O que são PCBs Castellados?

Castellations (ou castellated holes) são meias-luas (furos semi-metalizados) feitos na borda da PCB. Também chamados de furos semi-metalizados.

Facilitam a montagem de uma PCB sobre outra, alinhamento preciso e soldagem. Usam o processo board-to-board soldering (soldagem placa-a-placa).

Permitem criar módulos (Wi-Fi, Bluetooth, etc.) que são soldados como componentes em uma placa-mãe. O sistema permanece fino — as placas não ficam volumosas após soldadas.

Designers preferem board-to-board soldering via castellations quando a montagem de duas PCBs é necessária. Castellations criam links elétricos e mecânicos diretos entre módulos e placas.

Por que Usar Furos Castellados?

Furos Castellados

• Criação de módulos PCB (Bluetooth, Wi-Fi, LoRa, etc.) para montagem como unidades independentes.
• Combinação de duas placas (mainboard + módulo).
• Links entre PCBs e conexões sem fio PCB-a-PCB.

Aplicações de Furos Castellados

Quase sem limites: computadores, energia, telecomunicações, eletrônicos de consumo high-end, controle industrial, automotivo, etc.

Aplicação em Computador

Vantagens dos PCBs Castellados

Exemplo de Subcircuito

Permitem replicar partes de um circuito (ex: inversores, loops de realimentação) como submódulos testáveis separadamente e depois soldados à placa principal.

• Criação de links sem fio entre PCBs.
• Montagem fácil de PCB castellada sobre outra para produto final.
• Alteração fácil de layout de pinos de componentes; troca de pinagem conforme necessidade.
• Criação de módulos pequenos e breakout boards para partes de PCBs maiores.
• Uso de PCBs únicas para criar módulos integrados, reutilizáveis em produção.

Processo de Fabricação de PCB com Meios-Furos Metalizados

Processo convencional: furação → cobre químico → metalização de painel → transferência de imagem → metalização de padrão → ataque → máscara de solda → acabamento superficial → castellations (meia-furo) → fresagem de contorno.

Método avançado (melhor desempenho):

1. Furação nas bordas do substrato: Equipamento especializado obrigatório.
2. Metalização do furo (PTH): Garante camada de cobre no furo para condutividade.

Demais etapas seguem fluxo padrão.

Especificações Recomendadas para Furos Castellados

• Tamanho: Maior tamanho gerenciável pelo processo.
• Quantidade de furos: Determinada pelo design; mantenha número ótimo — excesso dificulta alinhamento e montagem.
• Acabamento superficial: Conforme aplicação; ENIG (Electroless Nickel Immersion Gold) recomendado.
• Design do pad: Maior pad possível nas faces superior e inferior.

Como Soldar Bordas Castelladas

Nada complexo, mas requer: furos castellados e footprints (pads) correspondentes; conhecimento de soldagem para evitar danos.

Ferramentas e Especificações Necessárias

• Ferro de solda: Temperatura ajustável, ponta que caiba nos vias castellados (evita pontes de solda).

Ferro de Solda

• Esponja de latão (brass sponge): Ou esponja comum levemente umedecida.

Esponja de Bronze

• Solda: Livre de chumbo, fluxo solúvel em água, diâmetro 0,020" (0,5 mm).

Solda

• Caneta de fluxo (water-soluble).

Caneta de Fluxo

• Pinça.

• Pincel (cerdas ¼ pol).
• Álcool isopropílico: Remove resíduo de fluxo (fluxo solúvel em água pede água desionizada quente, mas álcool funciona).

Álcool Isopropílico

Ferramentas Opcionais

• Estanho para ponta (tip tinner)
• Malha de dessoldar (solder wick)
• Terceira mão ou morsa
• Lenços low-lint
• Alicate de corte diagonal

Passos para Soldagem

Passo 1: Preparar Estação de Trabalho

• Área livre de bagunça, ferramentas à mão.
• Tapete ESD ou superfície à prova de fogo.
• Ligue o ferro, ajuste ~370 °C.
• Esponja úmida (não encharcada).

Passo 2: Limpar a Ponta do Ferro

Aplique solda ou tip tinner na ponta quente → forme camada → limpe na esponja. Repita até ponta brilhante e limpa.

Passo 3: Soldar!

1. Comece por um pad de canto. Segure ponta no pad 1–2 s.
2. Adicione solda entre ponta e pad → forma montículo preenchendo o pad.
3. Remova fio de solda antes de retirar o ferro.

Passo 4: Adicionar Fluxo

Aplique fluxo no montículo de solda sem pressão excessiva para não derramar.

Passo 5: Montar o Módulo

1. Segure módulo com pinça; ferro no montículo mantendo-o fundido.
2. Deslize módulo no lugar, alinhando castellations com pads.
3. O castellation deve "beber" solda — toque via e pad com solda fundida.
4. Ajuste alinhamento enquanto solda está quente.
5. Nota: Verifique orientação da placa antes. Não toque enquanto solda esfria.

Repita para os demais pinos. Inspecione: solda deve tocar via e pad.

Considerações Finais

PCBs castellados são ideais para montar e conectar duas PCBs sem fio. Furos castellados facilitam soldagem e alinhamento.

Garanta que castellations e footprints (pads) coincidam antes de montar.

Quer construir um PCB castellado? Não hesite em nos contatar.