Apa itu PCB? Pengertian Jenis jenis dari PCB

Apa itu PCB?

PCB adalah Papan Sirkuit Cetak berlaminasi tembaga dan non-konduktif, di mana semua komponen listrik dan elektronik dihubungkan bersama dalam satu papan umum dengan dukungan fisik untuk semua komponen dengan alas papan.  

Ketika PCB tidak dikembangkan, pada saat itu semua komponen dihubungkan dengan kabel yang meningkatkan kompleksitas dan menurunkan keandalan rangkaian, dengan cara ini kita tidak dapat membuat rangkaian yang sangat besar seperti motherboard.  

Pada PCB, semua komponen dihubungkan tanpa kabel, semua komponen dihubungkan secara internal, sehingga akan mengurangi kompleksitas desain rangkaian secara keseluruhan.  

PCB digunakan untuk menyediakan listrik dan konektivitas antar komponen, yang berfungsi sesuai dengan rancangannya Bagaimana cara membuat PCB di rumah?

PCB dapat disesuaikan untuk spesifikasi apa pun dengan kebutuhan pengguna.  

Ini dapat ditemukan di banyak perangkat elektronik seperti; TV, Ponsel, Kamera digital, Bagian Komputer seperti; Kartu grafis, Motherboard, dll. 

Ini juga digunakan di banyak bidang seperti; alat kesehatan, mesin industri, industri otomotif, penerangan, dll.

Jenis PCB:

Ada beberapa jenis PCB yang tersedia untuk rangkaian. Dari jenis PCB ini, kita harus memilih jenis PCB yang sesuai dengan aplikasi kita.

1. PCB lapisan tunggal
2. PCB lapis ganda
3. PCB berlapis-lapis
4. PCB fleksibel
5. PCB yang didukung aluminium
6. PCB fleksibel-kaku

PCB Lapisan Tunggal:

PCB lapisan tunggal juga dikenal sebagai PCB satu sisi. Jenis PCB ini adalah PCB yang sederhana dan paling banyak digunakan karena PCB ini mudah dirancang dan dibuat.  

Satu sisi PCB ini dilapisi dengan lapisan bahan konduktor apa pun. Umumnya tembaga digunakan sebagai bahan penghantar PCB, karena tembaga memiliki sifat penghantar yang sangat baik. 

 Lapisan topeng solder digunakan untuk melindungi PCB dari oksidasi diikuti dengan layar sutra untuk menandai semua komponen pada PCB.  

Pada jenis PCB ini, hanya satu sisi PCB yang digunakan untuk menghubungkan berbagai jenis komponen listrik atau elektronik seperti resistor, kapasitor, induktor, dll. Komponen-komponen ini disolder.  

PCB ini digunakan dalam biaya rendah dan aplikasi manufaktur massal seperti kalkulator, radio, printer, dan solid-state drive.

PCB Lapisan Ganda:

PCB lapis ganda juga dikenal sebagai PCB bersisi ganda. Seperti namanya, pada jenis PCB ini, lapisan tipis bahan konduktor, seperti tembaga diaplikasikan pada sisi atas dan bawah papan.  

Di PCB, pada lapisan papan yang berbeda, terdiri melalui, yang memiliki dua bantalan pada posisi yang sesuai pada lapisan yang berbeda.  

Ini secara elektrik dihubungkan dengan sebuah lubang melalui papan, yang ditunjukkan pada gambar-2b. 

 Lebih fleksibel, biaya relatif lebih rendah, dan keuntungan terpenting dari jenis papan PCB ini adalah ukurannya yang kecil yang membuat rangkaian kompak.  

Jenis PCB ini banyak digunakan dalam kontrol industri, konverter, sistem UPS, aplikasi HVAC, Telepon, Amplifier dan sistem pemantauan Daya.

PCB Multi-Lapisan:

PCB multilayer memiliki lebih dari dua lapisan. Artinya, PCB jenis ini setidaknya memiliki tiga lapisan konduktif tembaga. 

 Untuk mengamankan papan lem diapit di antara lapisan isolasi yang memastikan bahwa panas berlebih tidak akan merusak komponen sirkuit apa pun.  

Perancangan PCB jenis ini sangat kompleks dan digunakan dalam tugas kelistrikan yang sangat rumit dan besar di ruang yang sangat rendah dan rangkaian yang ringkas.  

Jenis PCB ini digunakan dalam aplikasi besar seperti teknologi GPS, sistem satelit, peralatan medis, server file dan penyimpanan data.

PCB Fleksibel:

PCB fleksibel juga dikenal sebagai sirkuit Flex. Jenis PCB ini menggunakan bahan plastik fleksibel seperti polimida, PEEK (Polyether ether ketone) atau film poliester konduktif transparan.  

Papan sirkuit umumnya dilipat atau diputar. Ini adalah jenis PCB yang sangat kompleks dan juga berisi berbagai macam lapisan seperti sirkuit fleksibel satu sisi, sirkuit fleksibel dua sisi, dan sirkuit fleksibel banyak sisi.  

Sirkuit fleksibel digunakan dalam dioda pemancar cahaya organik, fabrikasi LCD, sel surya fleksibel, industri otomotif, telepon seluler, kamera, dan perangkat elektronik kompleks seperti laptop.

PCB kaku:

PCB kaku terbuat dari bahan padat yang tidak memungkinkan PCB terpuntir. Sama seperti flex PCB, Rigid PCB juga memiliki konfigurasi layer yang berbeda seperti single layer, double layer, dan multi-layer Rigid PCB.  

Bentuk PCB ini tidak berubah setelah dipasang. PCB ini tidak bisa dibengkokkan sesuai dengan bentuk alasnya sehingga PCB ini disebut dengan RIGID PCB.  

Masa pakai PCB jenis ini sangat tinggi, sehingga digunakan di banyak bagian komputer seperti RAM, GPU, dan CPU. 

 Sederhana dalam desain dan paling banyak digunakan dan sebagian besar pembuatan PCB adalah PCB kaku satu sisi. PCB rigid multi layer bisa lebih kompak dengan memuat 9-10 layer.

PCB fleksibel-kaku:

Kombinasi sirkuit fleksibel dan sirkuit kaku adalah papan yang paling penting. Papan fleksibel-kaku terdiri dari beberapa lapisan PCB fleksibel yang dipasang pada sejumlah lapisan PCB yang kaku.  

Papan fleksibel-kaku seperti yang ditunjukkan pada gambar. Ini digunakan di ponsel, kamera digital dan mobil dll.

Jenis PCB Menurut Sistem Pemasangan

1. PCB melalui lubang
2. PCB yang dipasang di permukaan
3. PCB melalui lubang:

Pada PCB jenis ini kita harus membuat lubang dengan menggunakan bor pada PCB. Di lubang ini, kabel komponen dipasang dan disolder ke bantalan yang terletak di sisi berlawanan dari PCB.  

Teknologi ini paling bermanfaat karena memberikan lebih banyak dukungan mekanis pada komponen kelistrikan dan teknologi yang sangat andal untuk pemasangan komponen tetapi pengeboran di PCB membuatnya lebih mahal.  

Pada PCB single layer, teknologi pemasangan ini mudah diimplementasikan, tetapi untuk PCB double layer dan multi-layer membuat lubang lebih sulit.

PCB yang dipasang di permukaan:

Pada PCB jenis ini, komponen berukuran kecil karena komponen ini memiliki timah yang sangat kecil atau tidak diperlukan kabel untuk dipasang di papan.  

Di sini, dalam teknologi ini, komponen SMD dipasang langsung pada permukaan papan dan tidak perlu membuat lubang pada papan.

Berbagai Bagian PCB:

Pad: Pad tidak lain adalah sepotong tembaga tempat komponen dipasang dan di mana penyolderan dilakukan. Pad memberikan dukungan mekanis ke komponen.

Trace: Pada PCB, komponen tidak terhubung dengan bantuan kabel. Semua komponen dihubungkan dengan bahan konduktor seperti tembaga.  

Bagian tembaga dari PCB inilah yang digunakan untuk menghubungkan semua komponen yang disebut trace. Trace terlihat seperti gambar di bawah ini.

Lapisan: Menurut aplikasi, biaya dan ruang sirkuit yang tersedia, pengguna dapat memilih lapisan PCB. 

Paling sederhana dalam konstruksi, mudah untuk desain dan paling berguna dalam kehidupan rutin adalah PCB lapis tunggal.  

Tetapi untuk rangkaian yang sangat besar dan kompleks, PCB lapis ganda atau PCB Multi-lapis paling disukai dibandingkan dengan PCB lapis tunggal. 

 Saat ini, dalam PCB multi-layer, 10-12 lapisan dapat dihubungkan dan yang terpenting adalah berkomunikasi antar komponen di lapisan yang berbeda.

Lapisan sutra: Lapisan sutra digunakan untuk garis pencetakan, teks atau seni apa pun pada permukaan PCB. Biasanya untuk sablon digunakan tinta epoxy. 

Lapisan sutra dapat digunakan di lapisan atas dan / atau bawah PCB sesuai dengan kebutuhan pengguna yang dikenal sebagai Silk Screen TOP dan Silk Screen BOTTOM.

Lapisan atas dan bawah: Di lapisan atas PCB, semua komponen dipasang di lapisan PCB ini. Umumnya lapisan ini berwarna hijau.  

Pada lapisan bawah PCB, semua komponen disolder melalui lubang dan timbal komponen dikenal sebagai lapisan bawah PCB.

 Terkadang, di lapisan atas dan / atau bawah PCB dilapisi dengan lapisan warna hijau, yang dikenal sebagai topeng solder.

Solder Mask: Ada satu lapisan tambahan di atas lapisan tembaga yang disebut sebagai Solder Mask. Lapisan ini umumnya berwarna hijau tetapi bisa berwarna apa saja.  

Lapisan isolasi ini digunakan untuk mencegah kontak yang tidak disengaja antara bantalan dengan bahan konduktif lainnya pada PCB.

Bahan PCB:

Elemen utamanya adalah substrat dielektrik yang kaku atau fleksibel. Substrat dielektrik ini digunakan dengan bahan konduktor seperti tembaga di atasnya. Sebagai bahan dielektrik, laminasi epoksi kaca atau bahan komposit digunakan.

FR4:

FR adalah singkatan dari FIRE RETARDENT. Untuk semua jenis manufaktur PCB, material laminasi kaca yang paling umum adalah FR4. 

 Berdasarkan senyawa tenunan epoksi kaca, FR4 merupakan material komposit yang paling bermanfaat karena memberikan kekuatan mekanik yang sangat baik.

FR-1 dan FR-2:

Bahan ini terbuat dari kertas dan senyawa fenol dan bahan ini digunakan hanya untuk PCB lapis tunggal. FR1 dan FR2 memiliki karakteristik yang hampir sama, yang membedakan hanya suhu transisi kaca.  

FR1 memiliki suhu transisi kaca yang lebih tinggi dibandingkan dengan FR2. Bahan-bahan ini juga dibagi dalam standar, bebas halogen dan non-hidrofobik.

CEM-1:

Bahan ini terbuat dari kertas dan dua lapis tenunan kaca epoksi dan senyawa fenol dan bahan ini hanya digunakan untuk PCB satu sisi. CEM-1 dapat digunakan sebagai pengganti FR4, tetapi harga CEM1 lebih tinggi dari FR4.

CEM-3:

bahan ini berwarna putih, senyawa epoksi kaca yang banyak digunakan pada PCB lapis ganda. CEM-3 memiliki kekuatan mekanik yang lebih rendah dibandingkan dengan FR4, tetapi lebih murah dari FR4. Jadi, ini adalah alternatif FR4 yang bagus.

Polimida:

Bahan ini digunakan pada PCB fleksibel. Bahan ini terbuat dari kepton, rogers, dupont. Bahan ini memiliki sifat listrik yang baik, felicity, kisaran suhu yang luas dan ketahanan kimia yang tinggi. Temperatur kerja bahan ini adalah -200ͦC sampai 300ͦC.

Prepreg:

Prepreg berarti diresapi sebelumnya. Ini adalah Fiberglass diresapi dengan resin. Resin ini dikeringkan terlebih dahulu, sehingga bila dipanaskan akan mengalir, menempel dan terendam seluruhnya. Prepreg memiliki lapisan perekat yang memberikan kekuatan serupa dengan FR4.  

Ada banyak versi dari bahan ini menurut kandungan resin, resin standar SR, resin medium MR dan resin tinggi HR. Ini dipilih sesuai dengan ketebalan, struktur lapisan dan impedansi yang dibutuhkan. Bahan ini juga tersedia dalam suhu transisi kaca tinggi dan bebas halogen.

Perangkat lunak perancang PCB:

Di bawah ini adalah beberapa software desain PCB paling populer. Anda dapat mengetahui lebih banyak tentang software desain PCB ini di sini.

Burung rajawali:

EAGLE adalah cara paling populer dan termudah untuk mendesain PCB. EAGLE adalah singkatan dari Easily Applicable Graphical Layout Editor yang sebelumnya dikembangkan oleh CadSoft Computer dan saat ini Autodesk adalah pengembang perangkat lunak ini.  

Untuk mendesain diagram sirkuit, EAGLE memiliki editor skematik. Ekstensi file EAGLE adalah .SCH dan bagian serta komponen yang berbeda ditentukan dalam ekstensi .LBR. Ekstensi file papan adalah .BRD.

Multisim:

Multisim juga merupakan perangkat lunak pembelajaran yang sangat kuat dan mudah. Yang awalnya dikembangkan oleh Electronics Workbench dan sekarang menjadi divisi dari National Instruments (NI).  

Ini mencakup simulasi mikrokontroler (MultiMCU) dan fitur ekspor impor terintegrasi ke perangkat lunak tata letak PCB. Perangkat lunak ini banyak digunakan di bidang akademik dan juga di industri untuk pendidikan sirkuit.

EasyEDA:

EasyEDA adalah perangkat lunak yang digunakan untuk merancang dan mensimulasikan sirkuit. Perangkat lunak ini adalah alat terintegrasi untuk penangkapan skematik, simulasi rangkaian SPICE, berdasarkan tata letak Ngspice dan PCB.  

Keunggulan terpenting dari perangkat lunak ini adalah, ini adalah perangkat lunak berbasis web dan digunakan di jendela browser. Jadi, perangkat lunak ini tidak bergantung pada OS.

Desainer Altium:

Perangkat lunak ini dikembangkan oleh perusahaan perangkat lunak Australia Altium Limited. Fitur utama dari software ini adalah penangkapan skematik, desain PCB 3D, pengembangan FPGA dan manajemen rilis / data. Ini adalah software pertama yang menawarkan visualisasi 3D dan pemeriksaan izin PCB langsung dari editor PCB.

KiCad: Perangkat lunak ini dikembangkan oleh jean-pierre charras. Perangkat lunak ini memiliki alat yang dapat membuat BoM (Bill of Material), karya seni dan tampilan 3D dari PCB serta semua komponen yang digunakan dalam rangkaian. Banyak komponen yang tersedia di pustaka perangkat lunak ini dan terdapat fitur yang dapat ditambahkan oleh pengguna sendiri. Perangkat lunak ini mendukung banyak bahasa manusia.

CircuitMaker: Perangkat lunak ini juga dikembangkan oleh Altium. Editor skema perangkat lunak ini mencakup penempatan komponen dasar dan perangkat lunak ini digunakan untuk merancang skema multisaluran dan hierarki tingkat lanjut.  

Semua skema diunggah ke server dan file-file ini tersedia untuk dilihat oleh siapa saja, asalkan Anda memerlukan akun CircuitMaker.

Aji Fitriyan Hidayat

Skill Comes From Within Yourself, Not Other Or Family, So Be Enthusiastic For Yourself.

Share this post