Hiểu về PCB là điều kiện tiên quyết để tìm hiểu về bảng mạch in một lớp (PCB). PCB là từ viết tắt của “bảng mạch in”, mô tả một bảng được sử dụng để liên kết các thành phần điện khác nhau thông qua các miếng đệm, đường ray và đường dây.
Trong bài viết này, bạn có thể tìm hiểu điều gì đó về PCB một lớp. Một số đề xuất lựa chọn của nhà sản xuất PCB một lớp cũng sẽ cung cấp.
PCB một lớp là gì?
PCB một lớp là loại PCB cơ bản nhất và thường được sử dụng trong thời kỳ đầu. Nó chỉ bao gồm một lớp dẫn điện (đồng) ở một mặt và mặt còn lại để kết hợp các thành phần điện tử khác.
Phía trên bề mặt, có một lớp dây dẫn bằng đồng. Các thành phần điện sẽ được kết nối hoặc đặt trên một mặt của bảng trong khi mặt kia sẽ hiển thị mạch điện được khắc hoàn chỉnh. Việc bố trí và sản xuất PCB một lớp rất đơn giản. Ngoài ra, các PCB này có chi phí sản xuất thấp nhất.
Bởi vì các đường dẫn điện đều theo một hướng và không thể giao nhau hoặc chồng lên nhau do chỉ có một lớp dẫn điện. Điều này làm cho các PCB này trở thành một tùy chọn cho các ứng dụng có dung lượng cao.
Xây dựng PCB một lớp
Sợi thủy tinh cách điện, có bề ngoài nhỏ gọn và bền với PCB, đóng vai trò là chất nền. Ngoài ra, loại và thành phần của vật liệu cơ bản khác nhau tùy thuộc vào mức độ dẻo hay cứng của tấm ván.
Phía trên đế, một tấm đồng là kênh dẫn cho các thành phần khác nhau trên bảng. Đương nhiên, lượng đồng trên bảng thay đổi từ nhà sản xuất này sang nhà sản xuất khác và được đo bằng ounce trên mỗi foot vuông.
Một mặt, lá đồng được phủ một lớp mặt nạ hàn. Chức năng chính của lớp này là cách nhiệt cho lá đồng, ngăn cản sự dẫn điện khi vô tình tiếp xúc với chất dẫn điện.
Tuy nhiên, một lớp màn hình lụa nằm trên tất cả các lớp khác và chức năng chính của nó là thêm các ký tự và ký hiệu vào bảng, làm cho bảng dễ đọc và dễ giải mã hơn.
Các loại PCB một lớp
PCB cứng một lớp
Đó là loại PCB một lớp mà bạn chỉ có thể chế tạo từ những vật liệu cứng như sợi thủy tinh. Độ cứng của bảng mạch bảo vệ chúng khỏi hư hỏng do uốn cong hoặc gãy. Chúng hiện phổ biến trong nhiều thiết bị điện tử, bao gồm nguồn điện, máy tính, v.v.
PCB linh hoạt một lớp
Đó là một biến thể của PCB một lớp sử dụng vật liệu dẻo thay vì vật liệu cứng. Ngoài ra, họ sử dụng các thành phần nhựa. Mặc dù chúng đắt hơn, nhưng các bảng mạch in linh hoạt một lớp mang lại một số lợi ích so với các bảng mạch cứng nhắc của chúng.
PCB tần số cao một lớp
PCB loại này thường được sử dụng ở tần số lên đến vài gigahertz và đại diện cho một trường hợp cụ thể của bảng một lớp. Các bảng mạch được xây dựng từ Teflon hoặc polyphenylene oxit (PPO). Khi mua PCB một lớp tần số cao, điều cần thiết là xem xét các yếu tố như giãn nở nhiệt, tổn thất điện môi, hấp thụ nước, v.v.
PCB cứng một lớp
Đó là loại PCB một lớp kết hợp sợi thủy tinh và nhựa. Do đó, nhựa và sợi thủy tinh là những ví dụ về vật liệu một lớp. So với PCB cứng và linh hoạt một lớp, bo mạch nhiều lớp mang lại một số lợi ích, bao gồm diện tích nhỏ hơn và trọng lượng nhẹ hơn.
PCB nhôm 1 lớp
Đó là một PCB nền nhôm với một lớp cách điện duy nhất. Cách bố trí của các bo mạch tương tự như cách bố trí của PCB có lớp nền bằng đồng, nhưng loại sau sử dụng chất nền bằng đồng trong khi loại trước sử dụng chất nền bằng nhôm.
Sự khác biệt giữa PCB một lớp và nhiều lớp
Quy trình sản xuất
Áp suất cao và nhiệt liên kết các lớp chuẩn bị trước và vật liệu cơ bản trong PCB nhiều lớp.
Một số hoạt động gia công CNC thường được sử dụng để chế tạo PCB một lớp. Cắt, khoan, đặt đồ họa, khắc, đắp mặt nạ hàn và in đều là một phần của quy trình.
Cách sử dụng
PCB một lớp phù hợp với một số công cụ đơn giản, trong khi PCB nhiều lớp phù hợp hơn với các thiết bị điện tử phức tạp như điện thoại thông minh.
Vật liệu
Metal, FR-4, CEM, Teflon và polyimide tạo ra PCB một lớp và PCB nhiều lớp. Tuy nhiên, đồng có xu hướng là kim loại được lựa chọn trong những tình huống như vậy
Chi phí sản xuất
Chi phí sản xuất PCB một lớp thấp hơn so với PCB nhiều lớp. Lý do cho điều này bao gồm nguyên liệu thô chất lượng cao, thời gian chế biến kéo dài và lao động lành nghề.
Ưu điểm và nhược điểm của PCB một lớp
Lorem ipsum dolor sit amet, consectetur adipiscing elit. Ut elit tellus, luctus nec ullamcorper mattis, pulvinar dapibus leo.
Thuận lợi
PCB một lớp thường ít tốn kém hơn để sản xuất và hoạt động tốt đối với các bố cục có mật độ thấp.
Do cấu trúc một lớp nên việc khoan, hàn, khử hàn và chèn các bộ phận trở nên đơn giản.
Nhược điểm
Nó cần phải phức tạp hơn cho các nhiệm vụ phức tạp.
Do thiết kế bố trí hạn chế, nó có khả năng hoạt động thấp hơn, di chuyển với tốc độ chậm hơn
Phạm vi ứng dụng hạn chế, chức năng hạn chế
PCB một lớp có thể được sử dụng ở đâu?
Do chi phí sản xuất rẻ, PCB một lớp được sử dụng trong nhiều thiết bị gia dụng và thiết bị tiêu dùng thông thường. Chúng thường được sử dụng trong các thiết bị có dung lượng lưu trữ hạn chế. Một vài trong số họ là như sau.
Máy pha cà phê espresso
điốt phát sáng
máy tính
thiết bị điện tử cho in ấn, phát thanh truyền hình và năng lượng
cảm biến
SSD, hoặc ổ cứng thể rắn (SSD)
Sản xuất chế tạo PCB một lớp
Hình ảnh định hướng bằng laser và kỹ thuật phát triển/ khắc/ dải
Hình ảnh trực tiếp bằng laze (LDI) có thể được sử dụng để áp dụng các vùng sẽ trở thành dấu vết, miếng đệm và nền kim loại của bảng mạch in lên PCB nhiều lớp trước khi thực hiện bất kỳ công việc nào khác trên bảng.
Cán và oxit
Sau khi tất cả các lớp của PCB đã được ăn mòn, các lớp bên trong được sử dụng một phương pháp hóa học gọi là oxit để tăng cường liên kết. Sau đó, một máy ép thủy lực được sử dụng để làm nóng các lớp nhiều lớp, xen kẽ giữa lớp chuẩn bị và lá đồng.
Khoan
Bằng cách khoan hoặc chiếu laser qua các lớp của PCB nhiều lớp, có thể tạo ra các via để truyền tín hiệu qua các lớp. Tốt nhất là khoan trên một chồng hai hoặc ba tấm cùng một lúc; tuy nhiên, điều này thay đổi theo loại thông qua được sử dụng.
Lớp phủ đồng điện phân và màng khô
Các quy trình hóa học và cơ học loại bỏ keo thừa và mảnh vụn khỏi bề mặt sau khi đã khoan các lỗ vào đó.
Sau khi lớp vỏ bảo vệ đã được bóc đi, một chất nền kim loại để mạ điện có thể được tạo thành bằng cách phủ một lớp đồng mỏng lên tất cả các khu vực tiếp xúc của bảng điều khiển.
Quy trình mạ điện, tước và khắc
Sau khi bảng điều khiển đã được chuẩn bị bằng cách khoan lỗ và để lộ mô hình dẫn điện, nó được ngâm trong bể đồng sunfat và axit sunfuric để tạo ra lớp mạ đồng.
Bề mặt hoàn thiện, mặt nạ hàn và màn hình lụa
Bây giờ, hãy che chắn PCB bằng mặt nạ hàn sử dụng cùng mức phơi nhiễm tia cực tím (UV) được thấy trong bước chất cản quang trước khi chuyển sang giai đoạn lắp ráp PCB.
Chuẩn bị, kiểm tra và thử nghiệm lắp ráp
Bây giờ PCB đã được chế tạo, chúng phải được kiểm tra và kiểm tra kỹ lưỡng để xác minh chức năng của chúng trước khi chúng có thể được lắp ráp và gửi đi.
Cân nhắc khi thiết kế PCB một lớp
Thiết kế PCB một lớp rất đơn giản nếu bạn xem xét các nguyên tắc này.
Loại vias khác biệt
Tóm lại, chính vias cho phép các kết nối khác nhau giữa nhiều lớp của bảng. Vì độ dày của các tấm khác nhau nên bạn có thể cần sử dụng nhiều vias tùy thuộc vào loại bảng mà bạn đang làm việc. Bạn có thể chọn giữa Blind, Through-the-Hole, Buried hoặc Micro.
Độ dày của dấu vết
Lượng đồng được sử dụng trong dấu vết của bảng mạch được biểu thị bằng ounce. Hầu hết các nhà thiết kế PCB chỉ sử dụng một vài ounce đồng; tuy nhiên, một số nhà sản xuất PCB có thể cung cấp các bo mạch có tới 6 ounce đồng nếu cần.
LƯU Ý: Hãy nhớ rằng các vấn đề về cán màng và hàn có thể phát sinh do sử dụng độ dày vết không chính xác.
Bố cục của PCB một lớp
Xây dựng một hướng dẫn xếp chồng sơ bộ cho PCB của bạn là điều cần thiết để tìm ra ngay cả những khía cạnh cơ bản nhất của bo mạch của bạn. Độ phức tạp của PCB sẽ quyết định bạn sẽ dành bao nhiêu thời gian và tiền bạc cho việc chế tạo nó cũng như nguyên liệu thô cần thiết.
Hạn chế xây dựng
Để đảm bảo rằng PCB được chế tạo của bạn đáp ứng các thông số kỹ thuật của bạn, bạn phải luôn xác định trước các thông số kỹ thuật đó. Vị trí thành phần, phân công lớp, thời gian phân tích chuyến bay và thời gian kỹ thuật đều phải được tính đến.
Tín hiệu chất lượng cao
Quan sát thời gian tăng và giảm của tín hiệu, trở kháng, độ dài rãnh và cường độ truyền động. Kiểm tra trước và sau khi bố trí để xem nỗ lực của bạn có được đền đáp hay không.
Phần kết luận
Trong mọi trường hợp, nhân viên kiểm soát chất lượng của IBE sẽ đảm bảo bạn có được những thành phần tốt nhất có thể. Chúng tôi cung cấp lắp ráp tinh vi, chế tạo điện và sản xuất PCB đầy đủ tính năng. Chúng tôi cũng có thể cung cấp thử nghiệm chức năng và lắp ráp PCB tùy chỉnh để đáp ứng nhu cầu của bạn. Nhận báo giá ngay bây giờ!
