O que é PCB de face única?

PCB de um lado, também conhecido como PCB de camada única, é um dos mais comuns tipos de PCB. Tem material condutor de um lado, e outro lado contém componentes eletrônicos conectados eletricamente entre si. Este artigo detalhado cobre diferentes aspectos da PCB de um lado. Então, aqui você aprenderá o processo de fabricação completo, vantagens e desvantagens desta tecnologia. Além disso, vamos dar uma olhada na aplicação de um PCB de camada única.

Construção de PCB unilateral

O PCB de um lado é composto principalmente pelas seguintes camadas:

• Substrato

A camada de substrato fornece suporte mecânico para o PCB, geralmente é feito com materiais isolantes como FR-4 (epóxi reforçado com vidro), poliimida, CEM, etc.

Leitura adicional: Diferentes tipos de material de substrato PCB para o seu projeto

• Camada de folha de cobre

Uma fina camada de folha de cobre é laminada em um lado do substrato. Esta folha de cobre carrega os traços do circuito gravado e as placas de conexão dos componentes. Pesos de cobre típicos usados ​​são 1 onça ou 2 onças por pé quadrado.

• Máscara de solda

Um revestimento de máscara de solda é aplicado sobre o cobre, deixando apenas as áreas necessárias da almofada expostas. A máscara de solda isola os traços e evita a formação de pontes de solda acidentais durante a montagem do componente.

• Silkscreen

Uma camada de tinta de polímero serigrafado é impressa no PCB para exibir o texto, símbolos, logotipos e outras marcações. Isto é útil para identificação de componentes, instruções de montagem, e propósitos de marca.

Dicas para projetar e fabricar PCB de camada única

Antes de passarmos para a fabricação de PCB de camada única, existem algumas coisas importantes a considerar. Com a ajuda dessas dicas, você pode ter suas pranchas prontas no mínimo tempo. Além disso, você pode economizar um pouco de dinheiro também. Então, não vamos fazer mais barulho e vamos seguir direto para o 8 dicas práticas:

1. Nunca economize em materiais de qualidade

Nunca peça ao seu fabricante para escolher um material substituto mais barato. Se você escolher um mais barato, e se falhar dentro de semanas? Você deve estar familiarizado com os blocos de construção básicos do PCB. Sempre busque material de qualidade. Esses são componentes de longa duração, portanto você também economizará tempo e dinheiro.

2. Sempre use formas de placa padrão

É importante escolher as formas padrão da placa. A menos que você tenha um gabinete de formato específico para se adequar ao seu projeto. Portanto, sempre escolha um design de forma retangular ou quadrada padrão. Qualquer coisa fora do normal custará mais caro.

3. Evite buracos muito pequenos

Se sua placa de circuito contém orifícios menores, um custo de fabricação mais alto. Muitas casas de fabricação cobram ainda mais se o diâmetro dos orifícios for menor que 0.4 milímetros. Então, se você não precisa de nenhum tamanho de orifício específico, você deve escolher o tamanho normal do furo.

4. Use a direita via

Existem três tipos de vias - Cego, enterrado e através de buracos. As vias cega e enterrada são para alta densidade e PCB de alta frequência. Então, se você não precisa dessas vias, deixe-os para evitar o custo extra.

Leitura adicional: Via Cega & Enterrado via: Qual é a diferença?

5. Não use camadas extras

Antes de adicionar camadas para mais espaço de roteamento, planos de desempenho e energia, pense duas vezes. A diferença entre a placa de duas e quatro camadas é dupla! Portanto, mantenha seu design limpo e compacto para evitar o pagamento de dinheiro extra.

6. Configurando o design para panelização

Você pode pedir um painel gigante com diferentes outros PCBs. Você pode economizar muito dinheiro escolhendo o maior tamanho de painel. Para obter todas as suas placas em um único painel, a máquina não precisa de nenhum tempo adicional para configurar. Como um resultado, eles custam menos.

7. Escolha tamanhos e componentes padrão da indústria

Se você escolheu uma empresa de fabricação de circuitos, você deve escolher o tamanho padrão da placa de circuito. Isso torna o trabalho mais fácil e eficiente também. Portanto, a personalização de seu pedido precisa de uma configuração extra que custa mais.

8. Escolha componentes de montagem em superfície, se possível

Se você não está construindo um design muito complexo, você deve ficar com os componentes de montagem em superfície padrão. Isso reduz o número de furos feitos em suas placas. Resultando em menor custo.

O processo de fabricação de PCB de camada única

Aqui está o guia passo a passo para a fabricação de PCB de camada única:

1. Projete o PCB de camada única

Projetar é o primeiro passo para criar qualquer placa de circuito. Além disso, o processo de design começa com o planejamento. Os designers criam um projeto para o circuito. No design, eles cobrem todos os requisitos do cliente.

2. Imprima o design do PCB

Depois de criar um projeto de uma placa de circuito, agora você pode imprimir o Design de PCB. Você não pode imprimir este plano em desenhos arquitetônicos comuns. Em vez de, você precisa de uma impressora plotadora para imprimir este design. O plotter faz um filme na placa de circuito.

além disso, a impressora precisa de dois tipos de tintas, tintas pretas e claras. Tinta preta para os traços de cobre e tinta transparente para áreas não condutoras, como fibra de vidro das camadas internas.

Por outro lado, para camadas externas, tinta preta se refere a áreas onde ocorre o processo de remoção de cobre. Mais, tinta transparente refere-se à linha de caminhos do cobre.

3. Imprima o cobre para as camadas internas

É a primeira etapa onde a fabricação real começa. Depois de imprimir a laminação, você adiciona uma camada de cobre a ele. Isso serve de estrutura para o PCB. Você terá que adicionar um filme fotossensível chamado resist no painel laminado. Aqui você precisa combinar perfeitamente o modelo e o painel laminado com resistência. Se ambos não corresponderem, tente fazer de acordo com o plano.

4. Livre-se do cobre desnecessário

Nesta etapa, você precisa remover o cobre indesejado da placa de circuito. Você pode usar um produto químico poderoso diferente que pode corroer o cobre não coberto pelo fotorresistente. Depois de remover o cobre, agora remova a resistência fotográfica do PCB também.

5. Perfuração

Todos os PCBs precisam de furos para fixar diferentes componentes e montar o PCB. Antes da perfuração, você pode usar a máquina de raio-X para localizar o ponto de perfuração. Existem diferentes maneiras de fazer um furo no PCB de camada única. Contudo, diferentes sistemas usam ferramentas de corte de metal duro. Essas ferramentas fazem furos precisos com eficácia nos locais especificados. Os projetistas fornecem informações completas relacionadas à perfuração em um Arquivo de perfuração NC. Assim, a furadeira funciona de acordo com o programa e faz o furo do tamanho necessário no local exato.

6. Chapeamento

Depois de perfurar o painel, você pode começar a galvanizar. Este processo utiliza um produto químico para fundir diferentes camadas, se houver. Depois de limpar a placa de circuito, você precisa banhar a placa com uma série de produtos químicos. Este processo reveste o painel com uma camada de cobre com mícron de espessura. Antes que os buracos sejam preenchidos com cobre, o processo serve para expor a folha de fibra de vidro. A folha de fibra de vidro faz o interior do painel.

7. Imagine e aplique a camada externa

Após o revestimento e composição de cobre, você deve aplicar as imagens da camada externa para preparar o painel para a eletroplaca. Existem diferentes tipos de máquinas que você pode usar para essa finalidade, como uma máquina laminadora. Portanto, utilize a máquina laminadora para revestir a camada externa usando filme seco. Este filme seco é um material fotográfico. Quase este processo é semelhante às camadas internas do PCB.

8. Gravura

Quando você quiser gravar a camada externa, você pode usar a proteção de estanho para proteger o cobre durante o processo de corrosão. Então, neste processo, você precisa remover a área descoberta de cobre. Além disso, traços e almofadas ao redor do orifício e o padrão de cobre permanecerão lá. Então você só removerá cobre exposto.

Finalmente, você terá que remover a lata também que está cobrindo os buracos e traços. Então, depois de concluir esta etapa, você só verá laminado exposto e cobre da placa de circuito. Agora você completou o esqueleto do PCB, agora em diante, você aprenderá como proteger PCB de camada única.

9. Aplique a máscara de solda

Máscara de solda protege as placas de curto-circuito. Além disso, também protege o circuito de outros efeitos ambientais. Portanto, você pode usar máscara de solda com imagem fotográfica líquida para proteger a superfície de cobre. Além disso, também protege a ponte de solda entre diferentes componentes no processo de montagem.

10. Concluir o PCB e a serigrafia

Como parte do processo de acabamento, cubra a placa de circuito com prata, ouro ou HASL. Após o toque final na placa de circuito, você pode serigrafar toda a prancha. Nesse processo, você pode imprimir diferentes símbolos ou informações nas placas de circuito.

As vantagens e desvantagens do PCB de um lado

O PCB de camada única é o circuito mais simples em comparação com os circuitos de dupla face e PCB multicamadas. É muito útil para componentes eletrônicos simples. Por outro lado, este circuito falha quando chega o dispositivo eletrônico mais complicado. Por exemplo, você não pode usá-lo nos sistemas de satélite.

Aqui estão os diferentes prós e contras da PCB de camada única:

Prós do PCB de um lado

• Como é muito simples, então é muito fácil projetar este PCB. Além disso, há quase zero chances de fazer um design incorreto.
• Isso é menos caro em comparação com todos os outros tipos de PCBs. O custo se torna muito mais baixo, especialmente quando um pedido em grande quantidade.
• Como contém apenas uma única camada, então perfuração, de solda, e o processo de inserção de componentes é direto e fácil.
• A instalação dos componentes ocorre em apenas um lado, então ele precisa de um jumper inferior para compensar o circuito.

Contras de PCB de um lado

• Esses circuitos são muito simplistas para projetos complexos.
• Placas de um lado têm menor capacidade operacional.
• Além disso, eles são maiores em tamanho. E devido ao seu tamanho maior, estes têm um peso maior.
• Com apenas um lado disponível para colocação de componentes, a densidade dos componentes é limitada.

PCB de um lado vs PCB de dois lados

PCBs de face única e dupla face são os dois PCBs mais comumente usados. Abaixo incluímos uma tabela comparando seus principais aspectos:

Recurso	PCB de um lado	PCB de dupla face
Número de camadas de cobre	1	2
Colocação de componentes	1 apenas lateral	Ambos os lados
Espaço de Roteamento	Limitado	Mais espaço de roteamento
Interconexões	Somente superfície	Furos passantes disponíveis
Complexidade	Projetos Simples	Complexidade moderada
Custo de fabricação	Baixo	Maior que unilateral
Tamanho da placa	Maior	Menor (para a mesma complexidade)
Alinhamento de Camadas	Não requerido	Requeridos
Complexidade de empilhamento	Simples	Moderado

Aplicações de PCB de camada única

PCBs de lado único têm circuitos simples, mas ainda, estes são muito úteis. Então você pode encontrá-los em muitos dispositivos eletrônicos úteis. Aqui estão algumas aplicações significativas de PCB de camada única:

• Você pode encontrar esses circuitos em câmeras digitais.
• Circuitos de equipamentos de rádio e estéreo.
• As calculadoras digitais consistem em apenas um PCB de camada única.
• Os relés de comutação também contêm esses circuitos usados ​​em diferentes indústrias automotivas e de energia.
• além disso, máquinas de venda automática também usam esses circuitos.
• Drives de estado sólido e máquinas de fazer café utilizam este circuito.
• O circuito do temporizador digital do forno de micro-ondas é basicamente um PCB de um lado usado para ligar e desligar o forno oportunamente.
• A iluminação LED contém esses circuitos para alimentar o circuito.
• além do que, além do mais, diferentes máquinas de embalagem também usam esses circuitos para fins de embalagem.
• Além de tudo, produtos de sensores diferentes, monitoramento de máquina, e as fontes de alimentação digitais e analógicas também usam esses circuitos.