PCB (Papan Sirkuit Cetak) merupakan komponen elektronik penting yang berfungsi sebagai struktur pendukung bagi komponen elektronik dan pembawa bagi sambungan listrik. Disebut papan sirkuit cetak karena diproduksi menggunakan teknik cetak elektronik. PCB merupakan salah satu komponen penting dalam industri elektronik. Hampir setiap perangkat elektronik, mulai dari barang kecil seperti jam tangan digital dan kalkulator hingga sistem besar seperti komputer, elektronik komunikasi, dan sistem senjata militer, menggunakan papan sirkuit cetak untuk menghubungkan sirkuit terpadu dan komponen lainnya. komponen elektronik secara elektrik.
Papan sirkuit cetak terdiri dari substrat isolasi, kabel penghubung, dan bantalan untuk merakit dan menyolder komponen elektronik, yang berfungsi sebagai jalur konduktif dan alas isolasi. Papan sirkuit cetak dapat menggantikan kabel yang rumit untuk mendapatkan sambungan listrik antara berbagai komponen, menyederhanakan proses perakitan dan penyolderan, mengurangi beban kerja yang terkait dengan metode pemasangan kabel tradisional, dan secara signifikan mengurangi intensitas tenaga kerja. Selain itu, PCB membantu mengurangi ukuran perangkat secara keseluruhan, menurunkan biaya produk, dan meningkatkan kualitas serta keandalan peralatan elektronik. Produk ini menawarkan konsistensi produk yang baik dan dapat distandarisasi dalam desain, sehingga memudahkan mekanisasi dan otomatisasi dalam produksi. Selain itu, papan sirkuit cetak yang dirakit dan diuji sepenuhnya dapat berfungsi sebagai suku cadang independen, sehingga memudahkan penggantian dan perawatan produk yang lengkap.
Papan sirkuit cetak awalnya dibuat dari laminasi berlapis tembaga berbasis kertas. Sejak diperkenalkannya transistor semikonduktor pada tahun 1950-an, permintaan untuk papan sirkuit cetak telah melonjak. Perkembangan pesat dan penerapan sirkuit terpadu yang meluas telah menghasilkan perangkat elektronik yang lebih kecil dengan kepadatan dan kompleksitas sirkuit yang meningkat, yang memerlukan inovasi berkelanjutan dalam papan sirkuit cetak. Saat ini, berbagai jenis PCB telah berevolusi dari papan satu sisi menjadi papan dua sisi, papan multilapis, dan papan fleksibel. Struktur dan kualitasnya telah maju ke kepadatan yang sangat tinggi, miniaturisasi, dan keandalan yang tinggi. Metode desain, bahan, dan proses manufaktur baru terus bermunculan. Dalam beberapa tahun terakhir, berbagai perangkat lunak berbantuan komputer perangkat lunak desain (CAD) untuk PCB telah diadopsi secara luas dalam industri, dan produksi mekanis dan otomatis telah sepenuhnya menggantikan proses manual pada produsen PCB khusus.
Klasifikasi Berdasarkan Jumlah Lapisan
Menurut jumlah lapisan sirkuit, PCB dapat diklasifikasikan menjadi papan satu sisi, papan dua sisi, dan papan multilayer. Papan multilayer umum biasanya memiliki empat atau enam lapisan, sedangkan papan yang lebih kompleks dapat memiliki puluhan lapisan. Tiga jenis utama klasifikasi PCB adalah:
Papan Satu Sisi
Papan satu sisi (Single-Sided Boards) memiliki komponen yang terkonsentrasi pada satu sisi dan jejak konduktif pada sisi yang berlawanan (atau jejak dan komponen yang dipasang di permukaan pada satu sisi, dengan komponen lubang tembus pada sisi lainnya). Karena jejak hanya muncul pada satu sisi, jenis PCB ini disebut satu sisi. Karena keterbatasan yang ketat pada desain sirkuit (jejak tidak dapat bersilangan dan harus mengambil jalur terpisah), papan satu sisi biasanya hanya digunakan dalam desain sirkuit awal.
Papan Dua Sisi
Papan dua sisi (Double-Sided Boards) memiliki kabel di kedua sisinya, yang membutuhkan sambungan listrik yang tepat di antara kedua sisinya. Sambungan ini, yang dikenal sebagai vias, adalah lubang kecil yang diisi atau dilapisi dengan logam yang memungkinkan jejak dari kedua sisi terhubung. Papan dua sisi, yang memiliki luas permukaan dua kali lipat dari papan satu sisi, mengatasi masalah interleaving desain satu sisi (memungkinkan koneksi dibuat melalui vias). Lebih cocok untuk sirkuit yang lebih kompleks daripada yang biasanya ditangani oleh papan satu sisi.
Papan fleksibel, Papan kaku-fleksibel
Papan multi-lapis (Multi-Layer Boards) meningkatkan area kabel yang tersedia dengan memanfaatkan beberapa papan satu sisi atau dua sisi. Misalnya, PCB empat lapis dapat terdiri dari papan dua sisi sebagai lapisan dalam, diapit oleh dua papan satu sisi sebagai lapisan luar, atau dua papan dua sisi sebagai lapisan dalam dengan dua papan satu sisi sebagai lapisan luar. Papan sirkuit tercetak ini disisipkan dengan bahan perekat isolasi dan saling terhubung sesuai dengan persyaratan desain. Jumlah lapisan tidak selalu menunjukkan jumlah lapisan kabel independen; dalam kasus khusus, lapisan kosong dapat ditambahkan untuk mengontrol ketebalan papan, dengan jumlah lapisan biasanya genap dan termasuk dua lapisan terluar. Sebagian besar motherboard terdiri dari 4 hingga 8 lapisan, meskipun secara teknis, PCB dapat memiliki hampir 100 lapisan. Superkomputer kelas atas sering kali menggunakan motherboard berlapis-lapis, tetapi karena kluster komputer standar kini dapat menggantikan sistem tersebut, papan ultra-multilayer menjadi kurang umum. Setiap lapisan dalam PCB terintegrasi dengan rapat, sehingga sulit untuk mengetahui jumlah lapisan sebenarnya, meskipun pengamatan cermat motherboard dapat mengungkapkan informasi ini.
Papan fleksibel, Papan kaku-fleksibel
Papan fleksibel, papan kaku-fleksibel dikategorikan menjadi papan sirkuit kaku dan papan sirkuit fleksibel. Secara umum, PCB yang ditunjukkan pada gambar pertama disebut PCB kaku, sedangkan sambungan kuning pada gambar kedua disebut PCB fleksibel. Perbedaan intuitifnya adalah PCB fleksibel dapat ditekuk. Ketebalan umum untuk PCB kaku meliputi 0.2 mm, 0.4 mm, 0.6 mm, 0.8 mm, 1.0 mm, 1.2 mm, 1.6 mm, dan 2.0 mm. Ketebalan umum untuk PCB fleksibel adalah 0.2 mm, dengan lapisan yang lebih tebal ditambahkan di bagian belakang untuk komponen penyolderan, yang dapat berkisar dari 0.2 mm hingga 0.4 mm. Memahami detail ini memberi insinyur struktur referensi spasial selama desain. Bahan umum untuk PCB kaku meliputi laminasi kertas fenolik, laminasi kertas epoksi, laminasi fiberglass poliester, dan laminasi fiberglass epoksi; bahan umum untuk PCB fleksibel meliputi film poliester, film polimida, dan film etilen propilena terfluorinasi.
