Co to jest jednostronna płytka PCB?

Jednostronna płytka drukowana, znany również jako jednowarstwowa płytka PCB, jest jednym z najczęstszych rodzaje PCB. Po jednej stronie posiada materiał przewodzący, a druga strona zawiera elementy elektroniczne połączone ze sobą elektrycznie. Ten szczegółowy artykuł obejmuje różne aspekty jednostronnej płytki drukowanej. Więc tutaj poznasz cały proces produkcyjny, zalety i wady tej technologii. co więcej, przyjrzymy się zastosowaniu jednowarstwowej płytki PCB.

Budowa jednostronnej płytki PCB

Jednostronna płytka drukowana składa się głównie z następujących warstw:

• Podłoże

Warstwa podłoża zapewnia mechaniczne wsparcie dla płytki PCB, jest zwykle wykonany z materiałów izolacyjnych, takich jak FR-4 (żywica epoksydowa wzmocniona włóknem szklanym), Poliamid, CEM, itp.

Dalsza lektura: Różne rodzaje materiałów na podłoże PCB dla Twojego projektu

• Warstwa folii miedzianej

Na jedną stronę podłoża nalaminowana jest cienka warstwa folii miedzianej. Na tej miedzianej folii znajdują się wytrawione ścieżki obwodów i pola połączeniowe komponentów. Typowe stosowane odważniki miedziane to 1 uncja lub 2 uncji na metr kwadratowy.

• Maska lutownicza

Na miedź nakładana jest powłoka maski lutowniczej, pozostawiając odsłonięte tylko wymagane obszary podkładki. Maska lutownicza izoluje ścieżki i zapobiega tworzeniu się przypadkowych mostków lutowniczych podczas montażu komponentów.

• Sitodruk

Na płytce drukowanej drukowana jest warstwa polimerowego atramentu sitodrukowego w celu wyświetlenia tekstu, symbolika, logo i inne oznaczenia. Jest to przydatne do identyfikacji komponentów, instrukcje składania, i cele związane z budowaniem marki.

Wskazówki dotyczące projektowania i produkcji jednowarstwowych płytek PCB

Zanim przejdziemy do produkcji jednowarstwowej płytki drukowanej, jest kilka ważnych rzeczy do rozważenia. Z pomocą tych wskazówek, możesz przygotować swoje deski w minimalnym czasie. co więcej, możesz też zaoszczędzić trochę pieniędzy. Więc nie zawracajmy sobie głowy i przejdźmy prosto w kierunku 8 praktyczne wskazówki:

1. Nigdy nie oszczędzaj na wysokiej jakości materiałach

Nigdy nie proś producenta o wybranie tańszego materiału zastępczego. Jeśli wybierzesz tańszy?, co jeśli nie powiedzie się w ciągu kilku tygodni?? Powinieneś znać podstawowe elementy budulcowe PCB. Zawsze wybieraj materiał wysokiej jakości. Są to komponenty trwałe, dzięki czemu zaoszczędzisz czas i pieniądze.

2. Zawsze wybieraj standardowe kształty desek

Ważne jest, aby wybrać standardowe kształty desek. Chyba że masz obudowę o określonym kształcie pasującą do Twojego projektu. Dlatego zawsze wybieraj standardowy prostokątny lub kwadratowy kształt. Robienie czegokolwiek poza normą będzie Cię kosztować więcej.

3. Unikaj zbyt małych otworów

Jeśli twoja płytka drukowana zawiera mniejsze otwory, wyższy koszt produkcji. Wiele wspaniałych domów jest dodatkowo płatnych, jeśli średnica otworów jest mniejsza niż 0.4 mm. Więc jeśli nie potrzebujesz określonego rozmiaru otworu, powinieneś wybrać zwykły rozmiar otworu.

4. Użyj właściwego przez

Istnieją trzy rodzaje przelotek – Blind, zakopane i przez dziury. Ślepe i zakopane przelotki są przeznaczone do wysokiej gęstości i PCB wysokiej częstotliwości. Więc jeśli nie potrzebujesz tych przelotek, zostaw je, aby uniknąć dodatkowych kosztów.

Dalsza lektura: Ślepe Via & Pochowany Via: Co za różnica?

5. Nie idź na dodatkowe warstwy

Przed dodaniem dodatkowych warstw, aby uzyskać więcej miejsca na routing, plany wydajności i mocy, Pomyśl dwa razy. Różnica między deską dwuwarstwową a czterowarstwową jest podwójna! Dlatego utrzymuj swój projekt w czystości i zwartej konstrukcji, aby uniknąć płacenia dodatkowych pieniędzy.

6. Przygotowanie projektu pod panelizację

Możesz poprosić o gigantyczny panel z różnymi innymi płytkami drukowanymi. Możesz zaoszczędzić dużo pieniędzy wybierając największy rozmiar panelu. Aby uzyskać wszystkie tablice na jednym panelu, maszyna nie potrzebuje dodatkowego czasu na konfigurację. W rezultacie, kosztują mniej.

7. Wybierz rozmiary i komponenty zgodne ze standardami branżowymi

Jeśli wybrałeś firmę do produkcji obwodów, powinieneś wybrać standardowy rozmiar płytki drukowanej. Dzięki temu praca jest łatwiejsza i bardziej wydajna. Tak więc dostosowanie zamówienia wymaga dodatkowej konfiguracji, która kosztuje więcej.

8. Jeśli to możliwe, wybierz komponenty do montażu powierzchniowego

Jeśli nie budujesz bardzo złożonego projektu, powinieneś trzymać się standardowych elementów do montażu powierzchniowego. Zmniejsza liczbę otworów wywierconych w deskach. Co skutkuje niższymi kosztami.

Proces produkcyjny jednowarstwowej płytki PCB

Oto przewodnik krok po kroku dotyczący produkcji jednowarstwowej płytki drukowanej:

1. Zaprojektuj jednowarstwową płytkę drukowaną

Projektowanie to pierwszy i najważniejszy krok do stworzenia dowolnej płytki drukowanej. co więcej, proces projektowania zaczyna się od planowania. Projektanci tworzą schemat obwodów elektrycznych. W projekcie, pokrywają wszystkie wymagania klienta.

2. Wydrukuj projekt PCB

Po stworzeniu projektu płytki drukowanej, możesz teraz wydrukować Projektowanie PCB .,. Nie możesz wydrukować tego planu na zwykłych rysunkach architektonicznych. Zamiast, potrzebujesz drukarki ploterowej do drukowania tego projektu. Ploter robi film na płytce drukowanej.

Ponadto, drukarka potrzebuje dwóch rodzajów atramentów, czarne i przezroczyste atramenty. Czarny tusz do śladów miedzi i przezroczysty tusz do obszarów nieprzewodzących, takich jak włókno szklane warstw wewnętrznych.

Z drugiej strony, dla warstw zewnętrznych, czarny atrament odnosi się do obszarów, w których odbywa się proces usuwania miedzi. Plus, bezbarwny atrament nawiązuje do linii ścieżek miedzianych.

3. Wydrukuj miedź dla warstw wewnętrznych

Jest to pierwszy krok, w którym rozpoczyna się właściwa produkcja. Po drukowaniu laminowanie, dodajesz do niego warstwę miedzi. Służy jako struktura dla płytki drukowanej. Będziesz musiał dodać światłoczułą folię zwaną oporem na panel laminowany. Tutaj musisz idealnie dopasować zarówno projekt, jak i panel laminowany z oporem. Jeśli oba się nie zgadzają, spróbuj zrobić to zgodnie z planem.

4. Pozbądź się niepotrzebnej miedzi

W tym kroku, musisz usunąć niechcianą miedź z płytki drukowanej. Możesz użyć innej silnej substancji chemicznej, która może wyżreć miedź, która nie została pokryta fotorezystancją. Po usunięciu miedzi, teraz usuń również fotoodporność z płytki drukowanej.

5. Wiercenie

Wszystkie płytki PCB wymagają otworów do mocowania różnych komponentów i montażu płytki PCB. Przed wierceniem, możesz użyć urządzenia rentgenowskiego, aby zlokalizować miejsce wiercenia. Istnieją różne sposoby wywiercenia otworu w jednowarstwowej płytce drukowanej. jednak, różne systemy wykorzystują narzędzia tnące z węglików spiekanych. Narzędzia te skutecznie wiercą precyzyjne otwory w określonych miejscach. Projektanci udzielają pełnych informacji związanych z wierceniem w m.in Plik wierteł NC. Wiertarka działa więc zgodnie z programem i wierci otwór o wymaganym rozmiarze w dokładnym miejscu.

6. Platerowanie

Po wierceniu panelu, możesz zacząć galwanizację. Proces ten wykorzystuje substancję chemiczną do łączenia różnych warstw, jeśli istnieją if. Po wyczyszczeniu płytki drukowanej, trzeba wykąpać deskę w szeregu środków chemicznych. Proces ten pokrywa panel warstwą miedzi o grubości mikrona. Przed wypełnieniem otworów miedzią, proces służy do odsłonięcia arkusza z włókna szklanego. Arkusz z włókna szklanego tworzy wnętrze panelu.

7. Wyobraź sobie i nałóż zewnętrzną warstwę

Po poszyciu i składzie miedzi, należy nałożyć obrazy warstwy zewnętrznej, aby przygotować panel do galwanizacji. Istnieją różne rodzaje maszyn, których możesz użyć do tego celu, na przykład maszyna do laminowania. Wykorzystaj więc maszynę do laminowania, aby pokryć zewnętrzną warstwę suchą folią. Ta sucha folia jest materiałem, który można nanosić na zdjęcia. Prawie ten proces jest podobny do wewnętrznych warstw PCB.

8. Akwaforta

Kiedy chcesz wytrawić zewnętrzną warstwę, możesz użyć osłony blaszanej, aby chronić miedź podczas procesu trawienia;. Więc w tym procesie, musisz usunąć odsłonięty obszar miedzi. co więcej, ślady i podkładki wokół otworu i wzór miedzi pozostaną tam. Więc usuniesz tylko odsłoniętą miedź.

W końcu, będziesz musiał usunąć również puszkę, która zakrywa dziury i ślady. Więc po wykonaniu tego kroku, zobaczysz tylko odsłonięty laminat i miedź płytki drukowanej. Teraz ukończyłeś szkielet PCB, teraz dowiesz się, jak chronić jednowarstwową płytkę drukowaną.

9. Zastosuj maskę lutowniczą

Maska lutownicza chroni płytki przed zwarciem. co więcej, chroni również obwód przed innymi skutkami środowiskowymi. Dzięki temu możesz użyć płynnej maski lutowniczej do zdjęć, aby chronić powierzchnię miedzi. W dodatku, chroni również mostki lutownicze między różnymi komponentami w procesie montażu.

10. Zakończ PCB i sitodruk

W ramach procesu wykończeniowego, pokryj płytkę drukowaną srebrem, złoty lub HASL. Po ostatecznym dotknięciu płytki drukowanej, możesz sitodrukować całą swoją tablicę. W tym procesie, możesz drukować różne symbole lub informacje na płytkach drukowanych.

Zalety i wady jednostronnych płytek PCB

Jednowarstwowa płytka PCB jest najprostszym obwodem w porównaniu do dwustronnych i wielowarstwowe PCB. Jest to bardzo przydatne w przypadku prostych elementów elektronicznych. Z drugiej strony, ten obwód zawodzi, gdy pojawia się najbardziej skomplikowane urządzenie elektroniczne. Na przykład, nie możesz go używać w systemach satelitarnych.

Oto różne zalety i wady jednowarstwowej płytki drukowanej:

Zalety jednostronnej płytki drukowanej

• Ponieważ jest to bardzo proste, więc bardzo łatwo jest zaprojektować tę płytkę drukowaną. co więcej, szanse na wykonanie nieprawidłowego projektu są prawie zerowe.
• Jest to mniej kosztowne w porównaniu do wszystkich innych typów PCB PCB. Koszt staje się znacznie niższy, szczególnie w przypadku zamówienia w ilości hurtowej.
• Ponieważ zawiera tylko jedną warstwę, więc wiercenie, lutowanie, a proces wstawiania komponentów jest prosty i łatwy.
• Montaż komponentów odbywa się tylko z jednej strony, więc potrzebuje niższej zworki, aby skompensować obwód.

Wady jednostronnej płytki drukowanej

• Te obwody są zbyt uproszczone dla złożonych projektów.
• Płyty jednostronne mają mniejszą pojemność operacyjną.
• co więcej, są większe. I ze względu na ich większy rozmiar, mają większą wagę.
• Tylko z jednej strony dostępnej do umieszczania komponentów, gęstość komponentów jest ograniczona.

Jednostronna płytka PCB vs dwustronna płytka PCB

Jednostronne i dwustronne płytki PCB to dwie najczęściej stosowane płytki PCB. Poniżej zamieściliśmy tabelę porównującą ich najważniejsze aspekty:

Funkcja	Jednostronna płytka drukowana	Dwustronna płytka drukowana
Liczba warstw miedzi	1	2
Umieszczanie komponentów	1 tylko z boku	Obie strony
Przestrzeń routingu	Ograniczony	Więcej miejsca na routing
Połączenia wzajemne	Tylko powierzchnia	Dostępne otwory przelotowe
Złożoność	Proste projekty	Umiarkowana złożoność
Koszt produkcji	Niski	Wyższy niż jednostronny
Rozmiar płyty	Większy	Mniejszy (dla tej samej złożoności)
Wyrównanie warstw	Nie wymagane	wymagany
Złożoność stosu	Prosty	Umiarkowany

Zastosowania jednowarstwowej płytki PCB

Jednostronne płytki drukowane mają proste obwody, ale nadal, są bardzo przydatne. Można je więc znaleźć w wielu przydatnych urządzeniach elektronicznych. Oto kilka znaczących zastosowań jednowarstwowych płytek PCB:

• Te obwody można znaleźć w aparatach cyfrowych.
• Obwody sprzętu radiowego i stereofonicznego.
• Kalkulatory cyfrowe składają się tylko z jednej jednowarstwowej płytki drukowanej.
• Przekaźniki przełączające zawierają również te obwody stosowane w różnych gałęziach przemysłu motoryzacyjnego i energetycznego.
• Ponadto, automaty vendingowe również korzystają z tych obwodów.
• Napędy półprzewodnikowe i ekspresy do kawy wykorzystują ten obwód.
• Obwód timera cyfrowej kuchenki mikrofalowej jest w zasadzie jednostronną płytką drukowaną służącą do włączania i wyłączania piekarnika na czas.
• Oświetlenie LED zawiera te obwody do zasilania obwodu.
• Dodatkowo, różne maszyny pakujące również wykorzystują te obwody do celów pakowania.
• Poza tym przede wszystkim, różne produkty z czujnikami, monitorowanie maszyn, zasilacze cyfrowe i analogowe również wykorzystują te obwody.