單面 PCB 設計:簡約與精巧的完美結合
1 分鐘
- 1. 單面 PCB 的結構
- 2. 單面 PCB 的焊接
PCB(印刷電路板)是一種關鍵的電子元件,既是電子元件的支撐體,也是它們之間電氣連接的載體。自 1925 年印刷電路板發明以來,PCB 設計變得越來越精密、多層且複雜。然而,最簡單的單面 PCB 仍廣泛應用於收音機、洗衣機、遙控器等工業產品中。
1. 單面 PCB 的結構
傳統 FR4 單面 PCB 僅能在其中一面佈線,單面覆蓋防焊層,雙面皆可印刷文字(依客戶設計而定)。由於單面 PCB 不使用電鍍製程,孔壁無銅(注意:以 JLCPCB 為例,依其板材與板厚,0.4 mm、0.6 mm、0.8 mm 與 2.0 mm 板厚預設採用雙面板編號,成品孔內會有銅)。
2. 單面 PCB 的焊接
由於單面 PCB 僅單面有線路,焊接必須在與線路同側的裸露焊盤上進行。依元件結構不同,有兩種焊接方式:
1. 同面焊接
元件本體與線路位於同一側,多用於 SMT 元件。
2. 異面焊接
元件本體置於一側,線路位於另一側,常見於插件或穿孔元件。
3. 單面 PCB 的工程設計檔案
實際上,PCB 設計是分層的。
例如雙面 PCB 設計,頂層為正視圖,文字正向,成品板文字亦正向;底層則為反視圖(鏡像)。若底層設計時文字正向,實際成品從反面觀看時文字將反向。
線路層同理。回到單面 PCB,若設計於底層,則為反視圖,實際板子需從反面觀看才能與設計相符(如圖所示)。
4. 工廠製造特點
實際生產時,為避免毛刺與銅絲,會將底層線路鏡像至頂層進行生產(此鏡像不影響原始結構設計)。優點在於鑽頭先接觸銅面,基材位於下方,可確保銅面被乾淨鑽穿;若從下方鑽銅面,將產生大量毛刺與銅絲。
5. 特別注意事項
鋁基層:單面鋁基板因鋁基材導電,直接焊接元件將造成短路。
文字印刷:鋁基板建議將文字印在銅面而非鋁面,銅面文字更易辨識。
儘管單面 PCB 結構簡單,仍需仔細考量線路與焊接位置,避免設計錯誤。正確的層次與製程選擇,能確保這類板子持續為各種工業應用提供可靠性能。
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