PCB a lato singolo, also known as single layer PCB, is one of the most common tipi di PCB. It has conductive material on one side, and another side contains electronic components connected electrically to each other. Questo articolo dettagliato copre diversi aspetti del PCB unilaterale. Quindi qui imparerai il processo di produzione completo, vantaggi e svantaggi di questa tecnologia. inoltre, daremo uno sguardo all'applicazione di un PCB monostrato.
Construction of Single-sided PCB
Single-sided PCB is mainly composed of the following layers:
- Substrato
The substrate layer provides mechanical support for the PCB, it is usually made with insulating materials such as FR-4 (glass-reinforced epoxy), poliimmide, CEM, eccetera.
Ulteriori letture: Diversi tipi di materiale substrato PCB per il tuo progetto
- 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.
- Maschera per saldatura
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.
A layer of silkscreen polymer ink is printed on the PCB to display text, simboli, logos and other markings. This is useful for component identification, istruzioni di montaggio, and branding purposes.
Tips for Designing and Manufacturing Single Layer PCB
Prima di passare alla produzione di PCB a strato singolo, ci sono alcune cose importanti da considerare. Con l'aiuto di questi suggerimenti, puoi avere le tue tavole pronte nel minor tempo possibile. inoltre, puoi anche risparmiare un po 'di soldi. Quindi non indugiamo oltre e passiamo direttamente al 8 consigli pratici:
- Non lesinare mai sui materiali di qualità
Non chiedere mai al tuo produttore di scegliere un materiale sostitutivo più economico. Se ne scegli uno più economico, cosa succede se fallisce entro poche settimane? Dovresti avere familiarità con gli elementi costitutivi di base del PCB. Scegli sempre materiale di qualità. These are long-lasting components so it will save you time and money as well.
- Vai sempre con le forme standard della tavola
È importante scegliere le forme standard della tavola. A meno che tu non abbia una custodia dalla forma specifica adatta al tuo design. Quindi scegli sempre un design di forma rettangolare o quadrata standard. Fare qualcosa fuori dalla norma ti costerà di più.
- Avoid holes that are too small
Se il tuo circuito contiene fori più piccoli, un costo di produzione più elevato. Molte case favolose anche a pagamento se il diametro dei fori è inferiore a 0.4 mm. Quindi, se non hai bisogno di una dimensione specifica del foro, you should go with the regular hole size.
- Usa la via giusta
Esistono tre tipi di via: ciechi, sepolti e fori passanti. Le vie cieche e interrate sono per alta densità e PCB ad alta frequenza. Quindi, se non hai bisogno di questi via, lasciarli per evitare il costo aggiuntivo.
Ulteriori letture: Via Cieca & Via sepolta: Qual è la differenza?
- Non andare per livelli extra
Prima di aggiungere ulteriori strati per più spazio di instradamento, prestazioni e piani di alimentazione, pensa due volte. La differenza tra la tavola a due e quella a quattro strati è doppia! Quindi mantieni il tuo design pulito e compatto per evitare di pagare soldi extra.
- Setting up design for panelization
Puoi chiedere un pannello gigante con diversi altri PCB. Puoi risparmiare un sacco di soldi scegliendo la dimensione del pannello più grande. Per avere tutte le tue bacheche su un unico pannello, la macchina non necessita di ulteriore tempo per la configurazione. Di conseguenza, they cost less.
- Scegli dimensioni e componenti standard del settore
Se hai scelto un'azienda per la produzione di circuiti, dovresti scegliere la dimensione standard del circuito. Rende anche il lavoro più semplice ed efficiente. Quindi la personalizzazione del tuo ordine richiede una configurazione aggiuntiva che costa di più.
- Scegli componenti a montaggio superficiale, se possibile
Se non stai realizzando un progetto molto complesso, dovresti restare con componenti standard a montaggio superficiale. Riduce il numero di fori praticati sulle tavole. Con conseguente riduzione dei costi.
The Manufacturing Process of Single Layer PCB
Ecco la guida passo passo per la produzione di PCB a strato singolo:
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Progettare il PCB a strato singolo
La progettazione è il primo e più importante passo per creare qualsiasi circuito stampato. inoltre, il processo di progettazione inizia con la pianificazione. I progettisti creano un progetto per i circuiti. Nel design, coprono tutte le esigenze del cliente.
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Stampa il progetto PCB
Dopo aver creato un progetto di un circuito stampato, ora puoi stampare il file Progettazione PCB. Non è possibile stampare questo piano su normali disegni architettonici. Anziché, hai bisogno di una stampante per plotter per stampare questo disegno. Il plotter fa un film sul circuito stampato.
inoltre, la stampante necessita di due tipi di inchiostri, inchiostri neri e trasparenti. Inchiostro nero per le tracce di rame e inchiostro trasparente per le aree non conduttive come la fibra di vetro degli strati interni.
D'altra parte, per strati esterni, inchiostro nero si riferisce alle aree in cui avviene il processo di rimozione del rame. Più, inchiostro trasparente si riferisce alla linea dei percorsi del rame.
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Stampa il rame per gli strati interni
È il primo passo in cui inizia la produzione effettiva. Dopo la stampa della laminazione, si aggiunge uno strato di rame. Questo funge da struttura per il PCB. Dovrai aggiungere una pellicola fotosensibile chiamata resist sul pannello laminato. Here you need to perfectly match both blueprint and laminate panel with resist. Se entrambi non corrispondono, prova a farlo secondo il progetto.
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Sbarazzati del rame non necessario
In questo passaggio, è necessario rimuovere il rame indesiderato dal circuito. Puoi usare una diversa potente sostanza chimica che può consumare il rame non coperto dalla foto-resistenza. Dopo aver rimosso il rame, ora rimuovere anche la fotoresistenza dal PCB.
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perforazione
All PCBs need holes to attach different components and mount the PCB. Prima di perforare, è possibile utilizzare la macchina a raggi X per individuare il punto di perforazione. Esistono diversi modi per praticare un foro nel PCB monostrato. però, diversi sistemi utilizzano utensili da taglio in metallo duro integrale. Questi strumenti praticano in modo efficace fori precisi nelle posizioni specificate. 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.
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Placcatura
Dopo aver forato il pannello, puoi iniziare a placcare. Questo processo utilizza una sostanza chimica per fondere insieme diversi strati, se esistono. Dopo aver pulito la scheda del circuito, 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, il processo serve per esporre il foglio di fibra di vetro. Il foglio di fibra di vetro rende l'interno del pannello.
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Immagina e placca lo strato esterno
Dopo la placcatura e la composizione del rame, è necessario applicare le immagini dello strato esterno per preparare il pannello per la placca. Esistono diversi tipi di macchine che è possibile utilizzare per questo scopo, come una macchina laminatrice. Quindi utilizzare la macchina laminatrice per rivestire lo strato esterno utilizzando pellicola asciutta. Questo film secco è un materiale fotoimmaginabile. Quasi questo processo è simile agli strati interni del PCB.
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acquaforte
Quando vuoi incidere lo strato esterno, è possibile utilizzare la protezione dello stagno per proteggere il rame durante il processo di incisione. Quindi in questo processo, è necessario rimuovere l'area scoperta di rame. inoltre, tracce e pastiglie attorno al foro e il motivo in rame rimarranno lì. Quindi rimuoverai solo il rame esposto.
Alla fine, dovrai rimuovere anche la teglia che copre buchi e tracce. Quindi dopo aver completato questo passaggio, vedrai solo il laminato e il rame a vista del circuito stampato. Ora hai completato lo scheletro del PCB, ora in poi imparerai come proteggere PCB a strato singolo.
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Applicare la maschera per saldatura
La maschera per saldatura protegge le schede dal cortocircuito. inoltre, protegge anche il circuito da altri effetti ambientali. Quindi puoi usare una maschera per saldatura fotoimmaginabile liquida per proteggere la superficie in rame. In aggiunta a questo, protegge anche i ponti di saldatura tra i diversi componenti nel processo di assemblaggio.
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Finisci il PCB e la serigrafia
Come parte del processo di finitura, placca il circuito con argento, oro o HASL. Dopo aver toccato il circuito stampato, puoi serigrafare l'intera tavola. In questo processo, è possibile stampare diversi simboli o informazioni sui circuiti stampati.
The Advantages and Disadvantages of Single Sided PCB
Il PCB a strato singolo è il circuito più semplice rispetto a quello a doppia faccia e PCB multistrato. È molto utile per componenti elettronici semplici. D'altra parte, questo circuito fallisce quando arriva il dispositivo elettronico più complicato. Per esempio, non puoi usarlo nei sistemi satellitari.
Qui ci sono diversi pro e contro del PCB a strato singolo:
Vantaggi del PCB unilaterale
- Poiché è molto semplice, quindi è molto facile progettare questo PCB. inoltre, ci sono quasi zero possibilità di realizzare un design errato.
- Questo è meno costoso rispetto a tutti gli altri tipi di PCB. Il costo diventa molto più basso soprattutto quando un ordine nella quantità all'ingrosso.
- Poiché contiene solo un singolo strato, così perforazione, saldatura, e il processo di inserimento dei componenti sono semplici e facili.
- L'installazione dei componenti avviene su un solo lato, quindi ha bisogno di un ponticello inferiore per compensare il circuito.
Contro del PCB unilaterale
- Questi circuiti sono troppo semplicistici per progetti complessi.
- Le schede unilaterali hanno una capacità operativa inferiore.
- inoltre, they are larger in size.And due to their larger size, questi hanno un peso maggiore.
- 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:
| Caratteristica | PCB unilaterale | PCB a doppia faccia |
| Number of Copper Layers | 1 | 2 |
| Posizionamento dei componenti | 1 side only | Both sides |
| Routing Space | Limitato | More Routing Space |
| Interconnections | Surface Only | Through-Holes Available |
| Complessità | Simple Designs | Moderate Complexity |
| Costi di produzione | Basso | Higher than Single-Sided |
| Dimensioni scheda | Larger | Smaller (for same complexity) |
| Allineamento dei livelli | Non richiesto | necessario |
| Stackup Complexity | Semplice | Moderare |
Applicazioni di PCB a strato singolo
I PCB unilaterali hanno circuiti semplici ma comunque, questi sono molto utili. Quindi puoi trovarli in molti dispositivi elettronici utili. Here are some significant applications of single layer PCB:
- Puoi trovare questi circuiti nelle fotocamere digitali.
- Circuiti di apparecchiature radio e stereo.
- Le calcolatrici digitali sono costituite da un solo PCB a strato singolo.
- I relè di commutazione contengono anche questi circuiti utilizzati in diverse industrie automobilistiche e elettriche.
- inoltre, anche i distributori automatici utilizzano questi circuiti.
- L'unità a stato solido e le macchine per la preparazione del caffè utilizzano questo circuito.
- Il circuito del timer del forno a microonde digitale è fondamentalmente un PCB unilaterale utilizzato per accendere e spegnere il forno tempestivamente.
- L'illuminazione a LED contiene questi circuiti per alimentare il circuito.
- Inoltre, anche altre macchine confezionatrici utilizzano questi circuiti per scopi di confezionamento.
- Oltre a tutto, diversi prodotti del sensore, monitoraggio della macchina, e anche gli alimentatori digitali e analogici utilizzano questi circuiti.
