PCB de una cara, también conocido como PCB de una sola capa, es uno de los más comunes tipos de PCB. Tiene material conductor en un lado., y otro lado contiene componentes electrónicos conectados eléctricamente entre sí. Este artículo detallado cubre diferentes aspectos de PCB de una cara. Entonces aquí aprenderás el proceso de fabricación completo, ventajas y desventajas de esta tecnología. Además, veremos la aplicación de un PCB de una sola capa.
Construcción de PCB de una cara
La PCB de una cara se compone principalmente de las siguientes capas:
- Sustrato
La capa de sustrato proporciona soporte mecánico para la PCB., Suele estar fabricado con materiales aislantes como el FR-4. (epoxi reforzado con vidrio), poliimida, CEM, etc..
Otras lecturas: Diferentes tipos de material de sustrato de PCB para su proyecto
- Capa de lámina de cobre
Se lamina una fina capa de lámina de cobre en un lado del sustrato.. Esta lámina de cobre lleva las pistas del circuito grabadas y las terminales de conexión de los componentes.. Los pesos de cobre típicos utilizados son 1 onza o 2 onzas por pie cuadrado.
- Máscara para soldar
Se aplica una capa de máscara de soldadura sobre el cobre., dejando expuestas solo las áreas requeridas de la almohadilla. La máscara de soldadura aísla las pistas y evita que se formen puentes de soldadura accidentales durante el ensamblaje de componentes..
Se imprime una capa de tinta polimérica serigrafiada en la PCB para mostrar texto., simbolos, logotipos y otras marcas. Esto es útil para la identificación de componentes., Instrucciones de montaje, y propósitos de marca.
Consejos para diseñar y fabricar PCB de una sola capa
Antes de avanzar hacia la fabricación de PCB de una sola capa, hay algunas cosas importantes a considerar. Con la ayuda de estos consejos, puedes tener tus tablas listas en el mínimo tiempo. Además, también puedes ahorrar una pequeña cantidad de dinero. Así que no haremos más preámbulos y vayamos directamente hacia el 8 consejos prácticos:
- Nunca escatime en materiales de calidad
Nunca le pida a su fabricante que elija un material sustituto más barato. Si eliges uno más barato, que pasa si falla en semanas? Debe estar familiarizado con los componentes básicos de PCB. Busca siempre material de calidad. Estos son componentes duraderos, por lo que también le ahorrarán tiempo y dinero..
- Opte siempre por tablas de formas estándar
Es importante elegir las formas de tabla estándar.. A menos que tenga un gabinete de forma específica para adaptarse a su diseño. Por lo tanto, elija siempre un diseño de forma rectangular o cuadrada estándar. Hacer algo fuera de lo normal te costará más.
- Evite los agujeros que sean demasiado pequeños
Si su placa de circuito contiene agujeros más pequeños, un mayor costo de fabricación. Muchas casas fabulosas incluso cobran un cargo adicional si el diámetro de los agujeros es menor que 0.4 mm. Entonces, si no necesita ningún tamaño de agujero específico, deberías optar por el tamaño de agujero normal.
- Utilice la vía correcta
Hay tres tipos de vías: ciegas, enterrado y a través de agujeros. Las vías ciegas y enterradas son para alta densidad y PCB de alta frecuencia. Entonces, si no necesita estas vías, déjalos para evitar el costo extra.
Otras lecturas: Vía ciega & Enterrado a través de: Cual es la diferencia?
- No vayas por capas adicionales
Antes de agregar capas adicionales para más espacio de enrutamiento, planes de rendimiento y energía, pensar dos veces. La diferencia entre el tablero de dos y cuatro capas es doble.! Así que mantenga su diseño limpio y compacto para evitar pagar dinero extra.
- Configuración del diseño para panelización.
Puede solicitar un panel gigante con diferentes PCB. Puede ahorrar mucho dinero eligiendo el tamaño de panel más grande. Para tener todas sus tablas en un solo panel, la máquina no necesita más tiempo para configurarse. Como resultado, Cuestan menos.
- Elija tamaños y componentes estándar de la industria
Si ha elegido una empresa para la fabricación de circuitos, debes elegir el tamaño estándar de la placa de circuito. También hace que el trabajo sea más fácil y eficiente. Por lo tanto, personalizar su pedido necesita una configuración adicional que cuesta más.
- Elija componentes de montaje en superficie si es posible
Si no está construyendo un diseño muy complejo, debe seguir con los componentes estándar de montaje en superficie. Reduce la cantidad de agujeros perforados en sus tablas.. Dando como resultado un costo más bajo.
El proceso de fabricación de PCB de una sola capa
Aquí está la guía paso a paso para la fabricación de PCB de una sola capa:
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Diseñe la PCB de una sola capa
El diseño es el primer y más importante paso para crear cualquier placa de circuito.. Además, el proceso de diseño comienza con la planificación. Los diseñadores crean un plano para los circuitos. En el diseño, cubren todos los requerimientos del cliente.
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Imprima el diseño de PCB
Después de crear un plano de una placa de circuito, ahora puedes imprimir el Diseño de PCB. No puede imprimir este plano en dibujos arquitectónicos ordinarios. En lugar, necesita una impresora plotter para imprimir este diseño. El trazador hace una película en la placa de circuito..
además, la impresora necesita dos tipos de tintas, tintas negras y transparentes. Tinta negra para las trazas de cobre y tinta transparente para áreas no conductoras como fibra de vidrio de las capas internas.
Por otra parte, para capas exteriores, La tinta negra se refiere a las áreas donde tiene lugar el proceso de eliminación de cobre.. Más, tinta transparente se refiere a la línea de vías de cobre.
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Imprime el cobre para las capas interiores.
Es el primer paso donde comienza la fabricación real.. Después de imprimir laminación, le agregas una capa de cobre. Que sirve como estructura para la PCB. Deberá agregar una película fotosensible llamada resistir en el panel laminado. Aquí es necesario combinar perfectamente tanto el plano como el panel laminado con resistencia.. Si ambos no coinciden, intenta hacerlo de acuerdo con el plano.
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Deshazte del cobre innecesario
En este paso, necesita eliminar el cobre no deseado de la placa de circuito. Puede usar un químico poderoso diferente que puede comerse el cobre que no está cubierto por fotorresistencia.. Después de quitar el cobre, ahora retire también la fotorresistencia de la PCB.
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Perforación
Todos los PCB necesitan agujeros para unir diferentes componentes y montar el PCB.. Antes de perforar, puede utilizar la máquina de rayos X para localizar el punto de perforación. Hay diferentes formas de perforar un agujero en la PCB de una sola capa. sin embargo, diferentes sistemas utilizan herramientas de corte de carburo sólido. Estas herramientas perforan eficazmente agujeros precisos en las ubicaciones especificadas. Los diseñadores proporcionan información completa relacionada con la perforación en un lima de taladro NC. Así, la máquina perforadora trabaja según el programa y perfora el agujero del tamaño requerido en el lugar exacto..
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Enchapado
Después de perforar el panel, puedes empezar a chapar. Este proceso utiliza un producto químico para fusionar diferentes capas si existen.. Después de limpiar la placa de circuito, necesitas bañar la tabla en una serie de productos químicos. Este proceso recubre el panel con una capa de cobre de un espesor de una micra.. Antes de que los agujeros se llenen de cobre., el proceso sirve para exponer la hoja de fibra de vidrio. La hoja de fibra de vidrio hace que el interior del panel.
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Imagina y plancha la capa exterior
Después del enchapado y composición de cobre., debe aplicar las imágenes de la capa exterior para preparar el panel para la galvanoplastia. Hay diferentes tipos de máquinas que puede utilizar para este propósito, como una máquina laminadora.. Utilice la máquina laminadora para cubrir la capa exterior con película seca.. Esta película seca es un material fotografiable. Casi este proceso es similar a las capas internas de PCB.
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Grabando
Cuando quieras grabar la capa exterior, Puede utilizar el protector de estaño para proteger el cobre durante el proceso de grabado.. Entonces en este proceso, necesitas quitar el área descubierta de cobre. Además, las huellas y almohadillas alrededor del orificio y el patrón de cobre permanecerán allí. Por lo que solo eliminará el cobre expuesto.
Al final, también tendrás que quitar la lata que cubre los agujeros y las huellas. Entonces, después de completar este paso, solo verá el laminado expuesto y el cobre de la placa de circuito. Ahora ha completado el esqueleto de PCB, ahora en adelante aprenderá cómo proteger PCB de una sola capa.
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Aplicar la máscara de soldadura
La máscara de soldadura protege las placas de cortocircuitos. Además, también protege el circuito de otros efectos ambientales. Por lo tanto, puede usar una máscara de soldadura líquida para imágenes fotográficas para proteger la superficie de cobre. Además de esto, También protege los puentes de soldadura entre diferentes componentes en el proceso de ensamblaje..
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Termine el PCB y la serigrafía
Como parte del proceso de acabado., platear la placa de circuito con plata, oro o HASL. Después de tocar finalmente la placa de circuito, puedes serigrafiar todo tu tablero. En este proceso, puede imprimir diferentes símbolos o información en las placas de circuito.
Las ventajas y desventajas de la PCB de una cara
PCB de una sola capa es el circuito más simple en comparación con los de doble cara y PCB multicapa. Es muy útil para componentes electrónicos simples.. Por otra parte, este circuito falla cuando llega el dispositivo electrónico más complicado. Por ejemplo, no puedes usarlo en los sistemas de satélite.
Aquí hay diferentes pros y contras de PCB de una sola capa:
Ventajas de PCB de una cara
- Como es muy simple, por lo que es muy fácil diseñar este PCB. Además, hay casi cero posibilidades de hacer un diseño incorrecto.
- Esto es menos costoso en comparación con todos los demás tipos de PCB. El costo se vuelve mucho más bajo, especialmente cuando un pedido en grandes cantidades.
- Como solo contiene una capa, tan perforando, soldadura, y el proceso de inserción de componentes son sencillos y fáciles.
- La instalación de componentes se lleva a cabo en un solo lado, por lo que necesita un puente inferior para compensar el circuito.
Contras de PCB de una cara
- Estos circuitos son demasiado simplistas para proyectos complejos..
- Los tableros de una cara tienen una menor capacidad operativa.
- Además, son de mayor tamaño. Y debido a su mayor tamaño, estos tienen un peso mayor.
- Con un solo lado disponible para colocar componentes, la densidad de los componentes es limitada.
PCB de una cara versus PCB de doble cara
Los PCB de una cara y de doble cara son los dos PCB más utilizados. A continuación hemos incluido una tabla comparando sus aspectos clave.:
| Característica | PCB de una cara | PCB de doble cara |
| Número de capas de cobre | 1 | 2 |
| Colocación de componentes | 1 solo lado | Ambos lados |
| Espacio de enrutamiento | Limitado | Más espacio de enrutamiento |
| Interconexiones | Sólo superficie | Orificios pasantes disponibles |
| Complejidad | Diseños simples | Complejidad moderada |
| Costo de manufactura | Bajo | Más alto que el de una sola cara |
| Tamaño de la placa | Más grande | Menor (para la misma complejidad) |
| Alineación de capas | No requerido | Necesario |
| Complejidad de apilamiento | Simple | Moderado |
Aplicaciones de PCB de una sola capa
Los PCB de una cara tienen circuitos simples pero, estos son muy útiles. Para que pueda encontrarlos en muchos dispositivos electrónicos útiles. A continuación se muestran algunas aplicaciones importantes de PCB de una sola capa.:
- Puedes encontrar estos circuitos en cámaras digitales..
- Circuitos de equipos de radio y estéreo.
- Las calculadoras digitales constan de una PCB de una sola capa.
- Los relés de conmutación también contienen estos circuitos utilizados en diferentes industrias automotrices y eléctricas..
- además, Las máquinas expendedoras también utilizan estos circuitos..
- Las unidades de disco de estado sólido y las máquinas para hacer café utilizan este circuito.
- El circuito temporizador digital del horno de microondas es básicamente un PCB de un solo lado que se utiliza para encender y apagar el horno a tiempo.
- La iluminación LED contiene estos circuitos para alimentar el circuito..
- Adicionalmente, diferentes máquinas de embalaje también utilizan estos circuitos para fines de embalaje.
- Además sobre todo, diferentes productos de sensores, supervisión de la máquina, y las fuentes de alimentación digitales y analógicas utilizan estos circuitos también.
