PCB de um lado, also known as single layer PCB, is one of the most common tipos de PCB. It has conductive material on one side, and another side contains electronic components connected electrically to each other. 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.
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), poliimida, CEM, etc.
Leitura adicional: Diferentes tipos de material de substrato PCB para o seu projeto
- 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.
- Máscara de solda
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, símbolos, logos and other markings. This is useful for component identification, instruções de montagem, and branding purposes.
Tips for Designing and Manufacturing Single Layer PCB
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:
- 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. These are long-lasting components so it will save you time and money as well.
- 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.
- Avoid holes that are too small
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, you should go with the regular hole size.
- 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?
- 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.
- Setting up design for panelization
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, they cost less.
- 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.
- 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.
The Manufacturing Process of Single Layer PCB
Aqui está o guia passo a passo para a fabricação de PCB de camada única:
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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.
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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.
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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. Here you need to perfectly match both blueprint and laminate panel with resist. Se ambos não corresponderem, tente fazer de acordo com o plano.
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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.
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Perfuração
All PCBs need holes to attach different components and mount the 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. 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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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, 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, o processo serve para expor a folha de fibra de vidro. A folha de fibra de vidro faz o interior do painel.
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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.
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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.
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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.
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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.
The Advantages and Disadvantages of Single Sided PCB
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, they are larger in size.And due to their larger size, estes têm um peso maior.
- 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:
| Recurso | PCB de um lado | PCB de dupla face |
| Number of Copper Layers | 1 | 2 |
| Colocação de componentes | 1 side only | Both sides |
| Routing Space | Limitado | More Routing Space |
| Interconnections | Surface Only | Through-Holes Available |
| Complexidade | Simple Designs | Moderate Complexity |
| Custo de fabricação | Baixo | Higher than Single-Sided |
| Tamanho da placa | Larger | Smaller (for same complexity) |
| Alinhamento de Camadas | Não requerido | Requeridos |
| Stackup Complexity | 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. Here are some significant applications of single layer PCB:
- 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.
