PRINTED CIRCUIT BOARD
Pengertian PCB (Printed Circuit Board) dan Latar Belakang
PCB adalah singkatan dari Printed Circuit Board yang dalam bahasa Indonesia sering diterjemahkan menjadi Papan Rangkaian Cetak atau Papan Sirkuit Cetak. Seperti namanya, Papan Rangkaian Tercetak atau PCB adalah papan yang digunakan untuk menghubungkan komponen-komponen elektronika dengan lapisan jalur konduktornya.
PCB ditemukan oleh seorang ilmuwan Austria yang bernama Paul Eisler pada tahun 1936. Paul Eisler menggunakan PCB pertama kalinya di sebuah rangkaian Radio. Kemudian pada tahun 1943, Amerika Serikat mulai memanfaatkan teknologi PCB ini pada Radio Militer dalam skala yang lebih besar. Tiga tahun setelah perang dunia kedua yaitu pada tahun 1948, PCB mulai digunakan untuk produk-produk komersil oleh perusahaan-perusahaan Amerika Serikat.
Pertama, mari kita pelajari struktur PCB
Struktur PCB
Subtrat (Lapisan Landasan)
Lapisan dasar pada PCB biasa disebut Subtrat. Biasanya menggunakan FR2 atau FR4 sebagai bahannya. Flame Resistant 2 adalah kertas bonding resin sintetis (synthetic resin bonded paper) yaitu bahan komposit yang terbuat dari kertas yang diresapi dengan resin plastik formaldehida fenol (plasticized phenol formaldehyde resin). Sedangkan FR4 atau Flame Resistant 4 adalah anyaman Fiberglas yang dilapisi dengan resin epoksi (epoxy resin). FR4 memiliki daya serap air yang rendah, properti isolasi yang bagus serta tahan suhu panas hingga 140 derajat celcius. Dikarenakan kualitas FR4 yang lebih tinggi daripada FR2 maka harganya juga lebih tinggi FR4 dibandingkan FR2.
Cooper (Tembaga)
Lapisan PCB berikutnya adalah lapisan tembaga tipis yang dilaminasi ke lapisan substrat dengan suhu tinggi tertentu dan perekat. Tergantung pada jenis PCB-nya, lapisan tembaga tipis ini hanya akan dilapisi pada satu sisi substrat untuk jenis Single Sided PCB. Sedangkan Double Sided PCB terdapat lapisan tembaga tipis di dua sisi Substrat. Seiring dengan perkembangan Teknologi manufakturing PCB saat ini, PCB telah dapat dibuat hingga 16 lapisan atau bahkan lebih dari 16 lapisan tergantung pada perancangan PCB dan rangkaian yang diinginkan.
Soldermask
Soldermask adalah lapisan diatas lapisan tembaga yang berfungsi melindungi tembaga atau jalur konduktor dari hubungan atau kontak yang tidak disengaja. Lapisan soldermask ini hanya terdapat pada bagian-bagian PCB yang tidak disolder, sedangkan bagian yang akan disolder tidak ditutupi oleh lapisan soldermask. Lapisan soldermask ini juga dapat membantu para pengguna PCB untuk menyolder tepat pada tempatnya sehingga mencegah solder short (hubung singkat solder). Lapisan soldermask ini biasanya berwarna hijau, namun ada juga yang berwarna lain seperti warna biru dan merah.
Silkscreen
Lapisan setelah soldermask adalah lapisan silkscreen yang biasanya berwarna putih atau hitam. Namun ada juga silkscreen yang berwarna lain seperti warna abu-abu, warna merah dan bahkan ada berwarna kuning keemasan. Silkscreen merupakan cetakan huruf, angka dan simbol pada PCB. Silkscreen ini berfungsi sebagai tanda atau indikator untuk komponen-komponen elektronika pada PCB sehingga mempermudah orang dalam merakitnya.
Karena perkembangan jaman yang cukup pesat, maka terbentuk 2 jenis pcb berdasarkan fleksibelitas dan berdasarkan jumlah layernya
Jenis PCB Berdasarkan Fleksibelitas
PCB juga bisa dikelompokkan berdasarkan fleksibilitasnya, artinya kaku atau tidaknya PCB tersebut untuk sebuah rangkaian. Berdasarkan fleksibilitasnya, PCB dibagi menjadi 3 macam :
- Rigid PCB (Kaku) : Artinya, papan rangkaian kaku dan tidak dapat dilenturkan atau dilipat. Berguna untuk bahan substrat yang kaku layaknya fiberglass.
- Flex PCB (Fleksibel) : Substratnya terbuat dari bahan plastik yang cukup mudah dibengkokkan, dilenturkan, dan diatur. Dengan menggunakan Flex PCB, rangkaian mudah dibengkokkan tanpa merusaknya.
- Rigid-Flex PCB : Gabungan dari PCB kaku dan fleksibel. Biasanya, beberapa Rigid PCB saling terhubung dengan menggunakan Flex PCB.
Jenis PCB berdasarkan Jumlah Lapisannya
Berdasarkan jumlah lapisannya, PCB dapat dibagi menjadi Single Sided PCB, Double Sided PCB dan Multilayer PCB. Berikut ini adalah jenis-jenis PCB berdasarkan jumlah lapisannya.
1. Single Sided PCB
Single Sided PCB atau Papan Rangkaian Cetak satu sisi adalah jenis PCB yang hanya terdiri dari satu lapisan tembaga yang tertempel di satu sisi substrat PCB. PCB jenis ini biasanya digunakan pada rangkaian elektronik yang sederhana dan biaya produksinya juga relatif lebih murah.
2. Double Sided PCB
Double Sided PCB atau Papan Rangkaian Cetak dua sisi adalah jenis PCB yang terdiri dari dua lapisan tembaga. Lapisan Tembaga tersebut tertempel di kedua sisi substrat PCB. Lubang pada PCB double sided PCB juga berfungsi sebagai jalur penghubung antar satu lapisan tembaga di satu sisi dengan lapisan tembaga di sisi lainnya.
3. Multilayer PCB
Multilayer PCB adalah jenis PCB yang terdiri dari beberapa lapisan substrat dan lapisan tembaga yang dipisahkan oleh lapisan insulator. Multilayer PCB ini biasanya digunakan pada rangkaian elektronik yang kompleks. Umumnya terdiri dari 4 lapisan, 6 lapisan, 8 lapisan, 10 lapisan hingga 16 lapisan.
Fungsi PCB
Berikut ini adalah beberapa fungsi dari PCB yang biasa digunakan dalam peralatan elektronik dan perangkat komputer:
- Tempat menyusun komponen-komponen elektronik sehingga terpasang lebih rapi dan terorganisir.
- Menghubungkan kaki komponen satu sama lain baik kaki komponen aktif maupun pasif. Kaki komponen akan disolder supaya dapat menyatu dengan jalur PCB yang telah dibuat.
- Penggganti kabel untuk menyambung berbagai komponen, sehingga membutuhkan tempat yang lebih efisien.
- Membuat tampilan suatu rangkaian elektronik menjadi lebih rapi dan tertata
Berikutnya, saya akan membagikan bagaimana cara meng-etching PCB
as
Cara Meng-etching PCB
Sebelumnya, apa sih etching itu? etching adalah proses dimana tembaga yang tidak tertutupi rangkaian atau layout terlarutkan dengan cairan kimia. Bahan dan peralatan yang harus disiapkan antara lain :
1. Sarung tangan plastik
2. Masker
3. Spidol permanent OHP (ukuran M)
4. 2 Baskom
5. Air
6. Feriklorid (FeCl3)
Setelah barang - barang sudah disiapkan, maka mari kita melakukan langkah langkah dalam meng-etching PCB
1. Siapkan PCB yang sudah di layout atau diberi jalur.
2. Tebalilah jalur yang sekiranya kurang tebal dengan spidol ohp tersebut sampai sekiranya tebal
3. Siapkan 2 baskom, yang satu diisi air, yang satu lagi diisi carian feriklorid, jangan lupa menggunakan sarung tangan plastik karena cairan feriklorid berbahaya bagi kulit
4. Masukan PCB ke dalam baskom yang berisi cairan feriklorid, lalu digoyangkan baskomnya pelan-pelan sampai tembaga pada PCB terlaurtkan
5. Setelah tembaga larut, ambil PCB dan cuci di baskom yang berisi air
6. Bila sudah tercuci maka usaplah PCB dengan kain hingga kertas layout yang tertempel menghilang hingga tertinggal tembaga pada PCB yang terbentuk oleh layout
Perlu diingat bahwa cairan feriklorid merupakan cairan berbahaya bagi tubuh. Gunakan masker saat proses etching agar tidak menghirup bau dari feriklorid. Bila tangan terkena cairan feriklorid, segera cuci tangan dan dibersihkan agar tidak menimbulkan hal yang lebih berbahaya
Lalu air bekas rendaman PCB sebaiknya dibuang ke tempat yang jauh dari sumber air, atau tanaman karena membahayakan lingkungan. Bila perlu masukan besi besi pada rendaman sehingga zat asam habis.
Sekian sharing tentang PCB dari saya, semoga bermanfaat bagi anda dan kita semuanya.
Daftar Pustaka:
Sekian sharing tentang PCB dari saya, semoga bermanfaat bagi anda dan kita semuanya.
Daftar Pustaka:
0 comments: