Einseitige Leiterplatte
Einfach, smart und kosteneffizient
Das einfache und intelligente Konzept der einseitigen Leiterplatte ist immer noch dasselbe wie seit Anfang der 1960er Jahre. Der Herstellungsprozess profitiert zwischenzeitig jedoch von den neuesten Innovationen bei Produktionsprozessen und Materialien. Einseitige Leiterplatten werden hauptsächlich für kostengünstige, preisorientierte Produkte mit geringer Verdrahtungsdichte verwendet.
Produktvorteile
Eine einseitige Leiterplatte besteht aus einem isolierenden Substrat mit einer Kupferauflage (Kaschierung). Meistens handelt es sich dabei um glasfaserverstärktes (glasfaserhaltiges) Epoxidharz oder Phenolharz, auf das eine Schicht aus Kupfer in gewünschter Kaschierung auflaminiert wird. Die Kupferschaltungen werden in Folge der weiteren Verarbeitung mit einer Schicht aus Zinn-Blei überzogen, um eine um Oxidation des Kupfers zu verhindern. Ein weiterer Nebeneffekt ist, dass diese Oberfläche den Lötprozess erleichtert. Es sind selbstverständlich auch andere Oberflächen (Finishs) erhältlich, wie OSP (Organic Solderability Preservative) oder chemisches Nickel/Gold. Die Kontaktfinger werden hierbei zuerst mit Nickel beschichtet und schließlich mit elektrolytischem Gold (0,025 bis 2µm) für eine hervorragende Leit- und Kontaktfähigkeit bearbeitet. Es sind aber auch noch weitere Optionen möglich, wie Silber- oder Kohlenstoffverbindungen (Carbon), die für Tastatur-Anwendungen notwendig sind. Kohlenstoffkontakte und verschiedene Arten von Lötmasken werden entweder im Siebdruckverfahren oder in einem fototechnischen Verfahren aufgebracht.
Bewährte Technologie
Sehr einfache Fertigungsprozesse sorgen für zuverlässige und kostengünstige Produkte
Kosteneffektivität
Einseitige Leiterplatten sind die günstigste Option für die Fertigung von Leiterplatten
Optionen
Unterschiedlichste Basismaterialien in Verbindung mi diversen Oberflächenausführungen bieten ein weites Einsatzfeld für einseitige Leiterplatten
Was ist eine einseitige Leiterplatte?
Definition
Eine einseitige Leiterplatte (PCB) besitzt auf einer Seite des Basisträgers eine leitende Oberfläche (überwiegend Kupfer), welches entsprechend mit einem Leiterbild strukturiert werden kann. Für wellengelötete Anwendungen bedeutet dies, dass die Bauteilkomponenten auf die nicht kaschierte Seite der Leiterplatte montiert werden müssen. Die eigentlichen Verbindungen werden durch das Leiterbild auf der kaschierten Seite realisiert. Komponenten, die auf der kaschierten Cu-Seite platziert sind, müssen manuell von Hand oder mit einem Selektivlötroboter gelötet werden. Einseitige Leiterplatten sind der einfachste Typ von Leiterplatten. Sie werden in der Regel für Anwendungen mit geringer Bauteildichte verwendet, bei denen die Anzahl der Komponenten und Verbindungen relativ gering ist.
Spezifikationen
Basismaterial: Die für einseitige Leiterplatten verwendeten Basismaterialien sind FR4, CEM-1, CEM-3 (FR1/XPC,) und FR4
Platinendicke: Von 0,4 mm bis 3,2 mm
Kupferkaschierung: Mindestens 1 (17,5µm) bis 2 (35µm) oz/ft²
Leiterbahnbreiten und Abstände: Kostengünstig 200 µm, mindestens 100 µm
Oberflächenfinish: Bleifreie Heißverzinnung(LF HASL), OSP, Im Zinn, Im Silber, ENIG (Empfohlen LF HASL oder OSP aufgrund des Preises)
Lötstopmaskenfarbe: Grün, Weiß, Schwarz, Blau, Rot, Gelb
Materialaufstellung für einseitige Leiterplatten
FR1/XPC
Dieses Material wird in Geräten des alltäglichen Gebrauchs verwendet, die keinen Einsatz moderner Technologien erfordert. Sie bestehen aus Papier und Phenol, sind billig und einfach herzustellen, haben aber eine schlechte Hitzebeständigkeit (<=130°). FR1 ist immer noch auf dem Markt erhältlich, wird aber nach und nach durch CEM1/CEM3 und FR4 ersetzt. Die Flammbarkeit des Materials liegt jedoch im Berich von 94-V0
CEM1
CEM-1 ist ein Verbundmaterial, das aus Glasgewebe und einem Papierkern in Kombination mit Epoxidharz besteht. CEM-1 bietet hervorragende mechanische und elektrische Eigenschaften und lässt sich bis zu einer Materialstärke von 2,36 mm (0,093″) stanzen. Es ist leicht zu stanzen, hat ausgezeichnete elektrische Eigenschaften und eine höhere flexible Festigkeit
CEM3
CEM3 ist dem FR4 sehr ähnlich, aber anstelle eines durchgängigen Glasgewebes wird ein Verbundmaterial aus einem Glasvlieskern und einer gewebten Glasoberfläche verwendet. CEM-3 hat eine milchig-weiße Farbe und ist sehr glatt. Das Material ist ein vollständiger Ersatz für FR4 und hat einen sehr großen Marktanteil in Asien. Es handelt sich um eine Art flammhemmendes, epoxidiertes, kupferkaschiertes Glasplattenmaterial, das im Allgemeinen in der Elektronik für doppelseitige Leiterplatten verwendet wird
FR4
FR ist die Abkürzung für „Flame Retardant“ (Flammschutzmittel). Da eine Leiterplatte für den Betrieb mit Strom ausgelegt ist, muss sie über eine entsprechende Hitzebeständigkeit verfügen. FR4 hat dank der unterschiedlichen Zusammensetzung seiner Schichten eine viel bessere Hitzebeständigkeit als FR1/XPC. Der Kern der FR4 Leiterplatte besteht aus Glasfaser-Epoxid-Schichtstoff. Mit einer Platinendicke von 1,60 mm (0,062 Zoll) ist es das am häufigste verwendete Leiterplattenmaterial. Das 1,6 mm dicke FR4 verwendet standardmäßig acht Schichten aus Glasfasermaterial. Je nach Anwendung der Leiterplatte können unterschiedliche Glasumwandlungstemperaturen berücksichtigt werden. Eingesetzte Materialien werden mit entsprechenden Tg-Werten dimensioniert (Tg 120, Tg 130, Tg 150, Tg 170 oder Hoch-Tg-Materialien). Die angegebenen Zahlen geben jeweils die Glasumwandlungstemperatur in Grad Celsius an (z.B Tg 170 bei 170° C).
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Einseitige Leiterplatten werden in unterschiedlichen Bereichen der Elektronik eingesetzt. Die Haupteinsatzgebiete liegen jedoch überwiegend im Bereich der Konsumer-Elektronik
Technische Daten
Einseitig
| SS Merkmal | Technische Daten der ICAPE-Gruppe Single Side |
|---|---|
| Höhepunkte der Technologie | Einseitige PCB ohne PTH. Das Schneiden erfolgt durch Hard-Tooling mit Push-Back-Option. Abziehbare Maske, Carbon-Tinte, Silber-Jumper auf Anfrage. |
| Werkstoffe | Von kostengünstigem CEM1 bis FR4 mit hohem CTI bis zu 900V Option. |
| Basis-Kupferdicke | 1 Oz bis 3 Oz. |
| Minimale Leiterbahn und Abstände | 0,2mm / 0,225mm. Erweitert 0,1mm / 0,1mm |
| Verfügbare Oberflächenausführungen | OSP, HASL-LF, ENIG, Flash-Gold. |
| Minimale mechanische Bohrung | 0,2mm |
| PCB Dicke | 0,40mm - 2,4mm. Fortgeschrittene 3,2mm. |
| Maximale Abmessungen | 490x600mm. Erweitert: 1200x285mm.. |
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