Mengenal Papan PCB (Printed Circuit Board)

Apakah Anda pernah bertanya-tanya bagaimana komponen elektronik dapat terhubung satu sama lain dengan sempurna dalam sebuah perangkat? Jawabannya adalah PCB atau Printed Circuit Board.

Pada artikel Kelas Teknisi akan membahas secara mendalam mengenai apa itu PCB, sejarahnya, struktur dan bahan-bahannya, serta jenis-jenisnya. Mari kita telusuri lebih lanjut untuk memahami pentingnya PCB dalam dunia elektronika.

Apa itu Papan PCB (Printed Circuit Board)

PCB, singkatan dari Printed Circuit Board, dalam bahasa Indonesia sering disebut sebagai Papan Rangkaian Cetak atau Papan Sirkuit Cetak. Seperti namanya, PCB adalah papan yang digunakan untuk menghubungkan komponen-komponen elektronika dengan lapisan jalur konduktornya.

PCB ditemukan oleh seorang ilmuwan Austria bernama Paul Eisler pada tahun 1936. Paul Eisler pertama kali menggunakan PCB di sebuah rangkaian radio. 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 komersial oleh perusahaan-perusahaan di Amerika Serikat.

Lapisan PCB dan Bahan-bahannya

Secara struktur, PCB seperti kue lapis yang terdiri dari beberapa lapisan dan dilaminasi menjadi satu kesatuan yang disebut dengan PCB. Ada PCB yang berlapis satu lapisan tembaga (Single Sided), ada juga yang berlapis dua lapisan tembaga (Double Sided), dan ada juga PCB yang memiliki beberapa lapisan tembaga atau sering disebut dengan Multilayer PCB.

Berikut ini adalah struktur dan komposisi standar dari PCB (Printed Circuit Board).

1. Substrat (Lapisan Landasan)

Lapisan dasar (landasan) PCB biasanya disebut dengan Substrat. Bahan Substrat yang paling umum digunakan adalah FR2 dan FR4. FR2 atau 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 Celsius. Namun, PCB yang berbahan FR4 lebih mahal jika dibandingkan dengan PCB yang berbahan FR2.

2. Tembaga (Copper)

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 manufaktur PCB saat ini, PCB telah dapat dibuat hingga 16 lapisan atau bahkan lebih dari 16 lapisan tergantung pada perancangan PCB dan rangkaian yang diinginkan.

3. Soldermask

Soldermask adalah lapisan di atas 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 biru dan merah.

4. Silkscreen

Lapisan setelah soldermask adalah lapisan silkscreen yang biasanya berwarna putih atau hitam. Namun ada juga silkscreen yang berwarna lain seperti abu-abu, merah, dan bahkan 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.

Jenis-jenis PCB (Printed Circuit Board)

PCB atau Printed Circuit Board umumnya dibagi menjadi dua kategori utama, yaitu berdasarkan jumlah lapisannya dan fleksibilitasnya.

Jenis-jenis PCB berdasarkan Jumlah Lapisannya

Berdasarkan jumlah lapisannya, PCB dapat diklasifikasikan menjadi Single Sided PCB, Double Sided PCB, dan Multilayer PCB.

Single Sided PCB

Single Sided PCB atau Papan Rangkaian Cetak satu sisi adalah jenis PCB yang hanya memiliki satu lapisan tembaga yang menempel di satu sisi substrat PCB. Jenis PCB ini biasanya digunakan dalam rangkaian elektronik sederhana dengan biaya produksi yang relatif rendah.

Double Sided PCB

Double Sided PCB atau Papan Rangkaian Cetak dua sisi memiliki dua lapisan tembaga yang menempel di kedua sisi substrat PCB. Lubang pada PCB jenis ini berfungsi sebagai jalur penghubung antara lapisan tembaga di satu sisi dengan 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 insulator. PCB ini umumnya digunakan dalam rangkaian elektronik yang kompleks dan biasanya memiliki 4, 6, 8, 10, hingga 16 lapisan.

Jenis-jenis PCB berdasarkan Fleksibilitasnya

Selain jumlah lapisannya, PCB juga dapat dibedakan berdasarkan fleksibilitasnya.

Rigid PCB

Rigid PCB adalah Papan Rangkaian Cetak yang kaku dan tidak dapat dilipat atau dibengkokkan. PCB jenis ini terbuat dari bahan substrat yang padat dan kaku seperti fiberglass, yang memang sengaja dirancang untuk tidak dapat dibengkokkan.

Flex PCB

Flex PCB atau Flexible PCB adalah PCB yang substrat-nya terbuat dari bahan plastik fleksibel. Bahan ini memungkinkan PCB dibengkokkan tanpa merusak rangkaian yang ada.

Rigid-Flex PCB

Rigid-Flex PCB adalah kombinasi dari teknologi Rigid PCB dan Flex PCB, yang terdiri dari bagian Rigid PCB yang dihubungkan dengan bagian Flex PCB. Kombinasi ini memungkinkan fleksibilitas dan ketahanan dalam satu kesatuan rangkaian.

Baca Juga :Pengertian Mikrokontroler, Fungsi, Cara Kerja, dan Jenisnya.

Akhir Kata

Sekarang Anda telah memahami lebih dalam tentang PCB, mulai dari sejarah penemuannya, struktur dan bahan yang digunakan, hingga berbagai jenisnya berdasarkan jumlah lapisan dan fleksibilitasnya. Dengan pengetahuan ini, Anda akan lebih menghargai peran penting PCB dalam menghubungkan komponen-komponen elektronik dengan efisien.

Tetaplah terhubung dengan artikel-artikel Kelasteknisi.com untuk informasi lebih lanjut dan terus eksplorasi dunia elektronika yang menakjubkan. Jangan lewatkan informasi penting lainnya, dan pastikan Anda selalu update dengan teknologi terkini!