PCB Adalah – Semua alat elektronik mulai dari komputer, televisi, laptop, dll pasti membutuhkan listrik untuk beroperasi.

Dari sumbernya, arus akan mengalir melalui rangkaian elektronik untuk mengoperasikan perangkat elektronik tersebut. Tentu saja, diperlukan rangkaian yang rumit untuk membuat listrik bekerja.

Untuk alasan ini, PCB dibuat untuk mengatur sirkuit elektronik dengan lebih baik. Apa sebenarnya PCB itu, mengapa dibutuhkan, terbuat dari bahan apa dan jenis apa saja yang ada?

Mari kita simak pengertian PCB lebih detail pada artikel di bawah ini.

Sejarah PCB

Pengembangan metode papan sirkuit tercetak modern dimulai pada awal abad ke-20.

Penemu papan sirkuit adalah insinyur Austria Paul Eisler, saat bekerja di Inggris, ia membangun papan sirkuit sekitar tahun 1936 dalam bentuk radio.

Sekitar tahun 1943, Amerika Serikat mulai menggunakan teknologi ini secara besar-besaran untuk menghasilkan sekering kedekatan untuk digunakan selama Perang Dunia II.

Setelah perang, pada tahun 1948, Amerika Serikat mengumumkan penemuan ini untuk penggunaan komersial. Papan sirkuit tercetak tidak menjadi umum dalam elektronik konsumen sampai pertengahan 1950-an, setelah militer AS mengembangkan proses Auto-Sembly. Sebelum papan sirkuit tercetak, struktur point-to-point digunakan. Untuk pembuatan prototipe atau operasi manufaktur kecil, pembungkus kawat atau mesin bubut mungkin lebih efisien.

Sebelum penemuan papan sirkuit tercetak, 1936-1947, papan sirkuit elektronik John Sargrove menghasilkan perangkat yang menyemprotkan logam ke papan sirkuit plastik.

PCB Adalah

Dalam kehidupan ini tidak mungkin memisahkan penggunaan barang-barang elektronik seperti televisi, handphone, komputer, radio dan alat elektronik lainnya.

Di dalam perangkat tersebut terdapat banyak komponen elektronik yang membentuk rantai sehingga menjadi sebuah sistem yang dirancang untuk tujuan tertentu.

Komponen-komponen tersebut biasanya disusun dan dipasang pada sebuah papan sirkuit tercetak yang disebut PCB (Printed Circuit Board).

Papan sirkuit tercetak, disingkat PCB, adalah papan komponen elektronik yang disusun membentuk sirkuit elektronik atau papan sirkuit tercetak yang menghubungkan komponen elektronik menjadi satu tanpa menggunakan kabel.

Disebut papan sirkuit tercetak karena diproduksi secara massal dengan cara dicetak.

Ada tiga jenis Printed Circuit Board yang umum digunakan, yaitu satu sisi, dua sisi, dan multi-lapisan.

Satu sisi berarti papan Printed Circuit Board hanya memiliki satu sisi yang dilapisi pelat tembaga.

Dua sisi berarti papan Printed Circuit Board memiliki dua sisi yang dilapisi dengan pelat tembaga, dan lapisan serat berada di antara dua lapisan tembaga, sehingga dapat membuat jalur di lapisan atas dan bawah.

Multilayer terdiri dari beberapa lapisan bolak-balik dari tembaga konduktif.

Baca Juga: Transistor NPN dan PNP: Pengertian & 3 Penerapan Fungsi

Lapisan PCB dan Bahan-bahannya

Secara struktural, PCB seperti kue lapis yang terdiri dari banyak lapisan dan ditekan menjadi satu blok yang disebut PCB.

Ada PCB dengan satu lapis tembaga (Single Sided), ada juga jenis dengan dua lapis tembaga (double sided) dan ada juga PCB dengan banyak lapis tembaga atau biasa dikenal dengan multi layer PCB.

Ini adalah struktur standar dan komponen PCB (Printed Circuit Board).

Substrat (Lapisan Landasan)

Lapisan dasar (pondasi) dari PCB sering disebut sebagai substrat. Bahan substrat yang paling umum digunakan adalah FR2 dan FR4.

FR2 atau Fire Retardant 2 adalah kertas berikat resin sintetis, yang merupakan bahan komposit yang terbuat dari kertas yang diresapi dengan resin plasticizer fenol formaldehida.

Sedangkan FR4 atau Flame Resistant 4 merupakan woven glass fiber yang dilapisi resin epoksi (epoxy resin).

FR4 memiliki daya serap air yang rendah, insulasi listrik yang baik dan tahan panas hingga 140 derajat Celcius. Namun, PCB yang terbuat dari FR4 harganya lebih mahal daripada PCB yang terbuat dari FR2.

Tembaga (Copper)

Lapisan PCB berikutnya adalah lapisan tipis tembaga yang dilaminasi ke substrat dengan suhu tinggi dan perekat.

Tergantung pada jenis PCB, lapisan tembaga tipis ini hanya akan diterapkan pada satu sisi alas untuk PCB satu sisi.

Sedangkan PCB dua sisi memiliki lapisan tembaga tipis di kedua sisi alasnya.

Seiring dengan perkembangan teknologi pembuatan PCB saat ini, PCB dapat terdiri dari 16 lapis atau bahkan lebih dari 16 lapis tergantung dari desain dan rangkaian PCB yang diinginkan.

Soldermask

Soldermask atau Topeng Solder adalah lapisan atas tembaga yang digunakan untuk melindungi tembaga atau konduktor listrik dari sambungan atau kontak yang tidak disengaja.

Lapisan topeng solder ini hanya terdapat pada bagian PCB yang tidak disolder, sedangkan bagian yang akan disolder tidak tertutup lapisan topeng solder.

Lapisan topeng solder ini juga dapat membantu pengguna PCB untuk menyolder langsung di tempat untuk menghindari penyolderan pendek.

Lapisan masker solder ini biasanya berwarna hijau, namun tersedia juga warna lain seperti biru dan merah.

Silkscreen

Setelah lapisan soldermask, ada lapisan silkscreen yang pada umumnya berwarna hitam dan putih/

Tetapi, ada juga silkscreen yang memiliki warna abu – abu, merah, dan bahkan kuning keemasan.

Lapisan silkscreen ini ialah cetakan huruf, angka, dan simbol pada PCB.

Silkscreen berfungsi untuk memberi tanda atau indikator untuk komponen – komponen elektronika pada PCB agar mempermudah orang dalam merakitnya.

Baca Juga: Gearbox Mesin Cuci: 2 Fungsi, Cara Kerja & Harga

Jenis-jenis PCB (Printed Circuit Board)

PCB atau papan sirkuit tercetak pada umumnya dapat dibedakan menjadi dua jenis, yaitu jenis PCB berdasarkan jumlah lapisannya dan jenis PCB berdasarkan kelenturannya.

Jenis-jenis PCB berdasarkan Jumlah Lapisannya

Menurut jumlah lapisannya, PCB dapat dibagi menjadi PCB satu sisi, PCB dua sisi dan PCB multi-lapisan.

Di bawah ini adalah jenis-jenis PCB berdasarkan jumlah lapisannya.

Single Sided PCB

PCB satu sisi atau papan sirkuit tercetak satu sisi adalah jenis PCB yang terdiri dari satu lapisan tembaga yang dipasang di salah satu sisi dasar PCB.

Jenis PCB ini sering digunakan dalam rangkaian elektronik sederhana dan juga relatif lebih murah untuk diproduksi.

Double Sided PCB

PCB dua sisi atau papan sirkuit tercetak dua sisi adalah jenis PCB yang terbuat dari dua lapis tembaga.

Lapisan tembaga direkatkan di kedua sisi dasar PCB.

Lubang-lubang pada PCB dua sisi juga berfungsi sebagai jalur penghubung antara lapisan tembaga di satu sisi dan lapisan tembaga di sisi lainnya.

Multilayer PCB

Multilayer PCB adalah jenis PCB yang terdiri dari beberapa lapisan substrat dan lapisan tembaga yang dipisahkan oleh lapisan isolator.

PCB multilayer umumnya digunakan dalam sirkuit elektronik yang kompleks.

Umumnya terdiri dari 4 lapis, 6 lapis, 8 lapis, 10 lapis hingga 16 lapis.

Aluminium Backed PCB

Papan sirkuit yang didukung aluminium adalah jenis papan sirkuit di mana substrat papan sirkuit yang didukung aluminium terbuat dari bahan aluminium.

Ini adalah jenis PCB dengan komponen yang terbuat dari bahan isolasi, dengan ketahanan panas yang tinggi untuk menghindari suhu tinggi selama transmisi data.

High-Frequency PCB

PCB frekuensi tinggi adalah jenis PCB yang dirancang untuk transmisi data tinggi.

PCB ini mampu mentransmisikan sinyal di atas satu GHz.

Biasanya, bahan yang digunakan dalam PCB frekuensi tinggi adalah polifenilen oksida, Teflon, dan lapisan epoksi yang diperkuat kaca.

Jenis-jenis PCB berdasarkan Fleksibilitasnya

Selain jumlah lapisannya, PCB juga dapat dibedakan berdasarkan kelenturannya.

Di bawah ini adalah jenis-jenis PCB menurut kelenturannya:

Rigid PCB

Jika diterjemahkan ke dalam bahasa Indonesia, Rigid artinya Kaku.

Jadi, PCB kaku berarti papan sirkuit tercetak yang kaku dan tidak bisa ditekuk atau tidak fleksibel.

PCB kaku terbuat dari bahan dasar yang setebal dan sekaku fiberglass, sehingga sengaja dirancang untuk tidak melengkung atau melentur.

Flex PCB

Flex PCB atau PCB fleksibel adalah PCB yang substratnya terbuat dari bahan plastik yang fleksibel.

Bahan dasar ini memungkinkan PCB dapat ditekuk tanpa merusak rangkaian yang ada pada PCB.

Rigid-Flex PCB

Rigid-Flex PCB adalah kombinasi teknologi Rigid PCB dan Flex PCB termasuk Rigid PCB dan Flex PCB.

Umumnya, PCB kaku terhubung ke PCB fleksibel.

Fungsi PCB

Fungsi utama Printed Circuit Board adalah sebagai wadah untuk menghubungkan komponen-komponen elektronika agar saling terhubung melalui lapisan jalur konduktor.

Dari penjelasan di atas dapat diketahui bahwa kegunaan Printed Circuit Board ini tidak dapat digantikan.

Berikut adalah fungsi fungsi lain dari papan Printed Circuit Board.

Media Tempat Penyusun Komponen

Inilah fungsi utama dari PCB, yaitu untuk mendukung konstruksi komponen elektronik.

Dengan demikian, setiap komponen dapat saling berhubungan dan terpasang dengan lebih teratur dan teratur.

Mampu Menghubungkan Antar Komponen

Setiap komponen PCB bisa dari jenis yang sama atau berbeda.

Namun, masing-masing komponen tersebut dapat saling berhubungan.

PCB juga dapat membuat koneksi antara komponen aktif dan pasif sehingga dapat beroperasi lebih efisien.

Pengganti Kabel

Fungsi terakhir dari papan PCB adalah untuk mengganti kabel.

Artinya, setiap komponen rangkaian elektronik pada umumnya harus dihubungkan dengan media relay, seperti kabel.

Namun dengan adanya PCB, komponen tersebut dapat terhubung secara otomatis tanpa kabel, namun melalui jalur sirkuit.

Baca Juga: 20+ Kategori Terlaris Di Shopee 2024

Proses Pembuatan PCB

Dalam pembuatan Printed Circuit Board, akan ada beberapa tahapan yang kemudian akan diakhiri dengan desain pabrikan menjadi produk.

Setiap langkah ini memerlukan perangkat lunak khusus.

Diantaranya adalah CAE (Computer Aided Engineering), CAD (Computer Aided Design) dan CAM (Computer Aided Manufacturing).

(a) CAE (Computer Aided Engineering)

CAE atau Computer Aided Engineering adalah teknologi perhitungan karakteristik suatu produk atau bagian dari suatu produk dengan menggunakan komputer.

Dalam merancang suatu produk juga perlu diketahui karakteristik dari produk yang dirancang tersebut, baik karakteristik mekanik, statis, dinamis, termal dan lainnya, terutama dengan menganalisis produk desain tersebut.

Langkah pertama dalam desain Printed Circuit Board adalah membuat diagram sirkuit dari Printed Circuit Board.

Kemudian dalam prosesnya akan dilakukan representasi rangkaian, letak simbol elektronik dan hubungan antar terminal simbol yang bersangkutan.

Tentu saja, proses ini akan memerlukan formulir dan skema tapak komponen untuk disimpan sebagai file pustaka.

(b) CAM (Computer Aided Manufacturing)

CAM adalah teknologi untuk merencanakan, mengatur, dan mengendalikan produksi produk dengan komputer.

Sistem CAM mencakup bidang keahlian seperti CAPP (Computer Aided Process Planning), pemrograman NC (Numerative Control) dan pemrograman robot, pembuatan instruksi kerja, bahan perencanaan material dan sistem pemotongan dan penjepit menyediakan perkakas, serta FMS (sistem komputer untuk fleksibel pengendalian sistem produksi).

Salah satu bagian CAM yang paling berkembang adalah CN. Ini adalah teknik yang menggunakan instruksi terprogram untuk mengontrol alat mesin yang menggiling, memotong, menggiling, membengkokkan, melubangi, atau mengubah bahan mentah menjadi produk jadi.

Beberapa instruksi NC didasarkan pada data geometri dari database CAD, bersama dengan informasi operator tambahan.

(c) CAD (Computer Aided Design)

Computer Aided Design atau CAD singkatnya adalah program komputer yang digunakan untuk menggambar produk atau bagian dari produk dalam 2D.

Fungsi ini mencakup modifikasi sirkuit elektronik yang diimplementasikan dalam CAE dalam bentuk fisik komponen dan jalur Printed Circuit Board.

Langkah ini merupakan langkah lanjutan dari daftar jaringan dan daftar komponen, jadi langkah ini adalah proses desain tata letak Printed Circuit Board.

Apa yang akan dilakukan kemudian adalah membuat atau menghubungkan jalur yang terhubung, mengatur parameter ukuran tata letak, menempatkan komponen, dan melakukan operasi desain lainnya.

Verifikasi Desain juga merupakan alat yang disediakan oleh setiap perangkat lunak yaitu alat DRC.

Baca Juga: Link Flashsale, Bulan khusus Dan Diskon Shopee

Kesimpulan

Sekarang kamu sudah tahu apa itu PCB dan segala hal tentang komponen elektronik ini.

Printed Circuit Board merupakan komponen yang sangat berperan penting karena merupakan tempat menyimpan komponen elektronik.

Tanpa alat ini, komponen elektronik tidak akan bisa berfungsi.

PCB Adalah: Pengertian, Sejarah & 2 Jenisnya

Sejarah PCB

PCB Adalah