Односторонняя печатная плата, также известная как «однослойная печатная плата», впервые была использована в промышленных целях в начале 1950-х годов. Благодаря простоте конструкции и технологического процесса изготовления она по-прежнему занимает важное место в истории производства и изготовления печатных плат. Односторонняя печатная плата имеет только одну сторону, покрытую медью, с компонентами на одной стороне и схемой на другой. Сверху вниз односторонняя печатная плата обычно состоит из слоя паяльной маски, слоя меди и изоляционного материала.
Особенности односторонней печатной платы
Поскольку односторонние печатные платы имеют только одну сторону для схем и не могут быть соединены между двумя сторонами, им требуется большая площадь для размещения того же количества компонентов по сравнению с другими печатными платами. Поэтому они более подходят для конструкций с более низкими требованиями к плотности распределения компонентов.
Хотя конструкция односторонних печатных плат проще, чем у других типов печатных плат, их особенности, заключающиеся в размещении компонентов только на одной стороне, делают их более строгими с точки зрения проектирования проводки и размещения компонентов. Например, паяльные площадки односторонних печатных плат должны быть большими, иначе могут возникнуть проблемы во время пайки и ремонта. Маршрутизация печатной платы не может пересекаться и может быть спроектирована только вдоль соответствующих путей.
Процесс изготовления односторонней печатной платы
По сравнению с другими типами печатных плат, процесс производства односторонних печатных плат проще, а в большинстве случаев и стоимость ниже. Основные процессы:
- резка материала
- сверление
- обработка схемы
- травление
- AOI
- паяльная маска
- печать
- формование
- электрические испытания
- OSP
- обработка поверхности
- окончательная проверка
Кроме того, все больше производителей в настоящее время выбирают процесс производства, при котором сверление выполняется до формования. Ниже приведена схема процесса производства односторонних печатных плат:
Применение односторонних печатных плат
Конечные продукты, в которых используются односторонние печатные платы, в основном включают калькуляторы, зарядные устройства, светодиодные панели, FM-радиоприемники, таймеры и т. д. В то же время, в зависимости от различных типов технологий.
Преимущества и недостатки односторонней печатной платы
Преимущества
- Требуют меньше материалов и имеют более низкую стоимость;
- Требуют меньшего количества производственных процессов, что сокращает общее время производства;
- Простая конструкция и устройство схемы, поэтому для ее разработки не требуется обширный профессиональный опыт
- При крупных заказах, чем больше количество заказа, тем выгоднее цена благодаря простоте процесса
Недостатки
- Ограничение односторонней площади не позволяет удовлетворить потребности в установке большого количества компонентов и увеличении количества проводов.
- Если на ней размещено слишком много компонентов, это может привести к снижению скорости соединения и потере мощности, поэтому область применения продукта очень ограничена.
Правила трассировки и сборки односторонней печатной платы
У односторонней печатной платы медь находится только на одной поверхности, поэтому размещение, дорожки, выводные детали и предусмотренные перемычки проектируют совместно. Дорожки не могут пересекаться на медной стороне; короткие участки перекрывают выводами компонентов, а неизбежные пересечения выполняют документированными перемычками. Ширину выбирайте по току и допустимому нагреву, сохраняйте контактные пояски отверстий и доступ к пайке после установки высоких деталей. Итоговый производственный вид должен выявлять зеркальный текст, пропущенные отверстия и ошибки контура.
- Размещайте по связям: группируйте взаимосвязанные детали до начала трассировки.
- Проектируйте перемычки: задавайте понятные обозначения и исключайте случайные монтажные провода.
- Рассчитывайте отверстия: учитывайте допуск вывода, металлизацию и посадочный зазор.
- Защищайте токовые пути: делайте силовые дорожки короткими, широкими и удалёнными от чувствительных узлов.
- Проверяйте сторону пайки: совместно просмотрите медь, маску, маркировку, сверление и ориентацию.
Односторонние и двусторонние печатные платы
Существует много различий между односторонними и двусторонними печатными платами. В таблице ниже приведены подробные сведения об их основных характеристиках.
| Характеристика | Односторонняя плата | Двусторонняя плата |
|---|---|---|
| Слои меди | Один слой меди | Два слоя меди |
| Размещение компонентов | Зависит от контактных площадок и процесса монтажа | На одной или обеих сторонах согласно проекту |
| Паяные соединения | На доступных медных площадках; процесс зависит от конструкции | Площадки с обеих сторон можно паять подходящим процессом |
| Установка выводных компонентов | Направление установки определяется компонентом и сборочным чертежом | Направление не задаётся количеством слоёв меди |
| Соединение проводников | Один слой проводников; для пересечений могут требоваться перемычки | Два слоя проводников; переходные отверстия соединяют их при необходимости |
| Место для трассировки | Возможности трассировки ограничены одним слоем меди | Два слоя дают больше вариантов, но не гарантируют фиксированное уменьшение платы |
| Изготовление | Соединять слои проводников между собой не требуется | Межслойные соединения обычно выполняют металлизированными отверстиями |
| Одно-/двусторонность означает слои меди, а не универсальное правило монтажа. Трассировку, отверстия и сборку согласуют с изготовителем. | ||
