Tek taraflı pcb Yapısı Süreci ve Pratik Uygulaması

1 katmanlı PCB, tek taraflı PCB olarak da bilinir ve baskılı devre kartı en temel biçimini oluşturur. İletken bakır folyo, dielektrik alt tabakanın yalnızca bir yüzünde bulunur ve tüm devre izleri bu tek iletken yüzey üzerinde düzenlenirken, karşı yüz herhangi bir iletken yol içermeyen saf yalıtkan temel malzemeyi korur.

Bakır folyo, devre desenlerini oluşturmak üzere aşındırma işleminden geçirildikten sonra, izler ve lehimleme yuvaları için kısmi bakır alanlar korunur ve fazla Bakır PCB yüzeyinden temizlenir. Ardından, iletken bölgelerin çoğunu kaplamak üzere lehim maskesi mürekkebi uygulanır ve yalnızca bileşen lehimlemesi için yuvalar açıkta bırakılır. Çoğu montaj durumunda, bileşenler iletken olmayan yalıtkan taraftan yerleştirilir; pimler, lehimleme işleminin tamamlanması için bakır kaplı tarafta elektriksel temas kurmak üzere delinmiş deliklerden geçer.

Tipik bir tek taraflı pcb, üst üste istiflenmiş birden fazla malzeme katmanından oluşur. Yaygın olarak kullanılan temel dielektrik malzeme FR‑4’tür; ancak düşük maliyetli seri üretim ürünlerinde genellikle FR‑1 ve FR‑2 gibi fenolik kağıt bazlı alt tabakalar kullanılır. 35μm (1oz) kalınlığındaki bakır folyo, alt tabakanın bir tarafına yapıştırılan ana iletken tabaka olarak işlev görür. Yeşil, siyah, kırmızı ve diğer özel renklerde mevcut olan lehim maskesi, izleri oksidasyon ve kısa devre risklerinden korur. Bileşen tanımlayıcılarını, kart revizyonlarını ve diğer tanımlama bilgilerini belirtmek için üstüne serigrafi katmanı basılır. Kağıt bazlı alt tabakalar bariz maliyet avantajları sağlasa da, sınırlı ısı direnci ve zayıf mekanik mukavemet gibi dezavantajları da beraberinde getirir.

FR-4, dengeli yalıtım ve termal performans sunarak basit güç kaynağı modülleri ve genel endüstriyel kontrol donanımı için uygun hale gelir.

tek taraflı pcb

Üretim iş akışı, çok katmanlı kartlara kıyasla nispeten daha basittir. Tüm süreç, bakır kaplı temel malzemeyle başlar; ardından desen aktarımı ve aşındırma, delme, lehim maskesi baskısı, serigrafi işaretleme ve son yüzey kaplaması gelir. Sıcak hava lehim düzeltme, toplu siparişler için hâlâ en yaygın yüzey işleme seçeneğidir. Daha fazla maliyet azaltımı gerektiğinde OSP antioksidan işlemi tercih edilir. Altın daldırma, tek taraflı pcb projeleri için nadiren tercih edilir, çünkü bu yüzey işlemi kartın toplam maliyetini önemli ölçüde artırır.

Yapısal kısıtlamalar, bu kartların pratik sınırlarını belirler. Tüm izler tek bir iletken katmanla sınırlı olduğundan, devre yolları ek önlemler alınmadıkça birbirleriyle kesişemez. Yol kesişme sorunlarını çözmek için atlama kabloları kullanılmalıdır. Aşırı sayıda atlama kablosu, montaj iş yükünü artıracak ve uzun vadede sistem güvenilirliğini azaltacağından, tek taraflı pcb yalnızca karmaşıklığı düşük devreler için uygulanabilir bir seçenektir.

Bu, sinyallerin düşük hızda aktığı ve bileşen sayısının sınırlı kaldığı basit güç adaptörleri, uzaktan kumanda kartları, ev aletleri tuş takımı kontrol üniteleri, oyuncak devreleri ve düşük güçlü LED aydınlatma düzenekleri dahil olmak üzere çok çeşitli olgun tüketici donanımları için uygundur. Bu kart türü, yüksek hızlı veya yüksek frekanslı devreler, yüksek bileşen yoğunluklu donanımlar, çok sayıda kesişen sinyal hattına sahip sistemler ve özel topraklama ve ekranlama gerektiren cihazlar için önerilmez. Bu zorlu senaryolar için çift katmanlı veya çift taraflı pcb daha makul bir seçimdir.

Tasarımcılar, şematik ve yerleşim çalışmaları sırasında üretim uygulanabilirliğini tam olarak dikkate almalıdır. İz kesişme çakışmaları, yerleşim aşamalarının erken evrelerinde öngörülmeli ve atlama kabloları için uygun ped konumları, üretim sonrası değişikliklerle halledilmek yerine önceden ayrılmalıdır. 1 oz bakır folyolu FR‑4 malzemesi için, 0,2 mm’nin üzerindeki iz genişliği ve aralığı seri üretimde istikrarlı verim sağlar; ancak küçük partili prototip üretimi için teknik sınır olarak 0,15 mm kabul edilebilir. Deliğe gömülü bileşenler için, delinmiş delik çapı bileşen pimi boyutundan 0,2–0,3 mm daha büyük olmalıdır. Delme işlemi sırasında alt tabakası tüylenme eğiliminde olan ve sık mekanik bükülmeye dayanamayan kağıt bazlı kartlara özel dikkat gösterilmelidir.

Maliyet açısından bakıldığında, tek taraflı pcb, hem prototip hem de seri üretim siparişleri için daha az malzeme kullanımı ve basitleştirilmiş işleme adımları sayesinde belirgin fiyat avantajları sağlar. Devre karmaşıklığı arttıkça çok sayıda atlama kablosu gerekmeye başlar ve bu durumda ekstra malzeme ve manuel lehimleme masrafları birikir. Bu gibi durumlarda, toplam maliyet çift katmanlı PCB’ye yaklaşabilir; dolayısıyla çift katmanlı kartlara geçmek daha ekonomik hale gelir.

Scroll to Top