单层FR4 PCB（单面PCB）在FR4基材上有一层铜箔。它是简单模拟电路、电源、照明和教育电子产品的经济选择。本指南解释了核心规格、制造公差和设计规则，以便您决定何时单面板能提供最佳价值——以及何时升级到双层FR4 PCB。
核心技术规格
单面FR4板虽然简单，但良好的工程结果仍然依赖于材料数据和现实的公差。
FR4材料（典型）
- 介电常数 (Dk): 4.2–4.8 @ 1 MHz
- 损耗因子 (Df): ~0.02 @ 1 MHz
- 玻璃化转变温度 (Tg): 130–140 °C (标准)；可选170 °C+
- 导热系数: ~0.3–0.4 W/m·K
- 吸湿率: < 0.15%
铜箔
- 常见厚度: 1 oz (≈35 µm)；可选2 oz (≈70 µm)
- 电导率: ~5.8 × 10^7 S/m
- 剥离强度: ≥ 1.5 N/mm (适当的准备和固化)
制造公差（典型能力）
| 参数 | 标准公差 | 精密公差 |
|---|---|---|
| 板外形 | ±0.20 mm | ±0.10 mm |
| 孔径 | ±0.10 mm | ±0.05 mm |
| 孔位 | ±0.15 mm | ±0.08 mm |
| 线宽 | ±20% | ±10% |
| 铜厚 | ±10% | ±5% |
设计考虑与限制
电流承载与热管理
使用IPC-2152方法（或您偏好的计算器）来确定具有足够温升裕量的线宽。实用指南：
- 更厚的铜箔（例如2 oz）支持更高电流并降低温升。
- 单层板上更宽的走线很简单——没有过孔限制。
- 应用铜浇灌以改善散热；考虑环境降额和气流。
布线策略（无第二层）
- 跳线解决方案: 使用零欧姆电阻或导线跳线在必要时交叉走线。
- 布局优先: 将相关电路分组，以最小化交叉和走线长度。
- 元件作为桥梁: 元件本体可以帮助在低压部分“跨过”短距离走线。
- 禁布区: 围绕机械部件和大通孔焊盘规划禁布区，避免瓶颈点。
EMI与接地
单层FR4 PCB制造的成本优势
对于简单和低至中等复杂度的设计，单层FR4 PCB是成本效益最高的选择。其制造过程省去了多层板所需的多重层压和对准步骤，从而降低了模具和生产成本。
为什么单层FR4 PCB更经济
- 无层间对准 – 仅一层铜箔简化了成像和曝光。
- 更高的面板利用率 – 高效的布局减少了材料浪费并提高了良率。
- 更简化的流程 – 更少的生产阶段意味着更快的周转时间和减少的设置时间。
- 更低的模具成本 – 单面面板需要最少的钻孔和对准夹具。
通过降低过程复杂性和周期时间，单层FR4 PCB为电源电路、LED板和基本控制系统提供了出色的成本性能比。
标准工艺流程
- 材料准备: FR4板材与铜箔
- 钻孔: 通孔和安装特征
- 成像: 光刻胶应用与曝光
- 蚀刻: 图案化铜形成电路
- 阻焊: 应用颜色（例如黑色FR4 PCB或其他）
- 丝印: 参考标记和极性标记
- 表面处理: 根据设计需要选择HASL、ENIG或OSP
- 路由/分板: 根据需要选择CNC或V-cut
- 测试: 电气验证（飞针测试/夹具测试）
为什么选择HILPCB进行单层PCB制造
当您设计单层FR4 PCB时，HILPCB将您的设计转化为成品——完全按照规格，具有可靠的质量和颜色一致性。只要您能设计出来，我们就能制造出来。
HILPCB的独特之处
- 完全的设计兼容性 – 我们接受所有标准的Gerber和制造格式。任何符合PCB布局标准的设计都可以被精确生产。
- 稳定的质量控制 – 每块板都经过自动光学检测（AOI）和电气测试，确保无开路或短路。
- 灵活的订单数量 – 从一件原型到大批量生产，我们保持相同的过程精度和交付可靠性。
- 定制阻焊颜色 – 可从红色、蓝色、绿色、黄色、黑色、白色或任何自定义潘通色号中选择。
- 快速的交货时间 – 简化的生产和强大的供应链支持在不影响质量的前提下缩短周转时间。
- 一致的结果 – 无论是一个面板还是一千个，色调、铜厚和阻焊对位都保持均匀。
HILPCB为需要精确性、灵活性和信心的工程师提供可靠的单层FR4 PCB制造。对于更高级的电路，探索我们的多层FR4 PCB选项或高级FR4 PCB材料，以获得更严格的公差和增强的性能。
常见问题解答：单层FR4 PCB
Q1: 如何在单面板上根据电流确定线宽？ 使用基于IPC-2152的计算器，输入您允许的温升、铜重和环境。如有疑问，增加宽度或改用2 oz铜。
Q2: 我可以在单面PCB上做细间距SMD吗？ 可以，在合理范围内。检查上述最小线宽/间距，并保持关键网络走线短。如果布线变得拥挤，升级到双层板。
Q3: 哪种表面处理最好？ HASL具有成本效益；ENIG为细间距或长期存储提供平坦焊盘和更好的耐腐蚀性；OSP适用于预算和RoHS要求。
Q4: HILPCB可以匹配我的品牌颜色吗？ 是的。除了所有标准选项外，我们还支持定制阻焊颜色。提供潘通参考色以确保批次间的一致性。