Что такое односторонняя печатная плата?

Односторонняя печатная плата, также известная как однослойная печатная плата, является одной из наиболее распространенных типы печатных плат. С одной стороны у него проводящий материал, а с другой стороны — электронные компоненты, электрически соединенные друг с другом. В этой подробной статье рассматриваются различные аспекты односторонней печатной платы. Здесь вы узнаете о полном процессе производства, преимуществах и недостатках этой технологии. Кроме того, мы рассмотрим применение однослойной печатной платы.

Конструкция односторонней печатной платы

Односторонняя печатная плата в основном состоит из следующих слоев:

• Запечатываемый материал

Подложка обеспечивает механическую поддержку печатной платы и обычно изготавливается из изоляционных материалов, таких как FR-4 (эпоксидная смола, армированная стекловолокном), полиимид, CEM и т. д.

Дополнительная литература: Различные типы материалов подложки печатной платы для вашего проекта

• Слой медной фольги

Тонкий слой медной фольги ламинируется на одну сторону подложки. Эта медная фольга несет протравленные дорожки цепи и контактные площадки для компонентов. Типичные используемые веса меди составляют 1 унцию или 2 унции на квадратный фут.

• паяльной маски

Покрытие паяльной маски наносится поверх меди, оставляя открытыми только необходимые области контактных площадок. Паяльная маска изолирует дорожки и предотвращает образование случайных перемычек припоя во время сборки компонентов.

• Шелкография

Слой полимерной краски шелкографии печатается на печатной плате для отображения текста, символов, логотипов и других маркировок. Это полезно для идентификации компонентов, инструкций по сборке и брендинга.

Советы по проектированию и производству однослойных печатных плат

Прежде чем перейти к производству однослойных печатных плат, есть несколько важных вещей, которые следует учесть. С помощью этих советов вы сможете подготовить свои платы в кратчайшие сроки. Более того, вы также можете сэкономить немного денег. Поэтому не будем тянуть и перейдем сразу к 8 практическим советам:

1. Никогда не экономьте на качественных материалах

Никогда не просите производителя выбрать более дешевый заменитель. Если вы выберете более дешевый, что, если он выйдет из строя в течение нескольких недель? Вы должны быть знакомы с основными строительными блоками печатной платы. Всегда выбирайте качественный материал. Это долговечные компоненты, поэтому это также сэкономит вам время и деньги.

2. Всегда выбирайте стандартные формы досок.

Важно выбрать стандартные формы плат. Если только у вас нет корпуса определенной формы, подходящего под ваш дизайн. Поэтому всегда выбирайте стандартную прямоугольную или квадратную форму. Если вы сделаете что-то нестандартное, это обойдется вам дороже.

3. Избегайте слишком маленьких отверстий.

Если ваша печатная плата содержит отверстия меньшего размера, то себестоимость производства будет выше. Многие фабрики даже берут дополнительную плату, если диаметр отверстий меньше 0.4 мм. Поэтому, если вам не нужен какой-то определенный размер отверстия, вам следует использовать обычный размер отверстия.

4. Используйте правый проход

Существует три типа отверстий – глухие, скрытые и сквозные. Глухие и скрытые отверстия предназначены для высокой плотности и высокочастотные печатные платы. Так что если вам не нужны эти переходные отверстия, оставьте их, чтобы избежать дополнительных затрат.

Дополнительная литература: Слепой и скрытый проходы: в чем разница?

5. Не надевайте дополнительные слои

Прежде чем добавлять дополнительные слои для большего пространства маршрутизации, производительности и схем питания, подумайте дважды. Разница между двух- и четырехслойной платой в два раза! Поэтому сохраняйте свой дизайн чистым и компактным, чтобы не платить лишние деньги.

6. Настройка дизайна для панельизации

Вы можете запросить гигантскую панель с различными другими печатными платами. Вы можете сэкономить много денег, выбрав самый большой размер панели. Чтобы разместить все платы на одной панели, машине не нужно дополнительное время на настройку. В результате они стоят дешевле.

7. Выбирайте стандартные для отрасли размеры и компоненты

Если вы выбрали компанию для производства схем, вам следует выбрать стандартный размер печатной платы. Это также упрощает работу и делает ее более эффективной. Поэтому для настройки вашего заказа требуется дополнительная настройка, которая стоит дороже.

8. Если возможно, выбирайте компоненты для поверхностного монтажа.

Если вы не создаете очень сложную конструкцию, вам следует придерживаться стандартных компонентов поверхностного монтажа. Это уменьшает количество отверстий, просверленных на платах. В результате снижается стоимость.

Процесс производства однослойной печатной платы

Вот пошаговое руководство по изготовлению однослойной печатной платы:

1. Проектирование однослойной печатной платы

Проектирование — это первый и самый важный шаг в создании любой печатной платы. Более того, процесс проектирования начинается с планирования. Проектировщики создают чертеж схемы. В проекте они охватывают все требования клиента.

2. Распечатать проект печатной платы

После создания чертежа печатной платы вы можете распечатать ее. Дизайн печатной платы. Вы не можете напечатать этот план на обычных архитектурных чертежах. Вместо этого вам нужен плоттерный принтер для печати этого проекта. Плоттер делает пленку на печатной плате.

Кроме того, принтеру нужны два типа чернил: черные и прозрачные. Черные чернила для медных дорожек и прозрачные чернила для непроводящих участков, таких как стекловолокно внутренних слоев.

С другой стороны, для внешних слоев черные чернила относятся к областям, где происходит процесс удаления меди. Плюс прозрачные чернила относятся к линии медных путей.

3. Печать меди для внутренних слоев

Это первый шаг, с которого начинается фактическое производство. После печати ламината вы добавляете к нему медный слой. Он служит структурой для печатной платы. Вам нужно будет добавить фоточувствительную пленку, называемую резистом, на ламинированную панель. Здесь вам нужно идеально совместить и чертеж, и ламинированную панель с резистом. Если оба не совпадают, попробуйте сделать ее по чертежу.

4. Избавьтесь от ненужной меди

На этом этапе вам нужно удалить ненужную медь с платы. Вы можете использовать другой мощный химикат, который может разъесть медь, не покрытую фоторезистом. После удаления меди теперь также удалите фоторезист с платы.

5. Бурение

Все печатные платы нуждаются в отверстиях для крепления различных компонентов и монтажа печатной платы. Перед сверлением можно использовать рентгеновский аппарат для определения места сверления. Существуют различные способы сверления отверстия в однослойной печатной плате. Однако различные системы используют твердосплавные режущие инструменты. Эти инструменты эффективно сверлят точные отверстия в указанных местах. Проектировщики предоставляют полную информацию, связанную со сверлением в Напильник для сверления с ЧПУИтак, сверлильный станок работает по программе и сверлит отверстие нужного размера в точном месте.

6. Обшивка

После сверления панели можно приступать к гальванизации. Этот процесс использует химикат для сплавления различных слоев вместе, если они есть. После очистки печатной платы ее необходимо окунуть в ряд химикатов. Этот процесс покрывает панель слоем меди толщиной в микрон. Перед тем, как отверстия будут заполнены медью, этот процесс служит для того, чтобы обнажить лист стекловолокна. Лист стекловолокна образует внутреннюю часть панели.

7. Представьте и покройте внешний слой пластиной

После нанесения покрытия и нанесения медного состава необходимо нанести изображения внешнего слоя, чтобы подготовить панель к гальванопокрытию. Существуют различные типы машин, которые можно использовать для этой цели, например, ламинатор. Поэтому используйте ламинатор, чтобы покрыть внешний слой сухой пленкой. Эта сухая пленка является фотоматериалом. Почти этот процесс похож на внутренние слои печатной платы.

8. Этчинг

Если вы хотите протравить внешний слой, вы можете использовать оловянную защиту для защиты меди во время процесса травления. Поэтому в этом процессе вам нужно удалить непокрытую область меди. Более того, следы и площадки вокруг отверстия и медного рисунка останутся там. Таким образом, вы удалите только открытую медь.

Наконец, вам придется удалить также олово, которое покрывает отверстия и дорожки. Таким образом, после завершения этого шага вы увидите только открытый ламинат и медь печатной платы. Теперь вы завершили скелет печатной платы, теперь вы узнаете, как защитить однослойную печатную плату.

9. Нанесите паяльную маску

Паяльная маска защищает платы от короткого замыкания. Кроме того, она также защищает схему от других воздействий окружающей среды. Таким образом, вы можете использовать жидкую фотоформируемую паяльную маску для защиты медной поверхности. В дополнение к этому, она также защищает от перемычек припоя между различными компонентами в процессе сборки.

10. Завершить печатную плату и шелкографию

В качестве части процесса отделки покройте плату серебром, золотом или HASL. После окончательной отделки платы вы можете выполнить шелкографию всей платы. В этом процессе вы можете напечатать различные символы или информацию на платах.

Преимущества и недостатки односторонних печатных плат

Однослойная печатная плата имеет самую простую схему по сравнению с двухсторонней и многослойные печатные платы. Это очень полезно для простых электронных компонентов. С другой стороны, эта схема дает сбой, когда дело доходит до самого сложного электронного устройства. Например, вы не можете использовать ее в спутниковых системах.

Вот различные плюсы и минусы однослойной печатной платы:

Плюсы односторонней печатной платы

• Так как она очень проста, то и спроектировать эту печатную плату очень легко. Более того, вероятность сделать неправильный дизайн практически нулевая.
• Это менее затратно по сравнению со всеми другими типами печатных плат. Стоимость становится намного ниже, особенно при заказе в большом количестве.
• Поскольку он состоит всего из одного слоя, процессы сверления, пайки и вставки компонентов просты и легки.
• Монтаж компонентов производится только с одной стороны, поэтому для компенсации замыкания необходима нижняя перемычка.

Минусы односторонней печатной платы

• Эти схемы слишком упрощены для сложных проектов.
• Односторонние платы имеют меньшую эксплуатационную емкость.
• Кроме того, они больше по размеру. И из-за большего размера они имеют больший вес.
• Поскольку для размещения компонентов доступна только одна сторона, плотность размещения компонентов ограничена.

Односторонняя печатная плата против двухсторонней печатной платы

Односторонние и двухсторонние печатные платы являются двумя наиболее часто используемыми печатными платами. Ниже мы включили таблицу, сравнивающую их ключевые аспекты:

Применение однослойных печатных плат

Односторонние печатные платы имеют простую схему, но все же они очень полезны. Поэтому вы можете найти их во многих полезных электронных устройствах. Вот некоторые важные применения однослойных печатных плат:

• Подобные схемы можно найти в цифровых камерах.
• Схемы радио- и стереооборудования.
• Цифровые калькуляторы состоят всего из одной однослойной печатной платы.
• Эти цепи также содержатся в коммутационных реле, используемых в различных отраслях автомобилестроения и энергетики.
• Кроме того, эти схемы используются и в торговых автоматах.
• Эта схема используется в твердотельных накопителях и кофемашинах.
• Схема цифрового таймера для микроволновой печи по сути представляет собой одностороннюю печатную плату, используемую для своевременного включения и выключения печи.
• Светодиодное освещение содержит эти цепи для питания схемы.
• Кроме того, эти контуры используются в различных упаковочных машинах для целей упаковки.
• Кроме того, эти схемы используются также в различных сенсорных устройствах, устройствах видеонаблюдения, а также в цифровых и аналоговых источниках питания.