What Is Single Sided PCB?

Enkelzijdige printplaat, also known as single layer PCB, is one of the most common soorten PCB's. It has conductive material on one side, and another side contains electronic components connected electrically to each other. Dit gedetailleerde artikel behandelt verschillende aspecten van enkelzijdige printplaten. Hier leert u dus het volledige productieproces, voor- en nadelen van deze technologie. Bovendien, we gaan kijken naar de toepassing van een enkellaagse printplaat.

Construction of Single-sided PCB

Single-sided PCB is mainly composed of the following layers:

• Substraat

The substrate layer provides mechanical support for the PCB, it is usually made with insulating materials such as FR-4 (glass-reinforced epoxy), polyimide, CEM, enzovoort.

Further reading: Verschillende soorten PCB-substraatmateriaal voor uw project

• Copper Foil Layer

A thin layer of copper foil is laminated onto one side of the substrate. This copper foil carries the etched circuit traces and connection pads for components. Typical copper weights used are 1 ounce or 2 ounces per square foot.

• Soldeer masker

A solder mask coating is applied over the copper, leaving just the required pad areas exposed. The solder mask insulates the traces and prevents accidental solder bridges from forming during component assembly.

• Zeefdruk

A layer of silkscreen polymer ink is printed on the PCB to display text, symbolen, logos and other markings. This is useful for component identification, montage-instructies, and branding purposes.

Tips for Designing and Manufacturing Single Layer PCB

Voordat we overgaan op enkellaagse PCB-productie, er zijn een aantal belangrijke zaken waarmee u rekening moet houden. Met behulp van deze tips, u kunt uw boards in een minimum van tijd klaar hebben. Bovendien, u kunt ook een beetje geld besparen. Dus we gaan niet verder en laten we rechtstreeks naar de 8 praktische tips:

1. Beknibbel nooit op hoogwaardige materialen

Vraag uw fabrikant nooit om een ​​goedkoper vervangend materiaal te kiezen. Als u een goedkopere kiest, wat als het binnen enkele weken mislukt? Je moet bekend zijn met de basisbouwstenen van PCB. Ga altijd voor kwaliteitsmateriaal. These are long-lasting components so it will save you time and money as well.

2. Ga altijd met standaard bordvormen

Het is belangrijk om de standaard bordvormen te kiezen. Tenzij u een specifiek gevormde behuizing heeft die bij uw ontwerp past. Kies dus altijd voor een standaard rechthoekig of vierkant ontwerp. Iets buiten de norm doen kost u meer.

3. Avoid holes that are too small

Als uw printplaat kleinere gaten bevat, hogere productiekosten. Veel fabuleuze huizen brengen zelfs extra kosten in rekening als de diameter van de gaten kleiner is dan 0.4 mm. Dus als u geen specifieke gatmaat nodig heeft, you should go with the regular hole size.

4. Gebruik de juiste via

Er zijn drie soorten via's - Blind, begraven en door gaten. De blinde en begraven via's zijn voor hoge dichtheid en hoogfrequente printplaten. Dus als je deze via's niet nodig hebt, laat ze achter om de extra kosten te vermijden.

Further reading: Blind Via & begraven via: Wat is het verschil?

5. Ga niet voor extra lagen

Voordat u extra lagen toevoegt voor meer routeringsruimte, prestatie- en energiebeheerschema's, denk twee keer na. Het verschil tussen het twee- en vierlaags bord is dubbel! Houd uw ontwerp dus schoon en compact om te voorkomen dat u extra geld betaalt.

6. Setting up design for panelization

Je kunt vragen om een ​​gigantisch paneel met verschillende andere printplaten. U kunt veel geld besparen door de grootste paneelgrootte te kiezen. Om alle borden op één paneel te krijgen, de machine heeft geen extra tijd nodig om in te stellen. Als gevolg, they cost less.

7. Kies voor industriestandaard maten en componenten

Als u een bedrijf voor circuitproductie hebt gekozen, u moet het standaardformaat van de printplaat kiezen. Het maakt het werk ook gemakkelijker en efficiënter. Het aanpassen van uw bestelling heeft dus extra instellingen nodig die meer kosten.

8. Kies indien mogelijk componenten voor opbouwmontage

Als u niet een zeer complex ontwerp bouwt, u moet bij standaard opbouwcomponenten blijven. Het vermindert het aantal gaten dat op uw planken wordt geboord. Dit resulteert in lagere kosten.

The Manufacturing Process of Single Layer PCB

Hier is de stapsgewijze handleiding voor het vervaardigen van enkellaagse PCB's:

1. Ontwerp de Single Layer PCB

Ontwerpen is de eerste en belangrijkste stap om een ​​printplaat te maken. Bovendien, het ontwerpproces begint met planning. Ontwerpers maken een blauwdruk voor het circuit. In het ontwerp, ze dekken alle eisen van de klant.

2. Print het printontwerp

Na het maken van een blauwdruk van een printplaat, u kunt nu de PCB-ontwerp. Je kunt dit plan niet afdrukken op gewone architectuurtekeningen. In plaats daarvan, je hebt een plotterprinter nodig om dit ontwerp te printen. De plotter maakt een filmpje op de printplaat.

Verder, de printer heeft twee soorten inkt nodig, zwarte en duidelijke inkt. Zwarte inkt voor de kopersporen en heldere inkt voor niet-geleidende gebieden zoals glasvezel van de binnenlagen.

Aan de andere kant, voor buitenlagen, zwarte inkt verwijst naar gebieden waar het koperverwijderingsproces plaatsvindt. Plus, heldere inkt verwijst naar de lijn van koperpaden.

3. Print het koper voor de binnenlagen

Het is de eerste stap waar de daadwerkelijke fabricage begint. Na het printen van lamineren, je voegt er een koperlaag aan toe. Dat dient als structuur voor de printplaat. U moet een fotogevoelige film met de naam resist op het laminaatpaneel plaatsen. Here you need to perfectly match both blueprint and laminate panel with resist. Als beide niet overeenkomen, probeer het te maken volgens de blauwdruk.

4. Weg met onnodig koper

In deze stap, u moet ongewenst koper van de printplaat verwijderen. U kunt een andere krachtige chemische stof gebruiken die het koper kan wegvreten dat niet bedekt is met foto-resist. Na het verwijderen van het koper, verwijder nu ook de fotolak van de printplaat.

5. Boren

All PCBs need holes to attach different components and mount the PCB. Voor het boren, u kunt de röntgenmachine gebruiken om de boorplek te lokaliseren. Er zijn verschillende manieren om een ​​gat te boren in de enkellaagse printplaat. Echter, verschillende systemen maken gebruik van volhardmetalen snijgereedschappen. Deze gereedschappen boren effectief precieze gaten op de aangegeven locaties. Designers provide complete information related to drilling in an NC drill file. So the drill machine works according to the program and drills the required size hole in the exact location.

6. Plateren

Na het boren van het paneel, u kunt beginnen met plateren. Dit proces maakt gebruik van een chemische stof om verschillende lagen samen te smelten, indien aanwezig. Na het reinigen van de printplaat, you need to bathe the board in a series of chemicals. This process coats the panel in a micron-thick layer of copper. Before the holes are filled with copper, het proces dient om de glasvezelplaat bloot te leggen. De glasvezelplaat maakt de binnenkant van het paneel.

7. Stel je voor en plaat de buitenste laag

Na plating en kopersamenstelling, u moet de afbeeldingen op de buitenste laag toepassen om het paneel voor te bereiden op galvaniseren. Er zijn verschillende soorten machines die u hiervoor kunt gebruiken, zoals een lamineermachine. Gebruik dus de lamineermachine om de buitenste laag te coaten met droge film. Deze droge film is een materiaal dat met foto's kan worden gemaakt. Bijna dit proces is vergelijkbaar met de interne PCB-lagen.

8. Ets

Wanneer u de buitenlaag wilt etsen, u kunt de blikken bescherming gebruiken om het koper tijdens het etsproces te beschermen. Dus in dit proces, u moet het onbedekte gebied van koper verwijderen. Bovendien, sporen en kussentjes rond het gat en het koperpatroon blijven daar. U verwijdert dus alleen zichtbaar koper.

Eindelijk, je zult ook het blik moeten verwijderen dat de gaten en sporen bedekt. Dus na het voltooien van deze stap, u ziet alleen zichtbaar laminaat en koper van de printplaat. Nu heb je het skelet van PCB voltooid, nu leert u hoe u enkellaagse PCB's beschermt.

9. Breng het soldeermasker aan

Soldeermasker beschermt boards tegen kortsluiting. Bovendien, het beschermt ook het circuit tegen andere milieueffecten. U kunt dus een vloeibaar foto-afbeeldbaar soldeermasker gebruiken om het koperen oppervlak te beschermen. Daarnaast, het beschermt ook soldeerbruggen tussen verschillende componenten in het montageproces.

10. Werk de printplaat en de zeefdruk af

Als onderdeel van het afwerkingsproces, plaat de printplaat met zilver, goud of HASL. Na laatste aanraking van de printplaat, je kunt je hele bord zeefdrukken. In dit proces, op de printplaten kunt u verschillende symbolen of informatie printen.

The Advantages and Disadvantages of Single Sided PCB

Enkellaagse PCB's zijn de eenvoudigste schakelingen in vergelijking met dubbelzijdige en meerlaagse printplaten. Het is erg handig voor eenvoudige elektronische componenten. Aan de andere kant, dit circuit faalt wanneer er het meest gecompliceerde elektronische apparaat komt. Bijvoorbeeld, je kunt het niet gebruiken in de satellietsystemen.

Hier zijn verschillende voor- en nadelen van enkellaagse PCB's:

Voordelen van enkelzijdige printplaat

• Omdat het heel eenvoudig is, het is dus heel eenvoudig om deze print te ontwerpen. Bovendien, er zijn bijna geen kansen om een ​​verkeerd ontwerp te maken.
• Dit is goedkoper dan alle andere soorten printplaten. De kosten worden veel lager, vooral bij een bestelling in de bulkhoeveelheid.
• Omdat het slechts een enkele laag bevat, zo boren, solderen, en het invoegen van componenten is eenvoudig en gemakkelijk.
• Installatie van componenten gebeurt aan slechts één zijde, dus het heeft een lagere jumper nodig om het circuit te compenseren.

Nadelen van enkelzijdige printplaat

• Deze circuits zijn te simplistisch voor complexe projecten.
• Enkelzijdige borden hebben een lagere capaciteit.
• Bovendien, they are larger in size.And due to their larger size, deze hebben een hoger gewicht.
• With just one side available for placing components, the density of components is limited.

Single-sided PCB vs Double-sided PCB

Single-sided and double-sided PCBs are the two most commonly used PCBs. Below we have included a table comparing their key aspects:

Toepassingen van Single Layer PCB

Enkelzijdige printplaten hebben een eenvoudige schakeling maar toch, deze zijn erg handig. Je vindt ze dus in veel handige elektronische apparaten. Here are some significant applications of single layer PCB:

• Je vindt deze circuits in digitale camera's.
• Schakelingen voor radio- en stereoapparatuur.
• Digitale rekenmachines bestaan ​​uit slechts één enkellaagse printplaat.
• Schakelrelais bevatten ook deze circuits die worden gebruikt in verschillende auto- en energie-industrieën.
• Verder, automaten gebruiken deze circuits ook.
• Solid-state drive en koffiezetmachines maken gebruik van dit circuit.
• Het digitale timercircuit van de magnetron is in feite een enkelzijdige printplaat die wordt gebruikt om de oven tijdig in en uit te schakelen.
• LED-verlichting bevat deze circuits om het circuit van stroom te voorzien.
• Daarnaast, verschillende verpakkingsmachines gebruiken deze circuits ook voor verpakkingsdoeleinden.
• Bovendien vooral, verschillende sensorproducten, machinebewaking, en digitale en analoge voedingen gebruiken deze circuits ook.