PCB Castellados: La Solución Óptima para un Ensamblaje Eficiente de Placas

¿Has oído hablar de Tecnología de Montaje Superficial (SMT) y Tecnología de Agujero Pasante (THT)?

Son dos formas regulares de montar un PCB sobre otro. Sin embargo, este artículo presenta un tipo diferente de tecnología: PCB castellado.

Los castellados son bastante diferentes de las tecnologías de montaje. Ofrecen formas únicas de soldar dos PCBs para una aplicación. Así que quizás la gran pregunta aquí es: ¿Qué son los PCB castellados?

En este artículo, examinaremos los PCB castellados en detalle. También veremos cómo soldar bordes castellados.

¿Qué son los PCB Castellados?

Los castellados son agujeros en forma de media luna hechos en el borde de los PCBs. También puedes llamar a estos agujeros semi-plateados. Además, estos agujeros hacen que montar PCBs sea más fácil y conveniente.

Además, los castellados también te ayudan a alinear tus placas correctamente y facilitan la soldadura.

Asimismo, los PCB castellados usan el proceso de montaje por soldadura placa a placa. Además, puedes construir diferentes módulos de placa con agujeros castellados. Estos módulos pueden ser módulos WiFi, módulos Bluetooth y muchos más.

Lo más importante, los castellados proporcionan una conexión directa entre PCBs. Así que aunque estés añadiendo dos placas para hacer una, el sistema de castellado permanece delgado. En otras palabras, las placas no se vuelven voluminosas después de soldar.

La mayoría de diseñadores prefieren la soldadura placa a placa sobre otras tecnologías de montaje cuando es necesario montar dos PCBs. Además, los agujeros castellados crean enlaces entre módulos y placas.

¿Por Qué Usamos Agujeros Castellados?

Agujeros Castellados

Hay varias cosas que podemos hacer con agujeros castellados. Primero, la mayoría de diseñadores los usan para crear diferentes módulos PCB, incluyendo módulos Bluetooth y WiFi. Luego, pueden agregar estos módulos como unidades independientes en un PCB separado durante el ensamblaje.

Además, usamos castellados cuando necesitamos combinar dos placas. También los usamos para enlaces PCB y conexiones inalámbricas PCB a PCB.

Aplicaciones de Agujeros Castellados

Casi no hay límite a dónde puedes usar PCB castellados. Estas placas pueden funcionar en computadoras, energía, telecomunicaciones, electrónica de consumo de alta gama, control industrial, aplicaciones automotrices y más.

Aplicación Informática

Ventajas de los PCB Castellados

Los PCB castellados tienen varias ventajas. Por ejemplo, podemos crear réplicas de algunas partes de un circuito PCB con estos agujeros. Imagina esto: si un circuito necesita un inversor o bucles de retroalimentación, puedes hacer docenas de estos sub-circuitos para pruebas.

Ejemplo de Sub-circuito

Luego, puedes soldarlos a los PCBs principales que los necesiten. Ese es solo un ejemplo de lo que puedes hacer con agujeros castellados. Aquí otras ventajas:

• Puedes usar agujeros castellados para crear enlaces inalámbricos entre PCBs.
• También, es fácil montar PCB castellados sobre otro para hacer un producto final.
• Adicionalmente, los agujeros castellados facilitan cambiar el layout de pines de componentes. Además, puedes cambiar tus pines según tus requisitos.
• Los PCB castellados pueden hacer módulos pequeños y placas breakout. Estas placas breakout también pueden funcionar en ciertas partes de PCBs más grandes.
• Curiosamente, puedes usar PCB individuales para crear módulos integrados. Luego, puedes usar estos módulos con otros PCBs durante la producción.

Proceso de Fabricación de PCB con Agujeros Semi-plateados

Es bastante simple fabricar agujeros de castellado convencionales. El proceso usual comienza con taladrado antes de aplicar cobre químico a la superficie. Luego viene el panel plating y transferencia de imagen, luego pattern plating.

Una vez completado eso, sigue el grabado, impresión de máscara de soldadura y acabado superficial. Por último, castellado de agujeros y fresado de contorno.

Aunque los pasos anteriores son directos, no darán los mejores resultados, especialmente en rendimiento. Sin embargo, hay un método más avanzado de fabricación de agujeros semi-plateados. También es bastante similar al enfoque tradicional, pero hay ligeras diferencias.

El primer paso del método avanzado implica taladrar los bordes de tu placa de sustrato. Además, debes usar solo equipo de taladrado especializado para esta tarea. De lo contrario, habrá problemas con el siguiente paso.

El siguiente paso es plateado a través del agujero. El plateado asegura que tus agujeros tengan una capa de cobre para mejor conductividad.

Especificaciones Recomendadas para Agujeros Castellados

Los agujeros castellados también tienen algunas especificaciones de diseño que necesitas seguir. Estas especificaciones incluyen:

• Tamaño: puedes usar el tamaño más grande manejable
• Número de agujeros: tu diseño determina tu número de agujeros. Sin embargo, asegúrate que tus números de agujeros sean óptimos. De lo contrario, será medio ensamblar y alinear tus placas.
• Acabado superficial: la aplicación de tu placa determina el tipo de acabado superficial. Sin embargo, recomendamos acabado superficial ENIG.
• Diseño de pad: recomendamos usar el pad más grande posible en la parte superior e inferior de tu placa.

PCB Castellado: ¿Cómo Soldar Bordes Castellados?

En verdad, no hay nada complicado en soldar castellados. Debes asegurar que tu placa tenga agujeros castellados y footprints (pads) que coincidan. También necesitas conocimientos de soldadura para evitar dañar tu placa.

Si eres nuevo en soldadura, puedes aprender más sobre el proceso aquí.

Así que, sin más preámbulos, aquí están los componentes que necesitas para este proyecto.

PCB Castellado: Herramientas Requeridas y Especificaciones

• Soldador: Puedes usar cualquier soldador con temperatura ajustable. También asegúrate que tenga una punta que quepa en las vías castelladas de tu placa. De lo contrario, derramarás soldadura por toda la placa y crearás puentes de soldadura.

Soldador

• Esponja de latón: Si no tienes acceso a una, puedes usar una esponja regular con un poco de agua.

Esponja de Bronce

• Soldadura: recomendamos usar soldadura con núcleo de flux soluble en agua, sin plomo, diámetro 0,020".

Soldadura

• Pluma de flux (soluble en agua).

Pluma de Flux

• Pinzas.

• Cepillo (con cerdas de ¼ pulgada).
• Alcohol isopropílico: lo necesitarás para eliminar cualquier flux residual en tu PCB para prevenir daños. Usualmente, el flux soluble en agua necesita agua caliente y desionizada, pero puedes usar alcohol isopropílico en su lugar.

Alcohol Isopropílico

Herramientas Opcionales

• Estañador de punta
• Malla de desoldar
• Tercera mano o tornillo de banco
• Toallitas sin pelusa
• Cortadores diagonales

PCB Castellado: Pasos

Aquí están los pasos que debes seguir:

Paso 1: Configurar una Estación de Trabajo

Antes de empezar, necesitarás un área de trabajo segura alrededor de tu soldador. Recomendamos:

• Mantén tu área de trabajo libre de desorden y tus herramientas cerca.
• Usa tapetes ESD u otras superficies ignífugas, para no quemar tu mesa.
• Conecta y enciende tu soldador. Luego ajusta la temperatura a unos 370 °C.
• Si tienes una esponja regular, mantenla húmeda, no goteando.

Paso 2: Limpiar la Punta del Soldador

Aquí te explicamos cómo hacerlo.

Puedes aplicar algo de soldadura a la punta mientras está caliente o poner la punta en algo de estañador. El calor debe derretir la soldadura o estañador y formar una capa.

Luego, usa tu esponja para remover el exceso de soldadura o estañador. También repite el proceso si tu punta no está brillante y limpia.

Paso 3: ¡Hora de Soldar!

Aquí es donde debes tener cuidado. Así que recomendamos empezar con un pad de esquina en tu pad. Luego, sostén suavemente la punta de tu soldador en el pad durante 1-2 segundos para empezar a soldar.

Luego, pon lentamente algo de soldadura entre la punta del soldador y el pad. Una vez que la soldadura se derrita, deberías tener un buen montículo de soldadura llenando el pad. Ahora, procede a remover el hilo de soldadura restante antes que el soldador.

Paso 4: Añadir Algo de Flux

Hora de añadir flux a tu buen montículo de soldadura. Sin embargo, ten cuidado de no aplicar demasiada presión, para que el flux no se derrame.

Paso 5: Hora de Montar tu Módulo

Agarra tu módulo y tu soldador. También asegúrate de usar tus pinzas para sostener tu módulo cerca mientras derrites el montículo de soldadura. Luego, desliza el módulo en su lugar manteniendo el montículo caliente.

Queremos que el castellado tome algo de soldadura. Así que necesitas tocar la vía y el pad con la soldadura derretida. También, ajusta y alinea tu módulo con la placa mientras la soldadura está caliente.

Nota: Asegúrate que tu placa mire en la dirección correcta, para no cometer errores de soldadura. Además, no toques las placas mientras la soldadura se enfría.

Enjuaga y repite el proceso para los otros pines. Finalmente, inspecciona y asegúrate que la soldadura toque la vía y el pad.

Palabras Finales

Los PCB castellados son útiles cuando necesitas montar y conectar inalámbricamente dos PCBs. Curiosamente, los agujeros castellados facilitan soldar tus placas juntas e incluso hacer ajustes para asegurar que permanezcan alineadas.

Además, debes asegurar que los agujeros castellados y footprints (pads) coincidan antes de montar y conectar.

No dudes en contactarnos si quieres construir un PCB castellado.