Una pcb una sola cara, también conocida como Place de una sola cara, es la forma más básica de placa de circuito impreso. La lámina de cobre conductora se encuentra únicamente en una de las caras del sustrato dieléctrico, y todas las pistas del circuito se disponen en esta única superficie conductora, mientras que la cara opuesta conserva el material base puramente aislante, sin ninguna vía conductora.
Una vez que la lámina de cobre se somete a un proceso de grabado para formar los patrones del circuito, se conservan áreas parciales de cobre para las pistas y las almohadillas de soldadura, y se elimina el cobre sobrante de la superficie de la placa. A continuación, se aplica tinta de máscara de soldadura para cubrir la mayor parte de las regiones conductoras, dejando al descubierto únicamente las almohadillas para la soldadura de los componentes. En la mayoría de los casos de montaje, los componentes se insertan desde el lado aislante no conductor, con los pines pasando a través de los orificios perforados para establecer contacto eléctrico en el lado revestido de cobre y completar así la soldadura.
Una típica pcb una sola cara se fabrica con múltiples capas de material apiladas. El material dieléctrico base más utilizado es el FR‑4, mientras que los productos de producción en masa de bajo coste suelen emplear sustratos a base de papel fenólico, como el FR‑1 y el FR‑2. La lámina de cobre, con un grosor de 35 μm (1 oz), constituye la capa conductora principal, unida a una de las caras del sustrato.
La máscara de soldadura, disponible en verde, negro, rojo y otros colores personalizados, protege las pistas de la oxidación y del riesgo de cortocircuitos. La capa de serigrafía se imprime en la parte superior para marcar los identificadores de los componentes, las revisiones de la placa y otra información de identificación. Los sustratos a base de papel ofrecen evidentes ventajas en cuanto a costes, pero presentan inconvenientes como una resistencia térmica limitada y una baja resistencia mecánica.
El FR-4 ofrece un rendimiento equilibrado en cuanto a aislamiento y propiedades térmicas, lo que lo hace adecuado para módulos sencillos de fuente de alimentación y hardware de control industrial en general.
Su proceso de fabricación es relativamente sencillo en comparación con el de las placas multicapa. Todo el procedimiento comienza con un material base revestido de cobre, al que le siguen la transferencia del patrón y el grabado, el taladrado, la impresión de la máscara de soldadura, el marcado por serigrafía y el acabado final de la superficie.
La nivelación de la soldadura con aire caliente sigue siendo la opción de tratamiento de superficie predominante para los pedidos en serie. Se opta por el tratamiento antioxidante OSP cuando se requiere una mayor reducción de costes. Rara vez se especifica la inmersión en oro para proyectos de PCB de una sola cara, ya que este acabado eleva significativamente el coste total de la placa.
Las limitaciones estructurales definen sus límites prácticos. Dado que todas las pistas se limitan a una única capa conductora, las rutas de los circuitos no pueden cruzarse entre sí sin medidas adicionales. Es necesario introducir puentes para resolver los conflictos de intersección de pistas. Un número excesivo de puentes aumentará la carga de trabajo del montaje y reducirá la fiabilidad del sistema a largo plazo, por lo que los PCB de una sola cara solo son viables para circuitos de baja complejidad.
Se adapta bien a una amplia gama de hardware de consumo consolidado, incluidos adaptadores de corriente sencillos, placas de mandos a distancia, unidades de control con teclado para electrodomésticos, circuitos de juguetes y conjuntos de iluminación LED de baja potencia, en los que las señales circulan a baja velocidad y la cantidad de componentes es limitada. Este tipo de placa no se recomienda para circuitos de alta velocidad o alta frecuencia, hardware de alta densidad de componentes, sistemas con numerosas líneas de señal que se cruzan y dispositivos que requieren un blindaje de puesta a tierra específico. Para estos escenarios exigentes, las placas de circuito impreso de doble capa o multicapa son la opción más razonable.
Los diseñadores deben tener plenamente en cuenta la viabilidad de la fabricación durante el trabajo de esquemas y diseño. Los conflictos de cruce de pistas deben preverse en las primeras fases del diseño, y deben reservarse previamente las posiciones adecuadas de las almohadillas para los puentes, en lugar de gestionarse mediante modificaciones posteriores a la producción.
En el caso del material FR-4 con lámina de cobre de 1 oz, un ancho y un espaciado de las pistas superiores a 0,2 mm garantizan un rendimiento estable para la producción en serie, aunque 0,15 mm puede aceptarse como límite técnico para la creación de prototipos en lotes pequeños. En el caso de los componentes de orificio pasante, el diámetro del orificio perforado debe ser entre 0,2 y 0,3 mm mayor que el tamaño de la patilla del componente. Se debe prestar especial atención a las placas con sustrato de papel, ya que este tiende a deshilacharse durante el taladrado y no soporta flexiones mecánicas frecuentes.
Desde el punto de vista de los costes, las PCB de una cara ofrecen ventajas de precio evidentes gracias a una menor cantidad de material y a unos pasos de procesamiento simplificados, tanto para prototipos como para pedidos en serie. Cuando la complejidad del circuito aumenta hasta requerir un gran número de puentes, se acumulan los gastos adicionales de material y de soldadura manual. En tales circunstancias, el coste total puede acercarse al de una pcb de doble cara, por lo que resulta más económico pasar a placa de doble cara.
