PCB, atau papan sirkuit cetak, adalah tulang punggung perangkat modern. Biasanya digunakan sebagai alas untuk menyambung dan menata bagian-bagian listrik. Biasanya datang dengan lapisan PCB yang berbeda. Setiap lapisan bertanggung jawab atas tugas-tugas unik. Bodinya yang datar dan kaku menjadi dasar yang stabil untuk menempatkan komponen. Tugas utama mereka adalah memastikan sambungan listrik aman dan efisien.
Artikel ini terutama menyoroti berbagai jenis lapisan PCB. Ini menunjukkan cara kerjanya di dalam PCB.
Apa itu Lapisan PCB?
Papan PCB terutama memiliki tiga kategori lapisan: struktural, fungsional & konduktif.
PCB memiliki lapisan struktural yang berbeda, seperti substrat, tembaga, masker solder, dan layar sutra. Setiap lapisan melakukan pekerjaan tertentu dalam membuat PCB berfungsi.
Untuk membuat PCB, lapisan-lapisan ini ditumpuk menjadi satu. Perekat menahannya di tempatnya. Yang paling penting adalah lapisan tembaga. Mereka duduk di antara lapisan isolasi. Jadi, lapisan PCB seperti level terpisah dalam sandwich.
Mengenai lapisan konduktif, jumlah lapisan PCB biasanya adalah jumlah lapisan tembaga dalam sebuah PCB. Beberapa lapisan diperlukan untuk mengakomodasi desain sirkuit yang kompleks.
Namun, ada delapan lapisan fungsional yang berbeda. Kita akan membicarakan lapisan-lapisan ini di beberapa bagian berikut.
Setiap lapisan dalam PCB memiliki tujuan unik. Lapisan substrat membuat PCB kuat. Tembaga membantu menghubungkan bagian-bagian listrik. Di sisi lain, masker solder melindungi jejak dari kerusakan. Terakhir, silkscreen membantu kita mengetahui bagian mana.
Tanpa lapisan ini, perangkat elektronik tidak akan berfungsi dengan baik. Jadi, setiap lapisan sangat penting agar PCB dapat berfungsi.
4 Struktur Umum Lapisan Papan Sirkuit Cetak
Seperti disebutkan, setiap lapisan dalam PCB memiliki tujuan unik. Mereka bekerja sama dan membuat PCB kuat dan efektif. Mereka melindunginya dari situasi berbahaya dan memastikannya berfungsi dengan lancar. Namun, mari kita periksa secara detail.
Lapisan #1 Lapisan Substrat
Lapisan substrat adalah dasar dari PCB. Ini memberikan dasar yang kokoh untuk semua komponennya. Anda akan menemukannya di bagian bawah PCB. Ini menyatukan semua elemen.
Substrat biasanya terbuat dari fiberglass (FR4). Ini tangguh dan kaku, memastikan stabilitas PCB. Meskipun PCB fleksibel mungkin terbuat dari plastik (Kapton), beberapa mungkin menggunakan epoxies. Namun, fiberglass (FR4) adalah yang terbaik untuk membuat papan sirkuit berkualitas tinggi.
Lapisan #2 Lapisan Tembaga
Lapisan tembaga adalah lembaran tipis kertas tembaga yang dipanaskan dan ditempelkan pada papan sirkuit. Letaknya tepat di atas lapisan media. Lapisan tembaga sangat penting untuk menghantarkan listrik.
PCB yang berbeda memiliki jumlah lapisan tembaga yang berbeda-beda. PCB satu sisi hanya memiliki satu lapisan tembaga dan biasanya digunakan pada perangkat elektronik yang lebih sederhana.
Sebaliknya, yang dua sisi memiliki tembaga di kedua sisinya. Mereka biasanya menggunakan vias untuk menghubungkan lapisan atas dan bawah. Hasilnya, mereka dapat menangani perutean jejak yang lebih ketat. Fitur ini berguna untuk menghubungkan sirkuit secara menyeluruh.
Perhatikan bahwa lapisan tembaga yang lebih tebal lazim digunakan untuk menangani daya tinggi.
Lapisan #3 Lapisan PCB Masker Solder
Lapisan masker solder adalah lapisan pelindung yang diaplikasikan pada permukaan PCB. Biasanya berwarna hijau dan menutupi jejak tembaga pada PCB. Ini bertindak seperti perisai untuk mencegah jejak tembaga menyentuh apa pun yang dapat menyebabkan kerusakan.
Setelah lapisan tembaga terpasang, Anda dapat menambahkan masker solder. Lapisan ini juga mengisolasi tembaga, mencegahnya bersentuhan dengan logam lain.
Lapisan masker solder biasanya terbuat dari resin epoksi cair. Untuk pewarnaan, cairan ini hadir dengan pigmen hijau.
Lapisan #4 Lapisan Silkscreen atau Lapisan Overlay
Lapisan silkscreen, juga dikenal sebagai lapisan overlay, ditemukan pada lapisan terluar PCB. Berisi huruf, angka, dan simbol, seperti label pada peta.
Silkscreen umumnya bertindak sebagai panduan Anda. Ini menunjukkan kepada Anda bagian mana yang ada di PCB. Dengan label dan simbol, lebih mudah mengetahui di mana menghubungkan LED atau pin.
PCB Lapisan Tunggal vs Multi-Lapisan
A PCB satu lapis hanya memiliki satu lapisan tembaga konduktif. Desainnya lebih sederhana dan murah namun memiliki kemampuan terbatas. PCB berlapis-lapis, sebaliknya, memiliki lebih banyak lapisan tembaga. Mereka dapat menangani sirkuit dan komponen yang lebih kompleks. Namun, harganya lebih mahal.
Oleh karena itu, pilihannya bergantung pada kompleksitas proyek dan anggaran.
| Aspek | PCB Lapisan Tunggal | PCB Multi-Lapisan |
| Jumlah Lapisan | Ini hanya berisi satu lapisan tembaga konduktif. | Ini terdiri dari beberapa lapisan tembaga konduktif. |
| Kepadatan Komponen | Kepadatan komponen lebih rendah karena ruang perutean yang terbatas | Kepadatan komponen lebih tinggi |
| Ukuran | Seringkali lebih besar untuk menampung jejak dan komponen. | Ini bisa lebih kecil karena komponen dan jejak dapat didistribusikan ke beberapa lapisan. |
| Kompleksitas | Desain yang tidak terlalu rumit | Desain yang lebih kompleks |
| Biaya | Umumnya biaya lebih rendah | Biaya lebih tinggi |
| Integritas Sinyal | Lebih rentan terhadap gangguan | Integritas sinyal yang lebih baik |
| Aplikasi | Cocok untuk perangkat elektronik sederhana | Ideal untuk perangkat elektronik yang kompleks |
Lapisan Fungsional pada Papan PCB
Saat Anda melihat bagian atas papan PCB, Anda akan melihat lapisan yang berbeda, masing-masing dengan tugasnya yang unik. Mari kita lihat lebih dekat apa yang mereka lakukan.
Lapisan Mekanik
Lapisan mekanis pada PCB dengan jelas menunjukkan struktur fisik. Ini mendefinisikan dengan tepat bentuk dan ukuran papan. Produsen menggunakan lapisan ini untuk fabrikasi dan perakitan PCB.
Tugas utamanya adalah memastikan PCB dibuat dengan benar dan sesuai dengan spesifikasi desain. Selain itu, ini membantu Anda memotong dan membentuk papan PCB selama fabrikasi. Namun, ada juga lapisan lain di atasnya. Guntingan, lubang perkakas, dan tepian adalah beberapa bagian lain yang menonjol.
Jauhkan Lapisan
Tinggalkan daerahku! Lapisan penahan seperti pembatas yang memberi tahu Anda di mana Anda tidak boleh meletakkan barang. Mereka menandai area di mana Anda tidak dapat menempatkan komponen atau menarik kabel.
Lapisan ini sangat membantu karena membantu Anda mengatur barang-barang listrik. Ini juga memungkinkan Anda memastikan tidak ada hal penting yang berantakan.
Lapisan penahan memastikan Anda mengikuti aturan dan tidak meletakkan barang di tempat yang tidak seharusnya. Pada akhirnya, mereka membantu Anda memanfaatkan ruang di papan sirkuit seefisien mungkin.
Lapisan Perutean
Lapisan perutean dalam PCB adalah tempat jejak tembaga mengalir untuk menghubungkan komponen elektronik. Lapisan-lapisan ini menghubungkan komponen-komponen dengan membawa sinyal di antara mereka. Ini seperti jalan di peta.
Perutean yang baik sangat penting karena berbagai alasan. Pertama, ini membantu sinyal bergerak dengan lancar dan mengurangi gangguan sinyal. Kedua, ia mengontrol EMI elektromagnetik. Terakhir, ini memastikan semuanya bekerja secara efektif.
Terkadang, desain yang rumit mungkin memerlukan beberapa lapisan perutean. Ini seperti menambahkan jalur tambahan di jalan raya untuk menangani lebih banyak lalu lintas.
Bidang Tenaga dan Tanah
Power dan ground plane adalah lapisan khusus dalam PCB yang membawa listrik. Tugas utamanya adalah memastikan daya dan tegangan ground tersebar dengan tepat ke seluruh PCB. Secara teknis, ini membantu menjaga kestabilan aliran listrik ke bagian-bagian listrik. Hal ini juga memastikan bahwa jalur kembalinya kekuasaan berjalan mulus.
Pesawat listrik dan ground secara efektif menyebarkan panas, yang dapat membantu mendinginkan papan.
Pesawat Terbelah dan Darat
Bidang terpisah pada PCB membagi lapisan daya atau ground menjadi beberapa bagian terpisah, masing-masing dengan level tegangan spesifiknya. Hal ini dapat menciptakan zona berbeda untuk platform analog dan digital.
Tugas utama pesawat ini adalah mengisolasi daerah tegangan yang berbeda. Secara teknis mencegah gangguan kebisingan. Namun, dengan membagi permukaan secara hati-hati, ia mengatur penggabungan kebisingan. Mereka juga menyuplai berbagai level tegangan yang dibutuhkan oleh berbagai komponen pada PCB.
Lapisan Masker Solder
Lapisan masker solder pada PCB merupakan lapisan pelindung yang terbuat dari bahan isolasi. Dalam kebanyakan kasus, resin epoksi cair digunakan sebagai bahan masker solder PCB. Lapisan ini menutupi sebagian besar PCB. Namun, hal ini membuat beberapa area terbuka untuk penyolderan.
Tugas utamanya adalah melindungi PCB dari oksidasi dan mencegah korsleting listrik. Selain itu, ini membantu menentukan area di mana sambungan listrik dibuat dan diisolasi.
Lapisan Tempel Solder
Seperti namanya, ini adalah lapisan tempat Anda mengaplikasikan pasta solder. Pasta solder meningkatkan aliran solder antara kabel komponen dan bantalan PCB. Hasilnya, Anda bisa mendapatkan koneksi aman untuk perakitan elektronik yang andal.
Lapisan pasta solder memastikan pasta solder diterapkan dengan benar. Lapisan ini sangat penting untuk desain yang menggunakan bagian halus atau kecil. Secara keseluruhan, ini memastikan penyolderan dilakukan dengan benar dan efisien selama produksi.
Lapisan Hamparan
Lapisan overlay juga dikenal sebagai lapisan silkscreen. Di sinilah informasi penting dicetak. Penting untuk membantu tugas produksi dan perbaikan.
Lapisan ini biasanya menggunakan lapisan topeng solder sebagai latar belakang dan banyak ditemukan pada lapisan luar PCB.
Memastikan garis pencetakan benar dengan lapisan masker solder sangat penting. Jadi, lapisan overlay seperti label pada peta, menunjukkan di mana segala sesuatu berada di PCB.
Jumlah Lapisan PCB
Anda juga dapat menemukan berbagai jenis PCB berdasarkan lapisan tembaga konduktif yang berbeda. PCB berikut adalah yang paling umum di dunia saat ini.
Papan PCB 2 lapis
PCB dua lapis juga dikenal sebagai papan PCB dua sisi. Ia memiliki inti isolasi tunggal yang diapit di antara lapisan tembaga tipis.
Papan PCB dengan dua lapisan cocok untuk proyek berbiaya rendah dan relatif sederhana.
4 Lapisan Papan PCB
Seperti namanya, papan PCB empat lapis memiliki dua lapisan tembaga tambahan. Ruang ekstra untuk penelusuran biasanya meningkatkan kualitas sinyal dan mengurangi kebisingan. Ia juga menawarkan kepadatan komponen yang lebih tinggi.
6, 8, 10 & 12 Lapisan Papan PCB Bertumpuk
Oleh karena itu, Anda juga dapat menemukan tumpukan papan PCB berlapis-lapis. Setiap jenis cocok untuk aplikasi unik. Keberagaman ini umumnya muncul karena perbedaan kebutuhan dari berbagai industri. Papan PCB multi-lapis ini banyak digunakan dalam desain industri dan tata letak yang kompleks.
| Jumlah Lapisan | Konfigurasi Lapisan |
| Papan PCB 6 Lapisan Menumpuk | Masker Prajurit | Lapisan sinyal HS | Persiapan | Lapisan sinyal HS | Inti | Lapisan sinyal HS | persiapan | Lapisan sinyal HS | Inti | Lapisan sinyal HS | pregeg | Lapisan sinyal HS | Topeng solder |
| Papan PCB 8 Lapisan Menumpuk | Tambahan dua lapisan sinyal HS |
| Papan PCB 10 Lapisan Menumpuk | Tambahan 4 lapisan sinyal HS |
| Papan PCB 12 Lapisan Menumpuk | Tambahan 6 lapisan sinyal HS |
Hubungi Kami Hari Ini
Siap untuk memulai proyek Anda berikutnya? Hubungi kami hari ini untuk ahli desain dan layanan manufaktur PCB. Tim kami siap membantu Anda di setiap langkah. Hubungi kami sekarang untuk mendiskusikan kebutuhan Anda.