阶梯孔：设计规则、制造、组装与常见问题

卡斯泰尔德孔是PCB边缘的半孔，使一块板可以平焊到另一块板上，且低矮。本文将解释它们是什么，它们与其他连接方式的比较，以及它们的使用场景。还包括它们的制造方式、关键尺寸规则、表面处理、板材厚度和边缘质量、承载板上的组装、电气布局以及常见故障。

1.阶梯洞概述

2.PCB互连选项中的阶层孔

3.阶梯孔的常见应用

Figure 1. Castellated Holes

城垛洞概述

板状孔，也称为镀层半孔或卡斯特拉式孔，是沿PCB边缘放置的电镀通孔，然后在板形线被铣削时将孔切成两半。这会在棋盘边缘形成一排镀板半圆形。这些功能可焊接到另一块PCB上的匹配焊盘上，使小板能够直接安装到较大的板板上，采用低矮焊接连接。

PCB互连选项中的级星形孔

Figure 2. Castellated Holes Among PCB Interconnect Options

互联选项	最适合	关键权衡
城垛洞	紧凑型焊接PCB模块	不是插件接口;需要焊接
板材连接器	需要经常拔掉的连接	增加高度、成本和额外组件数量
插头销	简单或临时的PCB连接	更高、不那么刚性，更多手工组装

阶梯孔的常见应用

• 焊接在主板上的紧凑型无线模块

• 安装在基础PCB上的小型物联网和传感器板

• 子板叠放在主板上，高度有限

• 分线板设计为直接焊接到更大的PCB上

阶梯井制造工艺

Figure 3. Castellated Hole Manufacturing Process

• 在PCB边缘附近钻一排直线通孔。

• 在正常的穿孔电镀过程中，用铜板覆盖这些孔。

• 铣削或铣削木板轮廓，使切割穿过每个孔的中心，沿边缘留下半孔板。

阶梯几何与垫设计规则

Figure 4. Castellation Geometry and Pad Design Rules

术语	这意味着什么	实用起点
成品孔径	电镀完成后的孔径	≥ 0.5毫米
孔对孔间距	相邻孔中心之间的间隙	≥ 0.5毫米
边缘净空	铜线或特征到走线边的距离	遵守PCB制造规则;更紧密的数值会增加风险和成本
禁入	保持区域远离铜或敏感特征	匹配布线公差并留有检查空间
环形环	镀层孔周围有一个铜环	通常为0.25–0.30毫米（或更大），具体取决于制造厂的能力

板材厚度、边缘质量与铸壳强度

Figure 5. Board Thickness, Edge Quality, and Castellation Strength

由于城堡孔位于开槽边缘上，边缘质量和板材厚度都会影响剥落、毛刺和搬运时的损伤。较厚的板子能承受更多压力，而薄板子如果能控制拆板和组装，也能很好地工作。规划模块的分离、包装和放置方式有助于保护城堡边缘免受冲击和弯曲。

卡斯特化孔的承载体覆盖与组装

许多卡斯特拉孔的问题会出现在承载板的封面上，比如焊桥在紧距时出现、薄弱的鱼角或轻微错位。卡斯特拉列的行为类似于一排SMT边缘焊盘，因此载体布局和导弹输送应调整为稳定且可重复的焊点。

载体覆盖与导热膏控制

• 将承载焊盘紧贴带有清晰焊锡覆盖层的楔形排位

• 在紧密的间距下使用焊锡掩盖坝，以限制焊锡桥接

• 如果边缘粘糊堆积或出现桥梁，调整模板光圈

• 添加丝绸轮廓、庭院和标杆等对齐辅助工具

组装方法选择

方法	对	推荐观看内容
回流	量产版本	在紧凑音高下，粘贴体积和琴桥
手工焊接	原型，小批量	不均匀的鱼角和过热
热空气重做	维修或更换	过量热量导致垫板抬升

重做技巧

• 利用助焊剂和受控热量避免关节钝化或脆弱

• 检查城堡排两端，因为桥梁可能从角落开始

• 保护附近部件，轻轻抬起模块，而不是撬起

阶梯式孔连接的电气布局

Figure 6. Electrical Layout for Castellated Hole Connections

• 使用多种接地城堡来降低回程阻抗并加强排

• 沿边缘铺设高电流的销钉，而不是集中在一个角落

• 保持快速信号线在接口上较短，并对应到实心地面区域

• 将对噪声敏感的信号远离那些弯曲和机械应力较大的角角

层状孔失效与解决方案

故障模式	它的样子	如何减少它
焊接桥接	附近城堡式的地段间的短裤	使用焊锡阻隔板，控制焊膏体积，并匹配焊盘间距
弱鱼角/开口	焊锡薄或斑驳，连接不稳定	改善地块格局，使用足够的磁通量，调整回流曲线
边缘磨盘 / 剥落	焊盘附近的粗糙或剥落板边	严格的布线控制，细致拆板和包装
装甲破裂	切割边缘的铜损坏或缺失	使用足够的环形环，确认工厂的能力