Dasar-dasar PCB ELEKTRONIK
Dasar-dasar PCB
Apa itu PCB?
PCB adalah Papan Sirkuit Cetak berlapis tembaga dan non-konduktif , di mana seluruh komponen listrik dan elektronik dihubungkan bersam di dalam satu papan dengan dukungan fisik untuk seluruh komponen dengan alas papan. Ketika PCB belum dikembangkan, pada zaman dulu seluruh komponen dihubungkan dengan kabel, yang menambah kompleksitas dan menurunkan kinerja rangkaian. Di PCB, seluruh komponen dihubungkan tanpa kabel, seluruh komponen terhubung dengan tembaga pada PCB, dengan adanya PCB dapat mengurangi kompleksitas desain sirkuit secara keseluruhan. PCB digunakan untuk menyediakan listrik dan konektivitas antar komponen, yang berguna sesuai rancangannya. PCB dibuat sesuai kebutuhan pengguna sesuai spesifikasi apa pun keperluan penggunanya. PCB dapat kita temukan di banyak perangkat elektronik seperti; TV, Ponsel, Kamera digital, perangkat Komputer seperti; Kartu grafis, Motherboard, dll. PCB digunakan di banyak bidang seperti; alat kesehatan, mesin industri, industri otomotif, penerangan, dll.
Jenis PCB :
Ada lebih dari satu style PCB yang ada untuk rangkaian. Dari style PCB ini, kita harus menentukan PCB apa yang kita butuhkan. Berikut adalah beberapa jenis PCB :
1. PCB lapisan tunggal
2. PCB lapis ganda
3. PCB berlapis-lapis
4. PCB fleksibel
5. PCB yang didukung aluminium
6. PCB fleksibel-kaku
1) PCB Lapisan Tunggal
PCB lapisan tunggal disebut juga dengan PCB satu sisi. Jenis PCB ini adalah PCB yang sederhana dan paling banyak digunakan, kenapa banyak digunakan? PCB ini sangat mudah dirancang dan dibuat. PCB Satu sisi PCB ini dilapisi dengan lapisan bahan konduktor. Umumnya tembaga sebagai bahan penghantar PCB, dikarenakan tembaga mempunyai sifat penghantar yang baik. Lapisan topeng solder digunakan untuk melindungi PCB berasal dari oksidasi diikuti bersama layar sutra untuk menandai seluruh komponen pada PCB. Pada style PCB ini, cuma satu sisi PCB yang digunakan untuk menghubungkan bermacam style komponen listrik atau elektronik seperti resistor, kapasitor, induktor, dll. Komponen-komponen ini disolder. PCB ini digunakan di dalam cost rendah dan aplikasi manufaktur massal seperti kalkulator, radio, printer, dan solid-state drive.
2) PCB Lapisan Ganda:
PCB lapis ganda pula dikenal sebagai PCB bersisi ganda . Seperti namanya, pada style PCB ini, lapisan tipis bahan konduktor, seperti tembaga dilapisi pada sisi atas dan sisi bawah papan. Di PCB, terdapat lapisan papan yang berbeda, terdiri dari dua bantalan dengan posisi yang berbeda. Antara lapisan atas dan bawah dihubungkan secara elektrik dihubungkan bersama dengan sebuah lubang lewat papan. PCB ini mempunyai keunggulan : lebih fleksibel, cost relatif lebih rendah, dan keuntungan terpenting berasal dari style papan PCB ini adalah ukurannya yang kecil. Jenis PCB ini banyak digunakan di dalam industri, konverter, sistem UPS, aplikasi HVAC, Telepon, Amplifier dan sistem pemantauan Daya.
3) PCB Multi-Lapisan:
PCB multilayer mempunyai lebih dari 2 lapisan tembaga. Artinya, PCB style ini setidaknya mempunyai 3 lapisan konduktif tembaga. Untuk mengamankan papan, lem diapit pada lapisan isolasi, komponen tidak akan rusak apabila komponen terkena panas yang berlebihan. Perancangan PCB style ini benar-benar kompleks dan digunakan di dalam tugas kelistrikan yang benar-benar rumit dan besar. Jenis PCB ini digunakan di dalam aplikasi besar seperti teknologi GPS, sistem satelit, peralatan medis, server file dan penyimpanan knowledge.
4) PCB Fleksibel:
PCB fleksibel disebut juga sebagai sirkuit Flex. Jenis PCB ini memakai bahan plastik fleksibel seperti polymide, PEEK (Polyether ether ketone) atau movie polyester konduktif transparan. Papan sirkuit umumnya dilipat atau diputar. style PCB yang benar-benar kompleks dan berisi berbagai bermacam lapisan seperti sirkuit fleksibel satu sisi, sirkuit fleksibel dua sisi, dan sirkuit fleksibel multisisi. Sirkuit fleksibel digunakan di dalam dioda pemancar sinar organik, fabrikasi LCD, sel surya fleksibel, industri otomotif, telepon seluler, kamera, dan perangkat elektronik kompleks seperti laptop computer.
5) PCB kaku:
PCB kaku terbuat berasal dari bahan padat yang tidak dapat diputar seperti PCB fleksibel. Sama seperti flex PCB, Inflexible PCB pula mempunyai konfigurasi layer yang tidak sama seperti single layer, double layer dan multi-layer Inflexible PCB. PCB ini tidak dapat dibengkokkan, bentuk dasarnya PCB ini disebut dengan RIGID PCB. Masa memanfaatkan PCB style ini benar-benar tinggi, sehingga digunakan di banyak perangkat pc seperti RAM, GPU, dan CPU. Karena sederhana dalam desain dan paling banyak digunakan, Paling banyak digunakan dalam pembuatan PCB adalah PCB kaku satu sisi.
6) PCB fleksibel-kaku:
Kombinasi sirkuit fleksibel dan sirkuit kaku adalah papan yang paling penting. Papan fleksibel-kaku terdiri dari lebih dari satu lapisan PCB fleksibel yang dipasang ke sejumlah lapisan PCB yang kaku. PCB fleksibel-kaku digunakan di ponsel, kamera digital dan mobil dll.
Jenis PCB Menurut Sistem Pemasangan
- PCB lewat lubang
- PCB yang dipasang di permukaan
1) PCB lewat lubang:
Pada PCB style ini, apabila kita membeli PCB yang masih bahan kita memberi lubang dengan memakai bor pada PCB tetapi apabila kita membeli PCB sudah berlubang kita tidak perlu melubangi kita tinggal menyolder komponen. Dalam lubang ini, kaki komponen dipasang dan disolder ke bantalan yang terletak berlawanan dari tembaga PCB. Teknologi ini memberi tambahan lebih banyak dukungan mekanis pada komponen kelistrikan dan teknologi yang benar-benar andal untuk pemasangan komponen di PCB. Pada PCB single layer, teknik pemasangan ini sederhana diimplementasikan, tapi untuk PCB double layer dan multi-layer menyebabkan lubang lebih sulit.
2) PCB yang dipasang di permukaan(SMD)
Pada PCB style ini, komponen berukuran lebih kecil dikarenakan komponen ini mempunyai timah yang benar-benar kecil atau tidak dibutuhkan kabel untuk dipasang di papan. Di dalam teknik ini, komponen SMD dipasang langsung pada permukaan papan dan tidak memerlukan lubang pada papan.
Berbagai Bagian PCB:
Pad: Pad tidak lain adalah sepotong tembaga area komponen dipasang dan di mana penyolderan dilakukan. Pad beri tambahan dukungan mekanis ke komponen.
Hint: Pada PCB, komponen tidak memerlukan dukungan kabel. Semua komponen dihubungkan dengan bahan konduktor seperti tembaga. Bagian tembaga berasal dari PCB inilah yang digunakan untuk menghubungkan seluruh komponen yang disebut hint. Hint terlihat seperti gambar di bawah ini.
Lapisan: Menurut aplikasi, cost dan area sirkuit yang tersedia, pengguna dapat menentukan lapisan PCB. Hal yang perlu diperhatikan dalam menentukan PCB : Paling sederhana di dalam konstruksi, sederhana untuk desain dan paling bermanfaat di dalam kehidupan. Bagi kami PCB lapis tunggal sangat mudah kita gunakan sesuai keinginan kami. Tetapi untuk membuat rangkaian lebih besar dan kompleks, PCB lapis ganda atau PCB Multi-lapis paling disukai dibandingkan dengan PCB lapis tunggal. Di dalam PCB multi-layer, 10-12 lapisan terpenting adalah dapat dihubungkan dan 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 kalau kami sering menggunakan printer LaserJet. Lapisan sutra dapat digunakan di lapisan atas / bawah PCB cocok dengan keperluan pengguna yang dikenal sebagai Silk Display TOP dan Silk Display BOTTOM.
Lapisan atas dan bawah: Di lapisan atas PCB, seluruh komponen dipasang di lapisan PCB ini. Umumnya lapisan ini berwarna hijau ataupun biru. Pada lapisan bawah PCB, seluruh komponen disolder lewat lubang dan timbal komponen dikenal sebagai lapisan bawah PCB. Terkadang, di lapisan atas atau bawah PCB dilapisi dengan lapisan warna hijau, yang dikenal sebagai topeng solder.
Solder Masks: Ada satu lapisan tambahan di atas lapisan tembaga yang disebut juga Solder Masks. Lapisan ini umumnya berwarna hijau tapi dapat berwarna apa saja. Lapisan isolasi ini digunakan untuk menghambat kontak yang tidak disengaja pada bantalan bersama dengan bahan konduktif lainnya pada PCB.
Bahan PCB:
Elemen utamanya adalah substrat dielektrik yang kaku atau fleksibel. Substrat dielektrik ini diciptakan dari bahan konduktor seperti tembaga di atasnya. Sebagai bahan dielektrik, laminasi epoksi kaca atau bahan komposit digunakan.
1) FR4:
FR adalah singkatan berasal dari FIRE RETARDENT. Untuk seluruh style manufaktur PCB, materials laminasi kaca yang paling lazim adalah FR4. Berdasarkan senyawa tenunan epoksi kaca, FR4 merupakan materials komposit yang paling bermanfaat dikarenakan beri tambahan kapabilitas mekanik yang benar-benar baik.
2) FR-1 dan FR-2:
Bahan FR1-FR2 terbuat dari kertas dan senyawa fenol dan bahan ini digunakan cuma untuk PCB lapis tunggal. FR1 dan FR2 punyai karakteristik yang nyaris sama, yang membedakan cuma suhu transisi kaca. FR1 punyai suhu transisi kaca yang lebih tinggi dibandingkan dengan FR2. Bahan-bahan ini termasuk dibagi di dalam standar, bebas halogen dan non-hidrofobik.
3) CEM-1:
Bahan ini terbuat dari kertas dan dua lapis kaca epoksi dan senyawa fenol dan bahan ini cuma digunakan untuk PCB satu sisi. CEM-1 dapat digunakan sebagai pengganti FR4, tapi harga CEM1 lebih tinggi dari FR4.
4) CEM-3:
bahan ini berwarna putih, senyawa epoksi kaca yang banyak digunakan pada PCB lapis ganda. CEM-3 punyai kemampuan mekanik yang lebih rendah dibandingkan dengan FR4, tapi lebih murah dari FR4. Jadi, ini adalah alternatif FR4 yang bagus.
5) Polimida:
Bahan ini digunakan pada PCB fleksibel. Bahan ini terbuat dari kepton, rogers, dan dupont. Bahan ini mempunyai sifat kelistrikan yang baik, felicity, kisaran suhu yang luas dan ketahanan kimia yang tinggi. Temperatur kerja bahan ini adalah -200C sampai 300C.
6) Prepreg:
Prepreg bermakna diresapi sebelumnya. Ini adalah Fiberglass yang diresapi dengan resin. Resin ini sudah dikeringkan lebih-lebih dahulu, supaya pada saat dipanaskan dapat mengalir, menempel dan terendam seluruhnya. Prepreg punya lapisan perekat yang beri tambahan kemampuan serupa dengan FR4. Ada banyak versi dari bahan ini menurut persentase resin, resin standar SR, resin medium MR dan resin tinggi HR. Ini dipilih cocok dengan ketebalan, struktur lapisan dan impedansi yang dibutuhkan. Bahan ini termasuk di dalam suhu transisi kaca tinggi dan bebas halogen.
Perangkat lunak perancang PCB:
Di bawah ini adalah lebih dari satu software desain PCB yang paling populer. Anda dapat mengetahui lebih banyak berkenaan software desain PCB ini di sini .
a. Eagle
EAGLE adalah software paling terkenal dan termudah untuk mendesain PCB. EAGLE adalah singkatan berasal dari Easily Applicable Graphical Layout Editor yang pada mulanya dikembangkan oleh CadSoft Computer dan saat ini Autodesk adalah pengembang perangkat lunak ini. Untuk mendesain diagram sirkuit, EAGLE punyai editor skematik. Ekstensi file EAGLE adalah .SCH, beragam macam dan komponen didefinisikan di dalam ekstensi .LBR. Ekstensi file papan adalah .BRD.
b. Multisim:
Multisim termasuk perangkat lunak pembelajaran yang amat kuat dan mudah. Perangkat ini dikembangkan oleh Electronics Workbench dan saat ini jadi divisi berasal 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 termasuk di industri untuk pendidikan sirkuit.
c. EasyEDA:
EasyEDA adalah perangkat lunak yang digunakan untuk merancang dan mensimulasikan sirkuit. Perangkat lunak ini adalah alat terintegrasi untuk menangkap skema, simulasi rangkaian SPICE, berdasarkan tata letak Ngspice dan PCB. Keunggulan terutama berasal dari perangkat lunak ini adalah, EasyEDA adalah perangkat lunak berbasis situs dan digunakan di jendela browser. Jadi, perangkat lunak ini tidak terkait pada OS.
d. 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. software pertama yang menawarkan visualisasi 3D dan pengecekan izin PCB segera berasal dari editor PCB.
e. KiCad
Perangkat ini dikembangkan oleh jean-pierre charras. Perangkat lunak ini punyai alat yang dapat sebabkan BoM (Bill of Material), karya seni dan penampilan 3D berasal dari PCB dan juga semua komponen yang digunakan di dalam rangkaian. Banyak komponen yang tersedia di pustaka perangkat lunak ini dan terkandung fitur yang dapat ditambahkan oleh pengguna sendiri. Perangkat lunak ini mendukung banyak proyek manusia.
f. CircuitMaker
Perangkat ini termasuk 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 butuh akun CircuitMaker.
g. Proteus
Saya sering menggunakan proteus dalam membuat rangkaian. Kelebihan nya cukup banyak, PC dengan spesifikasi rendah dapat menggunakan aplikasi ini sehingga sangat terjangkau. Dalam proteus juga terdapat banyak komponen.
Post a Comment