Papan sirkuit tercetak adalah komponen dari sebagian besar peralatan listrik dan perangkat elektronik yang pada dasarnya berfungsi sebagai konduktor, membantu arus mencapai tempat yang mereka tuju dan melakukan apa yang perlu mereka lakukan. Papan ini pada dasarnya bertindak sebagai peta ke sistem sirkuit perangkat. Mereka memiliki sejumlah alur dan lubang di mana arus dapat mengalir dan elemen sirkuit lainnya dapat dipasang. Banyak presisi terlibat dalam pembuatannya, dan para insinyur biasanya menghabiskan banyak waktu untuk memastikan bahwa mereka telah diukir dan dirawat dengan benar. Setelah papan dirakit, itu memberi kekuatan dan dalam banyak hal memberi kehidupan pada perangkat yang dimaksud. Masalah dengan papan ini sering menyebabkan perangkat kehilangan pengoperasian.
Konsep dasar
Sebagian besar elektronik bergantung pada sirkuit internal untuk mendelegasikan hal-hal seperti arus listrik dan masalah daya ke berbagai komponen. Sains dan teknik sebenarnya di balik papan sirkuit bisa jadi agak rumit, tetapi secara sederhana papan sirkuit adalah semacam “markas” atau “terminal” di mana semuanya diproses dan diurutkan. Jika dilihat secara terpisah, papan sering kali terlihat seperti pelat logam tipis yang ditandai dengan lekukan dan goresan mengkilap. Ukurannya bervariasi berdasarkan perangkat yang bermasalah, tetapi bisa sekecil kuku atau sebesar mobil kecil tergantung pada konteksnya.
Majelis
Papan sirkuit tercetak berfungsi sebagai fondasi dan dukungan mekanis untuk komponen elektronik. Secara umum mereka adalah permukaan non-konduktif, tetapi mereka diisi dengan jalur konduktif, jejak sinyal, dan komponen elektronik karena mereka dirakit untuk memungkinkan aliran arus listrik. Setelah disatukan, papan biasanya disebut sebagai rakitan papan sirkuit tercetak (PCBA) atau rakitan sirkuit tercetak (PCA).
Rakitan papan sirkuit tercetak adalah salah satu dari beberapa metode untuk membuat sirkuit, bersama dengan sirkuit terbungkus kawat dan sirkuit titik-ke-titik. Perakitan cenderung membutuhkan upaya yang lebih besar untuk tata letak dan biaya awal yang lebih tinggi daripada opsi lain yang tersedia, tetapi mereka lebih hemat biaya dari waktu ke waktu dan seringkali juga menawarkan keandalan yang lebih besar. Setelah memperhitungkan biaya awal yang terkait dengan desain papan sirkuit, pembuatan papan seringkali lebih murah dan juga menawarkan produksi volume tinggi yang lebih cepat daripada metode lain.
Komponen Inti
Bahan yang digunakan dalam pembuatan PCA dapat bervariasi tergantung pada bagaimana mereka akan digunakan. Biasanya, lapisan konduktor terbuat dari foil tembaga tipis, dan lapisan isolasi dielektrik dilaminasi bersama menggunakan resin epoksi. Seringkali, apa yang dikenal sebagai “papan kosong” dibuat ketika substrat benar-benar tertutup pada satu atau kedua sisi oleh lapisan ikatan tembaga. Masker sementara diterapkan selanjutnya, memungkinkan tembaga yang tidak diinginkan dihilangkan dengan cara etsa pola.
Metode Etsa
Dalam kebanyakan kasus, lekukan dan lekukan khas papan harus ditekan secara khusus, atau diukir, ke permukaan. Pencetakan fotografi dan sablon sutra adalah metode etsa yang paling umum untuk tujuan komersial. Photoengraving bergantung pada photomask dan proses kimia untuk menghilangkan tembaga yang tidak diinginkan. Proses etsa biasanya menggunakan amonium persulfat, besi klorida atau asam klorida untuk menggerogoti lapisan tembaga yang tidak diinginkan. Sablon sutra bergantung pada tinta yang tahan goresan, melindungi foil tembaga di bawahnya sehingga hanya tembaga yang tidak diinginkan yang tergores. Pilihan lain adalah penggilingan, yang membutuhkan mesin khusus untuk menghilangkan tembaga.
Dalam beberapa metode konstruksi, jejak ditambahkan ke daripada dihilangkan dari substrat. Ini biasanya dilakukan melalui elektroplating. Metode pembuatan yang dipilih untuk papan sirkuit tercetak akan bervariasi tergantung pada apakah papan itu hanya sekali atau harus direproduksi dalam jumlah besar.
Memilih Isolator
Salah satu bagian terpenting dari perakitan papan melibatkan insulasi untuk melindungi papan dari panas berlebih atau tersumbat oleh sinyal. Ada berbagai jenis bahan dielektrik yang tersedia untuk tujuan ini, termasuk bahan epoksi komposit (CEM) dan bahan tahan api (FR), dan masing-masing memberikan nilai isolasi yang berbeda tergantung pada persyaratan sirkuit. Teflon, FR-1, FR-4, CEM-1 dan CEM-3 adalah beberapa contoh dielektrik. Bahan yang biasa digunakan dalam konstruksi PCB antara lain kertas kapas fenolik (FR-2), kertas kapas dengan epoksi (FR-3 dan CEM-1), kaca tenunan dengan epoksi (FR-4), dan kaca matte dengan poliester (FR-6). .