Pengertian PCB – Setiap perangkat elektronik mulai dari komputer, televisi, laptop dan lain sebagainya tentu membutuhkan listrik untuk dapat bekerja.
Dari sumbernya, listrik kemudian dialirkan melalui rangkaian-rangkaian elektronik untuk bisa membuat perangkat elektronik tersebut bekerja.
Maka, tentu saja dibutuhkan rangkaian yang rumit supaya listrik dapat bekerja dengan baik.
Untuk itu, maka diciptakan PCB untuk lebih mengorganisir sebuah rangkaian elektronik. Apa sih sebenarnya PCB itu, mengapa PCB diperlukan, terbuat dari bahan apa serta apa saja jenis-jenisnya?
Nah untuk itu mari kita simak pembahasan mengenai pengertian PCB, jenis-jenis, lapisan, bahan, fungsi, prinsip dan software untuk layout PCB tersebut di artikel ini.
Daftar isi
Pengertian PCB (Printed Circuit Board)
PCB adalah singkatan dari Printed Circuit Board yang dalam bahasa Indonesia sering diterjemahkan menjadi Papan Rangkaian Cetak atau Papan Sirkuit Cetak.
Seperti namanya yakni Papan Rangkaian Cetak, jadi pengertian 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 kali 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 yakni pada tahun 1948, PCB mulai digunakan untuk produk-produk komersil oleh perusahaan-perusahaan Amerika Serikat.
Jenis-Jenis PCB
PCB atau Printed Circuit Board pada umumnya dapat dibagi menjadi dua kategori jenis.
Yakni jenis PCB yang berdasarkan jumlah lapisannya serta jenis PCB yang berdasarkan Fleksibilitasnya.
Jenis-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 serta 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 berfungsi sebagai jalur penghubung antar satu lapisan tembagai di satu sisi dengan lapisan tembaga di sisi lainnya.
3. Multilayer PCB
Multilayer PCB adalah jenis PCB yang terdiri dari beberapa lapisan substrat serta 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.
Jenis-Jenis PCB Berdasarkan Fleksibilitasnya
Selain jumlah lapisannya, PCB juga bisa dibedakan berdasarkan fleksibilitasnya. Berikut ini adalah jenis-jenis PCB berdasarkan fleksibilitasnya :
1. Rigid PCB
Rigid jika diterjemahkan ke bahasa Indonesia yang artinya berarti kaku. Jadi yang dimaksud dengan Rigid PCB adalah Papan Rangkaian Cetak yang Kaku serta tidak dapat dilipat atau tidak Fleksibel.
Rigid PCB terbuat dari bahan substrat yang padat serta kaku seperti fiberglass sehingga memang sengaja dibuat untuk tidak dapat dilipat atau dibengkokkan.
2. Flex PCB
Flex PCB atau Flexible PCB adalah PCB yang substrat-nya terbuat dari bahan plastik yang fleksibel.
Bahan dasar ini memungkinkan PCB dibengkokkan tanpa merusak rangkaian yang ada pada PCB tersebut.
3. Rigid-Flex PCB
Rigid-Flex PCB merupakan gabungan dari teknologi Rigid PCB dan Flex PCB yaitu terdiri dari Rigid PCB dan Flex PCB. Umumnya, Rigid PCB dihubungkan dengan Flex PCB.
Lapisan PCB dan Bahan-Bahannya
Secara struktur, PCB seperti kue lapis yang terdiri dari beberapa lapisan serta 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).
Serta ada PCB yang mempunyai beberapa lapisan tembaga atau sering disebut dengan Multilayer PCB.
Nah 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 Frame Resistant 2 adalah kertas bonding resin sintesis (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 Frame Resistant 4 adalah anyaman Fiberglass yang dilapisi dengan resin epoksi (epoxy resin).
FR4 mempunyai daya serap air yang rendah, properti isolasi yang bagus dan tahan suhu panas hingga 140 derajat celcius.
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 manufakturing PCB saat ini, PCB telah dapat dibuat hinggan 16 lapisan atau bahkan lebih dari 16 lapisan tergantung pada perancangan PCB serta rangkaian yang diinginkan.
3. 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 (hubungan singkat solder).
Lapisan soldermask ini biasanya berwarna hijau, namun ada juga yang berwarna lain seperti warna biru dan merah.
4. Silkscreen
Lapisan yang terakhir adalah lapisan silkscreen yang biasanya berwarna putih atau hitam.
Namun, ada juga silkscreen yang berwarna lain seperti warna abu-abu, warna merah serta bahkan ada yang berwarna kuning keemasan.
Silkscreen merupakan cetakan huruf, angka dan simbol pada PCB. Silkscreen ini fungsinya sebagai tanda atau indikator untuk komponen-komponen elektronika pada PCB sehingga mempermudah orang dalam merakitnya.
Fungsi PCB
Secara umum, PCB banyak digunakan baik di dalam perangkat komputer maupun peralatan elektronik lainnya yang mempunyai fungsi sebagai berikut :
- Tempat menyusun komponen-komponen elektronik sehingga terpasang lebih rapi dan terorganisir.
- Pengganti kabel untuk meyambung berbagai komponen, sehingga membutuhkan tempat yang lebih efisien.
- Menghubungkan kaki komponen satu sama lain baik kaki komponen aktif maupun pasif.
- Membuat tampilan suatu rangkaian elektronik menjadi lebih rapi dan tertata.
Prinsip Kerja
Nah setelah tadi mimin sudah membahas tentang pengertian PCB, jenis-jenis, lapisan, bahan dan fungsinya. Selanjutnya mimin akan membahas prinsip kerjanya.
Pada rangkaian PCB diberikan sumber arus listrik, Jalur-jalur PCB nantinya akan berfungsi sebagai penghantar.
Pada jalur tersebut juga akan menghubungkan komponen satu ke komponen lain dengan cara menyolder kawat secara terpadu.
Maka dengan demikian, rangkaian elektronik berfungsi dengan baik serta bisa dijalankan.
Dengan menggunakan PCB ini dapat memperoleh keuntungan sebagai berikut:
- Dapat merangkai komponen yang kecil, dengan ukurannya yang kecil, PCB ini sebagai wadah untuk menyambung komponen-komponen yang berukuran kecil.
- Bisa mengendalikan frekuensi.
- Lebih aman, jika memakai PCB pada suatu alat akan membuat tidak cepat rusak. Karena komponen dalam PCB tidak kontak langsung satu sama lain.
- Gampang mencari kerusakan komponen, ketika ada trouble atau kerusakan pada komponen, tinggal memeriksanya dengan menggunakan multimeter yang disentuhkan pada setiap jalur komponen.
Kalian juga bisa membuat jalur komponen sendiri yang nantinya dihubungkan pada PCB ini.
Biasanya hal itu digunakan untuk membuat power supply sederhana yang biasa dipakai pada setiap praktikum mahasiswa.
Aplikasi atau Software untuk Layout PCB
1. Zenit PCB
Aplikasi pertama yang bisa kalian gunakan untuk membuat layout PCB adalah Zenit PCB, yang sangat cocok digunakan untuk para profesional.
Jika kalian tergolong pro, maka gunakan saja aplikasi ini untuk membuat proyek dengan waktu yang sangat singkat
2. Osmond PCB
Osmond PCB merupakan perkakas PCB super fleksibel. Tidak hanya itu saja, kalian akan sangat puas dengan aplikasi ini, karena mempunyai banyak fitur dan juga ukuran papan yang tidak terbatas.
Osmond PCB bahkan mempunyai jumlah komponen yang tidak ada pada software lainnya. Dan satu lagi, aplikasi ini dapat kalian unduh secara gratis alias tidak perlu mengeluarkan biaya sepeserpun.
3. Express PCB
Bagi kalian untuk para pemula, tidak perlu khawatir karena masih ada aplikasi yang diciptakan khusus pemula, yaitu Express PCB.
Interfacenya yang mudah tentu akan sangat dicintai oleh para pemula. Jadi tunggu apa lagi? Gunakanlah Express PCB untuk membuat Layout PCB.
4. Design Spark PCB
Siapa yang tidak mengenal aplikasi PCB populer yang satu ini? Design Spark adalah salah satu software PCB terpopuler.
Karena mudah untuk dipelajari dan juga mudah untuk digunakan. Satu lagi, aplikasi ini dapat digunakan secara gratis.
5. Eagle PCB
Dan yang terakhir, ada Eagle PCB yang menjadi aplikasi layout PCB paling banyak digunakan di Indonesia.
Bukan tanpa alasan, aplikasi ini banyak digunakan karena mempunyai banyak sekali fitur.
Meskipun Eagle PCB bukanlah aplikasi gratis, namun kalian masih bisa hemat budget dengan menggunakan fitur gratisannya.
Demikianlah penjelasan mengenai pengertian PCB, jenis-jenis, lapisan, bahan, fungsi, prinsip dan software untuk layout PCB. Semoga bisa bermanfaat bagi kita semua. Sekian sampai jumpa, terimakasih 😀
