Un PCB FR4 simple face (PCB unilatéral) possède une seule couche de cuivre sur un substrat FR4. C'est le choix le plus économique pour l'électronique analogique simple, l'alimentation, l'éclairage et l'éducation. Ce guide explique les spécifications principales, les tolérances de fabrication et les règles de conception afin que vous puissiez décider quand un circuit simple face offre le meilleur rapport qualité-prix – et quand passer à un PCB FR4 double face.
Spécifications Techniques Principales
Les cartes FR4 simple face sont simples, mais de bons résultats techniques reposent toujours sur des données matérielles et des tolérances réalistes.
Matériau FR4 (Typique)
- Constante diélectrique (Dk) : 4,2–4,8 @ 1 MHz
- Facteur de perte (Df) : ~0,02 @ 1 MHz
- Température de transition vitreuse (Tg) : 130–140 °C (standard) ; 170 °C+ disponible
- Conductivité thermique : ~0,3–0,4 W/m·K
- Absorption d'humidité : < 0,15 %
Feuille de Cuivre
- Épaisseur courante : 1 oz (≈35 µm) ; 2 oz (≈70 µm) en option
- Conductivité : ~5,8 × 10^7 S/m
- Résistance au pelage : ≥ 1,5 N/mm (préparation et durcissement appropriés)
Tolérances de Fabrication (Capacité Typique)
| Paramètre | Standard | Précision |
|---|---|---|
| Contour de la carte | ±0,20 mm | ±0,10 mm |
| Diamètre du trou | ±0,10 mm | ±0,05 mm |
| Position du trou | ±0,15 mm | ±0,08 mm |
| Largeur de trace | ±20 % | ±10 % |
| Épaisseur du cuivre | ±10 % | ±5 % |
Considérations et Limitations de Conception
Portance de Courant & Thermique
Utilisez la méthodologie IPC-2152 (ou votre calculateur préféré) pour dimensionner les traces avec des marges d'élévation de température adéquates. Conseils pratiques :
- Un cuivre plus lourd (p.ex. 2 oz) supporte des courants plus élevés et réduit l'élévation de température.
- Des traces plus larges sur une face simple sont simples – pas de contraintes de via.
- Appliquez des zones de cuivre pour améliorer la diffusion de la chaleur ; considérez le déclassement ambiant et le flux d'air.
Stratégies de Routage (Pas de Deuxième Couche)
- Solutions de cavalier : Résistances 0 ohm ou fils de liaison pour croiser les traces si nécessaire.
- Placement d'abord : Groupez les circuits apparentés pour minimiser les croisements et la longueur des traces.
- Composant-comme-pont : Les corps peuvent aider à "enjamber" de courtes distances dans les sections basse tension.
- Zones d'exclusion : Planifiez des zones d'exclusion autour des éléments mécaniques et des pastilles traversantes larges pour éviter les points d'étranglement.
CEM & Mise à la Terre
- Privilégiez les chemins de retour courts et les masses en étoile pour les sections analogiques.
- Pour les alimentations à découpage ou les horloges, gardez les boucles serrées ; si les marges de bruit sont serrées ou la fréquence > ~10 MHz, envisagez de passer à un PCB FR4 double face ou un PCB FR4 multicouche.
Avantages Coût des PCB FR4 Simple Face
Un PCB FR4 simple face est l'option la plus rentable pour les conceptions simples et de complexité faible à moyenne. Son processus de fabrication élimine les multiples étapes de stratification et d'alignement requises pour les cartes multicouches, ce qui entraîne des coûts de tooling et de production inférieurs.
Pourquoi les PCB FR4 Simple Face sont plus Abordables
- Aucun alignement intercouches – Une seule couche de cuivre simplifie l'imagerie et l'exposition.
- Meilleure utilisation du panneau – Une disposition efficace réduit le gaspillage de matériau et améliore le rendement.
- Flux de processus plus simple – Moins d'étapes de production signifient un délai d'exécution plus rapide et un temps de configuration réduit.
- Coût de tooling inférieur – Les panneaux simple face nécessitent un minimum de perçage et de dispositifs d'alignement.
En réduisant à la fois la complexité du processus et le temps de cycle, les PCB FR4 simple face offrent un excellent équilibre coût-performance pour les circuits de puissance, les cartes LED et les systèmes de contrôle de base.
Flux de Processus Standard
- Préparation du matériau : Feuille FR4 avec feuille de cuivre
- Perçage : Trou traversants et éléments de montage
- Imagerie : Application et exposition du photorésist
- Gravure : Motif du cuivre pour former les circuits
- Masque de soudure : Application de la couleur (p.ex. PCB FR4 noir ou autre)
- Sérigraphie : Repères de référence et de polarité
- Finition : HASL, ENIG ou OSP selon les besoins de conception
- Découpage/Dépanélisation : CNC ou V-score selon les besoins
- Test : Vérification électrique (sonde volante/adaptateur)
Pourquoi Choisir HILPCB pour la Fabrication de PCB Simple Face
Lorsque vous concevez un PCB FR4 simple face, HILPCB transforme votre conception en un produit fini – exactement comme spécifié, avec une qualité fiable et une constance des couleurs. Si vous pouvez le concevoir, nous pouvons le fabriquer.
Ce qui Distingue HILPCB
- Compatibilité totale de conception – Nous acceptons tous les formats Gerber et de fabrication standard. Toute conception répondant aux normes de mise en page PCB peut être produite avec précision.
- Contrôle qualité stable – Chaque carte passe par une inspection optique automatisée (AOI) et des tests électriques pour garantir l'absence de circuits ouverts ou courts.
- Tailles de commande flexibles – D'un prototype à de grandes séries, nous maintenons la même précision de processus et fiabilité de livraison.
- Couleurs de masque de soudure personnalisées – Choisissez parmi rouge, bleu, vert, jaune, noir, blanc ou toute teinte Pantone personnalisée.
- Délais d'exécution rapides – Une production rationalisée et une chaîne d'approvisionnement solide soutiennent des délais courts sans compromettre la qualité.
- Résultats cohérents – Qu'il s'agisse d'un panneau ou de mille, la teinte, l'épaisseur du cuivre et l'alignement du masque de soudure restent uniformes.
HILPCB fournit une fabrication fiable de PCB FR4 simple face pour les ingénieurs qui ont besoin de précision, de flexibilité et de confiance. Pour les circuits plus avancés, explorez nos options de PCB FR4 multicouche ou nos matériaux PCB FR4 premium pour des tolérances plus serrées et des performances améliorées.
FAQ : PCB FR4 Simple Face
Q1 : Comment dimensionner les traces pour le courant sur une carte simple face ? Utilisez un calculateur basé sur IPC-2152 avec votre élévation de température autorisée, le poids du cuivre et l'environnement. En cas de doute, augmentez la largeur ou passez à du cuivre 2 oz.
Q2 : Puis-je utiliser des CMS à pas fin sur des PCB simple face ? Oui, dans une certaine mesure. Vérifiez la largeur/espacement min. ci-dessus et gardez les nets critiques courts. Si le routage devient encombré, passez à une double face.
Q3 : Quelle finition de surface est la meilleure ? HASL est rentable ; ENIG offre des pads plats et une meilleure résistance à la corrosion pour le pas fin ou le stockage longue durée ; OSP est bon pour le budget et RoHS.
Q4 : HILPCB peut-il correspondre à la couleur de ma marque ? Oui. Nous prenons en charge les couleurs personnalisées de masque de soudure en plus de toutes les options standard. Fournissez une référence Pantone pour assurer la cohérence entre les lots.