No mundo eletrônico moderno que busca interconexão multicamada de alta densidade, as placas de um lado ainda ocupam uma posição insubstituível em muitos campos devido à sua simplicidade máxima, custo-benefício incomparável e processo de fabricação confiável.

Quando desmontamos um simples brinquedo eletrônico, um rádio antigo ou até mesmo um controle remoto doméstico inteligente, você descobrirá que há um pedaço de placa verde com apenas um circuito lateral, que é o PCB de um lado, a parte mais clássica e básica no mundo do PCB.

I. O que é um PCB de um lado?

Um PCB de um lado, aparentemente, é uma placa de circuito impresso com apenas uma camada de folha de cobre condutora. Todos os componentes eletrônicos são montados em um lado da placa, enquanto o circuito é conectado no outro lado com um processo de gravação.

Existem três partes principais em um PCB de um lado;

-. Material base: normalmente resina epóxi de fibra de vidro FR-4 para oferecer suporte mecânico

-. Camada condutora: a folha de cobre em um lado do PCB, a espessura é de 1 onça (35um) ou 0,5 onças (17,5um)

-. Camada protetora: tinta da máscara da solda (é normalmente verde) e marcas do silkscreen

A maior característica do PCB de um lado é o design fácil com baixo custo de fabricação e prazo de entrega curto, o que faz com que o PCB de um lado se torne a primeira opção para produtos eletrônicos de consumo massivos.

II. Processo de fabricação para PCB de um lado: simples, mas não fácil

O processo de fabricação de um PCB de um lado é relativamente simples, mas cada processo precisa ser controlado com precisão.

Preparação de material: Escolha um material de base adequado: FR-4, CEM-1 e XPC são os materiais mais comuns. Diferentes materiais têm diferentes faixas de desempenho e preço.

Transferência de padrão:O padrão de circuito projetado é transferido para a placa revestida de cobre por meio da exposição aos raios UV, que é uma etapa crítica na determinação da precisão do circuito.

Gravura:Uma solução de corrosão química (geralmente cloreto de cobre ácido ou amônia alcalina) é usada para remover a folha de cobre indesejada, deixando o padrão de circuito desejado.

Perfuração:Usando furadeiras CNC para fazer furos de montagem e furos de encaixe, o diâmetro do furo é normalmente superior a 0,8 mm.

Tratamento de superfície:Escolha o tratamento de superfície de acordo com a necessidade da aplicação, por exemplo, HASL e OSP.

Máscara de solda e serigrafia:A máscara de solda pode evitar o curto-circuito durante o processo de soldagem, e as legendas da serigrafia podem indicar a localização e a direção dos componentes para simplificar o processo de soldagem.

Teste e Inspeção: Realize testes elétricos e inspeção visual para garantir que não haja circuito aberto, curto-circuito ou outros defeitos.

III. PCB de um lado VS PCB de dupla face VS PCB multicamada: como escolher?

Compreender o posicionamento de placas de um lado requer compará-las com outros tipos de PCBs:

Característica	PCB de um lado	PCB de dupla face	PCB multicamadas
Densidade do layout	Baixo	Média	Alto
Custo de fabricação	Menor	Média	Alto
Complexidade do projeto	Simples	Média	Complexo
Ciclo de fabricação	Curto	Média	Longas
Frequência adequada	Baixa frequência	Frequência média	Alta frequência
Aplicação típica	Eletrônicos de consumo e controle simples	Dispositivos de controle industrial e telecomunicações	Smartphones e computadores

O ponto-chave da escolha é equilibrar o requisito de desempenho e o controle de custos. Se o circuito não tiver um requisito de interconexão de alta densidade e o custo for muito sensível, um PCB de um lado é a melhor escolha.

IV. Cinco grandes vantagens do PCB de um lado

1. Alta relação custo-benefício

O custo do material, fabricação e custo de fabricação de um PCB de um lado são os mais baixos entre todos os tipos de PCB. Para produtos de produção em massa, se puder economizar até mesmo um centavo para uma placa, a economia geral é muito impressionante.

2. Processo de fabricação maduro

Após décadas de desenvolvimento, o processo de fabricação de PCB de um lado é muito maduro, a taxa de aprovação é alta, com uma taxa de fabricação constante e quase todas as fábricas de PCB podem organizar a fabricação com habilidade.

3. Design fácil e rápido

O uso de ferramentas EDA simples finalizará o design; O ciclo de design é curto e muito fácil de atualizar. Um PCB de um lado é uma ótima opção para desenvolvimento e iteração rápidos de produtos.

O uso de ferramentas EDA simples finalizará o design; O ciclo de design é curto e muito fácil de atualizar. Um PCB de um lado é uma ótima opção para desenvolvimento e iteração rápidos de produtos.

4. Alta confiabilidade

Devido à estrutura simples, existem poucos pontos de falha e a confiabilidade é relativamente maior. Sem furos passantes e interconexão complexa, o risco potencial de falha é bastante reduzido.

5. Fácil reparar

Todos os componentes são montados no mesmo lado, o que traz muita comodidade para inspeção, reparo e troca de componentes, o que reduz muito o custo do serviço pós-venda.

V. As limitações do PCB de um lado

Um PCB de um lado não é uma panacéia; também tem suas limitações.

-. Limitação de densidade de layout:Os circuitos têm que estar de um lado e não podem realizar interconexão de circuitos complexos.

-. Limitação de desempenho de alta frequência:um PCB de um lado não é adequado para aplicações de sinal de alta frequência ou alta velocidade

-. Limitação de dimensão:circuitos complexos sempre exigem um tamanho maior

-. Limitação da função:blindagem e distribuição de energia complexa não podem ser alcançadas por um PCB de um lado.

Compreender as limitações mencionadas acima será útil para fazer a escolha certa ao projetar.

VI. As aplicações típicas de PCB de um lado

Embora a tecnologia esteja se desenvolvendo o tempo todo, os PCBs de um lado ainda têm amplas aplicações nas seguintes áreas:

1. Eletrônicos de consumo

-. Controle remoto, calculadora e brinquedos eletrônicos

-. Painel de controle de pequenos eletrodomésticos (panela de arroz, forno de microondas, máquina de lavar)

-. Produtos de iluminação LED

2. Controle Industrial

-. Placa de controle simples e placa de interface do sensor

-. Equipamento de monitor de fonte de alimentação, placa de controle de relé

3. Eletrônica automotiva

-. Módulo de controle e interface de sensor simples

-. Sistema de som e controle de iluminação

4. Experiência Educacional

-. Quadro experimental de educação eletrônica

-. Quadro experimental de desenvolvimento de inteligência estudantil

VII. Técnicas de design de um lado e melhores práticas

1. Pontos de design de layout

-. Tente evitar a fiação cruzada e use jumpers quando necessário.

-. A linha de alimentação deve ser a mais larga possível para diminuir a queda de tensão.

-. As linhas de sinal devem evitar longas distâncias paralelas para reduzir a diafonia.

2. Estratégia de layout de componentes

-. Primeiro, coloque os conectores em um local fixo.

-. Agrupe e faça o layout de componentes relacionados por módulos funcionais.

-. Considerando os requisitos de dissipação de calor, os componentes de aquecimento devem ser colocados separadamente.

3. Consideração de DFM (projeto para a fabricação)

-. A largura e o espaçamento do traço devem ser melhores acima de 6mil, ou o custo de fabricação será maior de acordo.

-. O tamanho da almofada deve ser pelo menos 0.4 mm maior que o pino.

-. Economize abas de resíduos e furos de ferramentas suficientes.

VIII. O futuro do PCB de um lado: a iteração moderna da tecnologia tradicional

Apesar do surgimento de novas tecnologias, os PCBs de um lado não serão eliminados; está a caminho do desenvolvimento contínuo.

1. Inovação de material

Novos tipos de materiais, como substrato metálico e substrato cerâmico, expandiram a largura da aplicação de PCB de um lado em áreas de alta potência e alta condutividade térmica.

2. Melhoria da tecnologia

A tecnologia de gravação mais precisa possibilita que um PCB de um lado perceba uma largura e espaçamento de traço mais finos e melhore a densidade do traço.

3. Ferramentas de design mais inteligentes

Os algoritmos automáticos de roteamento e otimização das ferramentas modernas de EDA podem maximizar a utilização do espaço de roteamento de uma placa de painel único.

IX. Análise de caso real: como o PCB de um lado economiza custos

Uma empresa de eletrodomésticos fabrica uma placa de controle de ventilador inteligente. No início, eles usavam um PCB de dupla face; o custo de fabricação para cada peça é de 12RMB. Após o redesenho e otimização, eles usaram um PCB de um lado e;

-. O custo do material diminuiu 40%.

-. Simplificando o processo de fabricação, a taxa de aprovação aumentou 5%.

-. O custo total caiu para 7RMB para cada peça.

-. Produção anual de 500.000 unidades, economizando 2,5 milhões de RMB em custos a cada ano.

Este caso demonstra o valor gigante de PCBs de um lado em produtos sensíveis ao custo. Além disso, o uso de PCBs de um lado em tais produtos pode reduzir o custo de manutenção em serviços futuros.

X. Conclusão: os clássicos nunca saem de moda

Hoje, com o rápido desenvolvimento da tecnologia eletrônica, os PCBs de um lado podem não ser perceptíveis como PCBs multicamadas ou PCBs HDI. No entanto, ainda tem uma posição insubstituível como a parte básica e clássica na área de PCB.

Sempre nos lembra que, quando buscamos a inovação tecnológica, não devemos ignorar o valor da simplicidade e da relação custo-benefício. O melhor design nem sempre é o mais complicado, mas sim o que melhor se adapta às necessidades do produto.

Seja você um iniciante ou um engenheiro experiente, entender e aplicar a tecnologia de PCB de um lado permitirá que você crie designs de produtos econômicos e confiáveis nas situações certas. Esta é precisamente a razão pela qual os PCBs de um lado são tão populares: este veterano experiente é capaz de se manter firme no design eletrônico moderno.

Da próxima vez, quando você projetar um circuito simples, talvez você possa considerar se o projeto pode ser realizado com um PCB de um lado? Talvez você descubra que a solução mais fácil também pode ser a melhor solução.

Vamos falar sobre PCB hoje!