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単層PCB製造の長所と短所は何ですか?

2020-03-30

単層PCB製造プロセス、長所、短所、およびそれがあなたにとって重要である理由を理解するための包括的なガイド?

Single layer pcb manufacturing

現在、単層PCB製造 は、これらのPCB設計の総生産量のほぼ3分の1を占めており、優れた競争力を示しています。

 

プリント基板とは?

プリント回路基板–基本的な知識

Single layer pcb manufacturing and suppliers

今日、単層PCB製造技術単層PCB製造ます。

そのような特別なコンポーネントはプリント回路基板であり、それなしでは電子デバイスやコンポーネントは不可能です。 PCのメインボードについて考えてみてください。

一般に、PCBは、ウェーハのように薄い銅導体トラックを備えた絶縁材料(エポキシ樹脂など)で作られたプレートです。 プリント基板メーカーは、電子部品(回路、ダイオード、抵抗など)を装備しています。

さらに、これらは片側がはんだ接続を使用して導体線に小さな穴で接続されているか、両側に接続されています。つまり、銅の導体トラックとコンポーネントが回路基板の両側に配置されています。

単層PCB製造-最も単純なプリント回路基板 

これは、片面回路基板とも呼ばれます。 一般に、設計と製造が簡単なため、ほとんどの電子機器で最も単純で最も一般的に使用されている回路基板です。 単層PCB製造 は、導電性材料、多くの場合銅の層が付属しています。

はんだマスク層が回路基板を酸化から保護します。 同様に、スクリーンプリントは回路基板のコンポーネントを識別します。 このタイプのPCBは、プリンター、ラジオ、電卓などの低コストの大量生産アプリケーションで使用されます。

なぜ単層PCB?

単層PCBは、片面が箔層でコーティングされた費用効果の高い誘電体です。 したがって、設計上の特徴により、効果的な熱を生成する必要がある場合は、金属ヒートシンク(たとえば、アルミニウム合金1100/5056)と薄い誘電体層(80〜100ミクロン)の存在が使用されます。ボードの表面から沈みます。

単層PCB製造使用範囲

  • 家庭用器具
  • 自動制御システム/自動化
  • 制御およびスイッチングデバイス(大電流)
  • LEDライト
  • 電源および測定器

単層PCB製造で使用される材料

では単層PCB製造、PCBメーカーは、多くの場合、グラスファイバーを使用します。
  • FR4 1〜1.5mmの厚さ。
  • ヒートシンクが統合されたIMSボード。

単層PCBの設計機能

Single layer pcb manufacturing and suppliers in china

単層PPは、片面が薄い保護材料でコーティングされた層状誘電体で構成されています。 多くの場合、表面材の形で、高純度の電気技術銅箔が使用されます。 さらに、誘電体層は、エポキシ/ベークライト樹脂を含浸させたガラス繊維または複合材料です。

処理(化学的または機械的)の結果として、導体のトポロジーが誘電体/金属ベースの側面に作成されます。 同時に、導電性パターン(トポロジー)を形成するための一般的な方法の中で、オフセット印刷とネットワークグラフィック法は、単層PCB製造.

次に、トポロジの表面がはんだマスクと仕上げコーティングの層で覆われます。これにより、次のことが可能になります。

  • はんだの広がりを効果的に排除します。
  • 外部の悪影響に対する保護;
  • 設置作業の目視検査を容易にします。

単層PCB製造方法

主な製造方法は、トポロジーを作成するためのサブトラクティブケミカル法です。 この場合、箔からの誘電体は、ボードの非導電性部分から箔材料の除去にかけられる。

サブトラクティブ生産方法の段階

  • 技術的な空白の切断
  • 必要な穴を開けて箔の表面を準備する–これは脱酸ステップとも呼ばれます
  • 一般に、さらなるエッチングの対象とならない領域にスクリーニングすることにより、フォトレジストのバリ取りと塗布を行います。 
  • エッチングの段階、フォトレジストの洗浄
  • ソルダーマスクとトップコート
  • ラベル付けと品質管理

重要なポイント:単層の高解像度PCBを作成する場合、フォトレジストを塗布するためのスクリーン印刷方法は、トポロジーを形成するための写真印刷方法に置き換えられます。

 

PCB製造カテゴリー

プリント基板の設計に隣接する選択と計画は、特に機械的特性の観点から決定的なポイントです。 同時に、単層PCB製造場合、PCBボード メーカーはさまざまな品質レベルの材料を使用します。

さらに、開発者にとって最も適切で便利なのは、pcbsの製造元が近くにある場合です。

 

単層PCB製造における層状材料の使用

プリント単層PCB製造ます。 同様に、インデックスFR-1の材料は最も高い可燃性を持ち、FR-5は最も低くなります。

既製のボードを選択する原則:価格とメーカー

電器店は、単層PCB製造。 そのため、購入する際には、いくつかの要素を考慮することが重要です。

  1. ベースの寸法。 一般的に、それはそれにインストールされている要素の数に依存します。
  2. タイルの製造に使用される層の数。
  3. 無線要素を固定するための穴に金属インサートがあります。
  4. 両面または片面の図面。
  5. フレキシブルまたはリジッドベース。

私たち単層PCB製造しています。

たとえば、単純な電化製品を組み立てる必要がある場合、有名なブランドに高額の支払いをする意味はありません。 ただし、最も安価な単層PCB製造 会社はすぐに故障し、火災を引き起こす可能性があります。 選択するときは、電気トラックの性能、構造の完全性を確認する必要があります。

ボード製造材料

一般に、電子機器の製造プロセスで使用される材料にはいくつかの種類があります。

  1. 構造の主要部分は誘電体でできている必要があります。 それはグラスファイバー、性器である可能性があります。
  2. ボードを製造するための2番目のオプションは、誘電体層が適用される金属ベースです。 陽極酸化アルミニウムが最も一般的に使用されます。
  3. 耐熱基板には単層PCB製造、フッ素樹脂を使用しています。 さらにグラスファイバーで補強されています。 セラミックは、機械的特性を高めるために組成物に添加されます。
  4. 柔軟なタイルを作成するには、カプトンを適用します。

材料はどの電気店でも購入できます。

DIY単層PCB製造

自分で電化製品のベースを作るのは簡単です。 これを行うには、単層PCB製造消耗品、ツールを準備し、特定の手順を実行する必要があります。

製造には以下が必要です。
  1. Textolite –ホイルの層が必要です。 両面または片面にすることができます。 さらに、ホイル素材の製造には時間がかかるため、完成したタイルを購入することをお勧めします。
  2. 鉄、温度制御付きの工業用ヘアドライヤー。
  3. 3Dプリンタ。
  4. 金属用はさみ。
  5. 光沢のあるコーティングされた写真用紙。
  6. 歯ブラシ。
  7. 医療用アルコール。
  8. 上質なサンドペーパー。
  9. 粘着テープ、マーカー。

10.ボール盤、ドリル、彫刻機。

  1. 塩素鉄。

追加のツールには、電子部品を取り付けるためのはんだごて、はんだ、およびフラックスが含まれます。

単層PCB製造ステップ:

  1. PCBシートで、将来のプレートの寸法に注意してください。 金属はさみで切る。
  2. 細かいサイズのエメリー紙を使用して、光沢が現れるまでPCBの側面を研磨します。 不規則性を取り除くために端を処理すること。
  3. 布をアルコールで濡らし、プレートを拭きます。 脂っこい指で表面を汚さないように、ゴム手袋で作業する必要があります。単層PCB製造.
  4. 同様に、コンピュータ上で将来の導電経路の図面を事前に描きます。 接続ノード、追加コンポーネントのドッキングポイント、ジャンパーを計算します。
  5. 得られた導体のパターンを写真用紙に印刷します。
  6. プリントアウトを下向きにしてテキストOliteに置きます。 アイロンをネットワークに接続し、ウォームアップするまで待ちます。 同様に、ゆっくりと動かしながら、硬いプレートの上で紙を滑らかにします。 黄色になり始めたら、アイロンを外します。
  7. はんだ付けされた紙でボードを洗面台に持っていきます。 流水の下に下げます。 歯ブラシを使用して、残っている紙を拭き取ります。
  8. プレートを明るい光の下に置いて乾かします。

9-エッチング用の組成物の準備-単層PCBボード製造 

電化製品の粉末店で販売されている塩化第二鉄が必要になります。 プラスチックから容器を取り出し、その中に3部の水を注ぎ、1部の塩化第二鉄を加えます。 溶液を完全にかき混ぜます。

  1. エッチングのために、ドライボードを完成した混合物に浸します。 一般に、ボードの処理速度は、試薬の品質、組成物の温度、箔層の厚さによって影響を受けます。 プロセスをスピードアップするために、液体を加熱することができます。

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ただし、温度が高すぎると図面が損傷します。 さらに、プロセスを安全にスピードアップするために、電話からタンクにモーターを取り付けることができます。 軽い振動はエッチングに影響します。

  1. エッチング後、ボードは流水で洗浄する必要があります。 アルコールを含ませた布で拭いてください。
  2. 次の単層PCB製造プロセスは穴あけです。

これを行うには、特別な機械、彫刻家、またはドリルを使用することをお勧めします。 さらに、工具はバイスで動かずに固定されるため、正確な穴を開けることができます。 図面によると、掘削が行われます。 穴を開けた後、ボードの表面にサンドペーパーを通し、バリを取り除く必要があります。

  1. ベースの錫メッキ 

ボードは医療用アルコールで濡らされています。 それはクランプなしで軽い動きでぼろきれで適用されなければなりません。 酸洗い液で別のぼろきれを湿らせます。 さらに、ボードの側面に注油します。 はんだごてではんだを加熱し、電気チャネルにすばやく適用します。

  1. きめの細かい紙で、タイルの側面に沿って歩きます。
錫メッキは、ボードの製造におけるオプションのステップと見なされます。 ただし、いくつかの利点があるために作成されます。
  1. 耐食性を高めます。
  2. 導電層の厚みが増し、抵抗が減少するため、基板の効率が向上します。
  3. 無線部品のはんだ付けが簡単です。

作業のルールに従い、その場しのぎのボードを組み立てるのは複雑なプロセスのようには思えません。 つまり、他の部品を固定する前に、導電パターンを確認することが重要です。

単層PCB製造における一般的な間違い

その場しのぎの基地を組み立てるとき、人々はさまざまな間違いを犯します。 一般的に、最も一般的なものは次のとおりです。

  1. 導電性パスの幅が間違っています。これは、電圧の損失、導体の過熱、低い機械的強度につながります。 したがって、このような問題が発生しないようにするには、導電性トラックの最大許容幅を作成する必要があります。
  2. 不適切な電源回路設計。 出力電圧、大きな出力リップル、干渉を低減します

定電圧の代わりに。 したがって、この問題の解決策は、セラミック製の電源コンデンサであるトラックの最大幅です。

  1. 3。 接地の問題。 最小幅の従来の導体を使用します。 それは、作業プロセスの不安定性、ベースの過熱につながります。 さらに、解決策は、配線に別の絶縁層を使用することです。
  2. ボード上に堆積された銅導体間の小さなギャップ。 同時に、それは基地の完全性の侵害につながります。 この問題に対処するには、導体間の距離を長くする必要があります。
  3. 1つのプレートに多数の接続穴。 これは、導電経路の増加、抵抗の増加につながります。 同時に、小さなプレートに最大2つの穴を使用します。

他にも問題があります。 ただし、あまり人気がなく、専門家の介入が必要です。

 

結論

アナログ回路を設計および配線するときは、次の点に注意してください。

一般:

  • 回路基板を電気回路のコンポーネントと考えてください
  • 同時に、ノイズと干渉の原因を理解し、理解する
  • モデルとレイアウトスキーム

単層PCB製造:

  • 高品質の素材(FR-4など)でのみPCBを使用してください
  • 同様に、多層PCBで作成された回路は、2層回路基板で作成された回路よりも外部ノイズの影響を受けにくくなっています。
  • 異なる土地と供給のために分割された、重複しないポリゴンを使用する
  • さらに、回路基板の内側の層にアースと電源のポリゴンを配置します。

配線:

  • ボードのアナログ領域にロジック信号を運ぶワイヤーを配線しないでください。その逆も同様です。
  • インダクタンスが追加の問題につながる可能性があるため、不要なビアの使用は避けてください。
  • 何よりも、可能であれば、導体を直角に走らせたり、角の上部を滑らかにしたりしないでください。

単層PCBボードを組み立てますか?

プリント基板は、電化製品、メカニズムの基礎です。 同様に、それらは特定の機能を実行する主要な要素にはんだ付けされています。 また、自分の手でベースを組み立てることができます。 これを行うには、それが使用される場所を決定し、図面を描き、図面を拾い上げ、特定の一連のアクションを実行する必要があります。 さらに、単層PCB製造 会社に.

 

ほとんどの場合、片面PCBは安価な家電製品で使用されます。 同様に、単層PCB製造は、PCBの誘電体ベースから剥がれることが多い要素の固定の信頼性と弱さがあります。 したがって、金属化された穴は構造に大きな強度を与えます。

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