En el mundo electrónico moderno que busca la interconexión multicapa de alta densidad, las placas de una sola cara siguen ocupando una posición insustituible en muchos campos debido a su máxima simplicidad, rentabilidad incomparable y proceso de fabricación confiable.

Cuando desmontamos un simple juguete electrónico, una radio vieja o incluso un control remoto doméstico inteligente, encontrará que hay una pieza de tablero verde con un solo circuito lateral, que es la PCB de un solo lado, la parte más clásica y básica en el mundo de PCB.

I. ¿Qué es una PCB de una sola cara?

Una PCB de una sola cara, aparentemente, es una placa de circuito impreso con solo una capa de lámina de cobre conductora. Todos los componentes electrónicos se ensamblan en un lado de la placa, mientras que el circuito se conecta en el otro lado con un proceso de grabado.

Hay tres partes principales en una PCB de una sola cara;

-. Material base: normalmente resina epoxi de fibra de vidrio FR-4 para ofrecer soporte mecánico

-. Capa conductora: la lámina de cobre en un lado de la PCB, el grosor es de 1 oz (35 um) o 0,5 oz (17,5 um)

-. Capa protectora: tinta de máscara de soldadura (normalmente es verde) y marcas de serigrafía

La característica más importante de la PCB de una cara es el diseño fácil con un bajo costo de fabricación y un tiempo de entrega corto, lo que hace que la PCB de una sola cara se convierta en la primera opción para productos electrónicos de consumo masivos.

II. Proceso de fabricación para PCB de una cara: simple pero no fácil

El proceso de fabricación de una PCB de una sola cara es relativamente simple, pero cada proceso debe controlarse con precisión.

Preparación del material: Elija un material base adecuado: FR-4, CEM-1 y XPC son los materiales más comunes. Los diferentes materiales tienen diferentes rendimientos y rangos de precios.

Transferencia de patrones:El patrón de circuito diseñado se transfiere a la placa revestida de cobre a través de la exposición a los rayos UV, que es un paso crítico para determinar la precisión del circuito.

Aguafuerte:Se usa una solución de grabado químico (generalmente cloruro de cobre ácido o amoníaco alcalino) para eliminar la lámina de cobre no deseada, dejando el patrón de circuito deseado.

Perforación:Usando máquinas perforadoras CNC para perforar orificios de ensamblaje y orificios enchufables, el diámetro del orificio normalmente es superior a 0,8 mm.

Tratamiento de superficies:Elija el tratamiento de la superficie de acuerdo con los requisitos de la aplicación, por ejemplo, HASL y OSP.

Máscara de soldadura y serigrafía:La máscara de soldadura puede evitar el cortocircuito durante el proceso de soldadura, y las leyendas de serigrafía pueden indicar la ubicación y dirección de los componentes para simplificar el proceso de soldadura.

Prueba e inspección: Realice pruebas eléctricas e inspección visual para asegurarse de que no haya circuitos abiertos, cortocircuitos u otros defectos.

III. PCB de una cara VS PCB de doble cara VS PCB multicapa: ¿Cómo elegir?

Comprender el posicionamiento de las placas de una sola cara requiere compararlas con otros tipos de PCB:

Característica	PCB de una cara	PCB de doble cara	PCB multicapa
Densidad de diseño	Bajo	Medio	Alto
Costo de fabricación	Menor	Medio	Alto
Complejidad del diseño	Sencillo	Medio	Complejo
Ciclo de fabricación	Corto	Medio	Largo
Frecuencia adecuada	Baja frecuencia	Frecuencia media	Alta frecuencia
Aplicación típica	Electrónica de consumo y control sencillo	Dispositivos de control industrial y telecomunicaciones	Teléfonos inteligentes y computadoras

El punto clave de la elección es equilibrar el requisito de rendimiento y el control de costos. Si el circuito no tiene un requisito de interconexión de alta densidad y el costo es muy sensible, una PCB de un solo lado es la mejor opción.

IV. Cinco grandes ventajas de la PCB de una sola cara

1. Alta rentabilidad

El costo del material, la fabricación y el costo de fabricación de una PCB de una sola cara son los más bajos entre todos los tipos de PCB. Para los productos de producción en masa, si puede ahorrar incluso un centavo por una tabla, el ahorro general es muy impresionante.

2. Proceso de fabricación maduro

Después de décadas de desarrollo, el proceso de fabricación de PCB de un solo lado es muy maduro, la tasa de aprobación es alta, con una tasa de fabricación constante y casi todas las fábricas de PCB pueden organizar la fabricación hábilmente.

3. Diseño fácil y rápido

El uso de herramientas EDA simples terminará el diseño; El ciclo de diseño es corto y muy fácil de actualizar. Una PCB de un solo lado es una excelente opción para el desarrollo y la iteración rápidos de productos.

El uso de herramientas EDA simples terminará el diseño; El ciclo de diseño es corto y muy fácil de actualizar. Una PCB de un solo lado es una excelente opción para el desarrollo y la iteración rápidos de productos.

4. Alta confiabilidad

Debido a la estructura simple, hay pocos puntos de falla y la confiabilidad es relativamente mayor. Sin orificios pasantes e interconexiones complejas, el riesgo potencial de falla se reduce considerablemente.

5. Fácil de reparar

Todos los componentes se ensamblan en el mismo lado, lo que brinda mucha comodidad para la inspección, reparación y cambio de componentes, lo que reduce en gran medida el costo del servicio posventa.

V. Las limitaciones de la PCB de una sola cara

Una PCB de un solo lado no es una panacea; también tiene sus limitaciones.

-. Limitación de densidad de diseño:Los circuitos deben estar en un lado y no pueden realizar una interconexión de circuitos compleja.

-. Limitación de rendimiento de alta frecuencia:una PCB de un solo lado no es adecuada para aplicaciones de señal de alta frecuencia o alta velocidad

-. Limitación de dimensión:Los circuitos complejos siempre requieren un tamaño mayor

-. Limitación de la función:el blindaje y la distribución compleja de energía no se pueden lograr con una PCB de un solo lado.

Comprender las limitaciones mencionadas anteriormente será útil para tomar la decisión correcta al diseñar.

VI. Las aplicaciones típicas de PCB de una cara

Aunque la tecnología se está desarrollando todo el tiempo, los PCB de un solo lado todavía tienen amplias aplicaciones en las siguientes áreas:

1. Electrónica de consumo

-. Control remoto, calculadora y juguetes electrónicos

-. Tablero de control de pequeños electrodomésticos (olla arrocera, horno microondas, lavadora)

-. Productos de iluminación LED

2. Control industrial

-. Placa de control simple y placa de interfaz de sensor

-. Equipo de monitoreo de fuente de alimentación, tablero de control de relé

3. Electrónica automotriz

-. Módulo de control e interfaz de sensor simple

-. Sistema de sonido y control de iluminación

4. Experimento educativo

-. Tablero de experimentos de educación electrónica

-. Tablero de experimentos de desarrollo de inteligencia estudiantil

VII. Técnicas y mejores prácticas de diseño unilateral

1. Puntos de diseño de diseño

-. Trate de evitar el cableado cruzado y use puentes cuando sea necesario.

-. La línea de alimentación debe ser lo más ancha posible para reducir la caída de voltaje.

-. Las líneas de señal deben evitar largas distancias paralelas para reducir la diafonía.

2. Estrategia de diseño de componentes

-. Primero, coloque los conectores en una ubicación fija.

-. Agrupe y diseñe componentes relacionados por módulos funcionales.

-. Teniendo en cuenta los requisitos de disipación de calor, los componentes de calefacción deben colocarse por separado.

3. Consideración DFM (Diseño para la fabricación)

-. El ancho y el espaciado de la traza deberían ser mejores por encima de 6 mil, o el costo de fabricación será mayor en consecuencia.

-. El tamaño de la almohadilla debe ser al menos 0,4 mm más grande que el pasador.

-. Ahorre suficientes pestañas de desechos y agujeros de herramientas.

VIII. El futuro de la PCB de una sola cara: la iteración moderna de la tecnología tradicional

A pesar de la aparición de nuevas tecnologías, los PCB de una sola cara no se eliminarán; está en camino de un desarrollo continuo.

1. Innovación de materiales

Nuevos tipos de materiales, como sustratos metálicos y sustratos cerámicos, ampliaron el ancho de la aplicación de PCB de un solo lado en áreas de alta potencia y alta conductividad térmica.

2. Mejora de la tecnología

La tecnología de grabado más precisa hace posible que una PCB de un solo lado logre un ancho y un espaciado de trazas más delgados, y mejore la densidad de trazas.

3. Herramientas de diseño más inteligentes

Los algoritmos automáticos de enrutamiento y optimización de las herramientas EDA modernas pueden maximizar la utilización del espacio de enrutamiento de una placa de un solo panel.

IX. Análisis de casos reales: cómo la PCB de una sola cara ahorra costos

Una empresa de electrodomésticos fabrica un tablero de control de ventilador inteligente. Al principio, usaron una PCB de doble cara; el costo de fabricación de cada pieza es de 12RMB. Después del rediseño y la optimización, utilizaron una PCB de un solo lado y;

-. El costo del material disminuyó un 40%.

-. Simplificando el proceso de fabricación, la tasa de aprobación aumentó un 5%.

-. El costo total se redujo a 7RMB por cada pieza.

-. Producción anual de 500.000 piezas, ahorrando 2,5 millones de RMB en costes cada año.

Este caso demuestra el gran valor de los PCB de una cara en productos sensibles a los costos. Además, el uso de PCB de una sola cara en dichos productos puede reducir el costo de mantenimiento en servicios futuros.

X. Conclusión: los clásicos nunca pasan de moda

Hoy en día, con el rápido desarrollo de la tecnología electrónica, es posible que los PCB de un solo lado no se noten como los PCB multicapa o los PCB HDI. Sin embargo, todavía tiene una posición insustituible como la parte básica y clásica en el área de PCB.

Siempre nos recuerda que cuando buscamos la innovación tecnológica, no debemos ignorar el valor de la simplicidad y la rentabilidad. El mejor diseño no siempre es el más complicado, sino el que mejor se adapta a las necesidades del producto.

Ya sea que sea un principiante o un ingeniero experimentado, comprender y aplicar la tecnología de PCB de un solo lado le permitirá crear diseños de productos rentables y confiables en las situaciones adecuadas. Esta es precisamente la razón por la que las PCB de una cara son tan populares: este veterano experimentado es capaz de mantenerse firme en el diseño electrónico moderno.

La próxima vez, cuando diseñe un circuito simple, tal vez pueda considerar si el diseño se puede realizar con una PCB de un solo lado. Quizás descubra que la solución más fácil también puede ser la mejor solución.

¡Hablemos de PCB hoy!