PCBdibuat dengan teknologi pencetakan elektronik, sehingga disebut papan sirkuit cetak. Hampir semua jenis peralatan elektronik, mulai dari earphone, baterai, kalkulator, hingga komputer, peralatan komunikasi, pesawat terbang, satelit, selama komponen elektronik seperti sirkuit terpadu digunakan, PCB digunakan untuk interkoneksi listrik antar keduanya.
PCB dan PCBA adalah PCB yang komponennya tidak terpasang, PCBA (Printed Circuit Board Majelis), yaitu PCB yang dilengkapi dengan komponen elektronik (seperti chip, konektor, resistor, kapasitor, induktor, dll).
Asal usul PCB
Pada tahun 1925, Charles Ducas di Amerika Serikat (pencetus metode aditif) mencetak pola rangkaian pada substrat isolasi, dan kemudian berhasil membuat konduktor sebagai pengkabelan dengan cara pelapisan listrik.
Pada tahun 1936, Paul Eisler dari Austria (pencetus metode subtraktif) adalah orang pertama yang menggunakan papan sirkuit tercetak di radio.
Pada tahun 1943, Amerika menerapkan teknologi ini pada radio militer. Pada tahun 1948, Amerika Serikat secara resmi mengakui penemuan ini untuk penggunaan komersial.
Papan sirkuit cetak baru digunakan secara luas sejak pertengahan tahun 1950-an, dan saat ini mendominasi industri elektronik.
Papan sirkuit tercetak telah berkembang dari satu lapis menjadi dua sisi, multi lapis dan fleksibel, dan masih mempertahankan tren perkembangannya sendiri. Karena pengembangan berkelanjutan ke arah presisi tinggi, kepadatan tinggi dan keandalan tinggi, pengurangan ukuran terus menerus, pengurangan biaya dan peningkatan kinerja, papan sirkuit cetak masih mempertahankan vitalitas yang kuat dalam pengembangan peralatan elektronik masa depan.
Diskusi mengenai tren perkembangan masa depan teknologi pembuatan papan sirkuit cetak di dalam dan luar negeri pada dasarnya konsisten, yaitu kepadatan tinggi, presisi tinggi, aperture halus, kawat tipis, pitch kecil, keandalan tinggi, multi-layer, transmisi berkecepatan tinggi , ringan Dalam hal produksi, ia berkembang ke arah peningkatan produktivitas, pengurangan biaya, pengurangan polusi, dan adaptasi terhadap produksi multi-variasi dan produksi dalam jumlah kecil.
Peran PCB
Sebelum papan sirkuit tercetak muncul, interkoneksi antar komponen elektronik langsung dihubungkan dengan kabel sehingga membentuk suatu rangkaian yang utuh.
Setelah peralatan elektronik mengadopsi papan sirkuit tercetak, karena konsistensi papan sirkuit tercetak yang serupa, kesalahan dalam pengkabelan manual dapat dihindari.
Papan sirkuit tercetak dapat memberikan dukungan mekanis untuk memperbaiki dan merakit berbagai komponen elektronik seperti sirkuit terpadu, melengkapi perkabelan dan sambungan listrik atau isolasi listrik antara berbagai komponen elektronik seperti sirkuit terpadu, dan memberikan karakteristik kelistrikan yang diperlukan, seperti karakteristik Impedansi, dll., dapat memberikan grafik topeng solder untuk penyolderan otomatis, dan memberikan karakter identifikasi dan grafik untuk penyisipan, inspeksi, dan pemeliharaan komponen.
Klasifikasi PCB
1. Klasifikasi berdasarkan tujuan
Papan sirkuit tercetak sipil (konsumen): papan sirkuit tercetak yang digunakan dalam mainan, kamera, televisi, perlengkapan audio, telepon seluler, dll.
Papan sirkuit cetak industri (peralatan): papan sirkuit tercetak yang digunakan dalam keamanan, mobil, komputer, mesin komunikasi, instrumen, dll.
Papan sirkuit tercetak militer: papan sirkuit tercetak yang digunakan di ruang angkasa dan radar, dll.
2. Klasifikasi berdasarkan jenis media
Papan sirkuit cetak berbahan dasar kertas: papan sirkuit cetak berbahan dasar kertas fenolik, papan sirkuit cetak berbahan dasar kertas epoksi, dll.
Papan sirkuit cetak berbahan dasar kain kaca: papan sirkuit cetak berbahan dasar kain kaca epoksi, papan sirkuit cetak berbahan dasar kain kaca PTFE, dll.
Papan sirkuit cetak serat sintetis: papan sirkuit cetak serat sintetis epoksi, dll.
Papan sirkuit cetak substrat film organik: papan sirkuit cetak film nilon, dll.
Papan sirkuit cetak substrat keramik.
Papan sirkuit cetak berbasis inti logam.
3. Klasifikasi berdasarkan struktur
Menurut strukturnya, papan sirkuit tercetak dapat dibagi menjadi papan sirkuit tercetak kaku, papan sirkuit tercetak fleksibel, dan papan sirkuit tercetak kaku-fleksibel
4. Diklasifikasikan berdasarkan jumlah lapisan
Menurut jumlah lapisannya, papan sirkuit tercetak dapat dibagi menjadi papan satu sisi, papan dua sisi, papan multi-lapisan, dan papan HDI (papan interkoneksi kepadatan tinggi).
1) Satu sisi
Papan satu sisi mengacu pada papan sirkuit yang dikabelkan hanya pada satu sisi (sisi solder) papan sirkuit, dan semua komponen, label komponen, dan label teks ditempatkan di sisi lain (sisi komponen).
Fitur terbesar dari panel satu sisi adalah harganya yang murah dan proses pembuatannya yang sederhana. Namun, karena pengkabelan hanya dapat dilakukan pada satu permukaan, pengkabelan lebih sulit, dan pengkabelan rentan terhadap kegagalan, sehingga hanya cocok untuk beberapa rangkaian yang relatif sederhana.
2) Dua sisi
Papan dua sisi disambungkan pada kedua sisi papan isolasi, satu sisi digunakan sebagai lapisan atas, dan sisi lainnya digunakan sebagai lapisan bawah. Lapisan atas dan bawah dihubungkan secara elektrik melalui vias.
Biasanya komponen pada papan dua lapis ditempatkan di lapisan atas; namun, terkadang komponen dapat ditempatkan pada kedua lapisan untuk memperkecil ukuran papan. Papan dua lapis ditandai dengan harga moderat dan pemasangan kabel yang mudah. Ini adalah jenis yang paling umum digunakan pada papan sirkuit biasa.
3) Papan multi-lapis
Papan sirkuit tercetak dengan lebih dari dua lapisan secara kolektif disebut sebagai papan multilayer.
4) papan HDI
Papan HDI merupakan papan sirkuit dengan kepadatan distribusi sirkuit yang relatif tinggi menggunakan teknologi lubang terkubur mikro-blind.
Struktur PCB
PCB terutama terdiri dari laminasi berlapis tembaga (Copper Clad Laminates, CCL), prepreg (lembaran PP), foil tembaga (Copper Foil), masker solder (juga dikenal sebagai masker solder) (Solder Mask). Pada saat yang sama, untuk melindungi foil tembaga yang terbuka di permukaan dan memastikan efek pengelasan, perlu juga dilakukan perawatan permukaan pada PCB, dan terkadang juga ditandai dengan karakter.
1) Laminasi Berlapis Tembaga
Laminasi berlapis tembaga (CCL), disebut sebagai laminasi berlapis tembaga atau laminasi berlapis tembaga, adalah bahan dasar untuk pembuatan papan sirkuit cetak. Ini terdiri dari lapisan dielektrik (resin, serat kaca) dan konduktor dengan kemurnian tinggi (foil tembaga). terdiri dari material komposit.
Baru pada tahun 1960 produsen profesional menggunakan foil tembaga resin formaldehida sebagai bahan dasar untuk membuat PCB satu sisi, dan memasukkannya ke pasar pemutar kaset, tape recorder, perekam video, dll. Teknologi manufaktur pelapisan tembaga lubang tembus sisi, tahan panas, ukuran Substrat kaca epoksi yang stabil telah banyak digunakan sejauh ini. Saat ini pelat FR4, FR1, CEM3, pelat keramik dan pelat teflon banyak digunakan.
Saat ini, PCB yang paling banyak digunakan yang dibuat dengan metode etsa adalah dengan mengetsa secara selektif pada papan berlapis tembaga untuk mendapatkan pola rangkaian yang diperlukan. Laminasi berlapis tembaga terutama menyediakan tiga fungsi konduksi, insulasi, dan dukungan pada seluruh papan sirkuit tercetak. Kinerja, kualitas, dan biaya produksi papan sirkuit cetak sangat bergantung pada laminasi berlapis tembaga
2) Persiapan
Prepreg, juga dikenal sebagai lembaran PP, merupakan salah satu bahan utama dalam produksi papan multilayer. Ini terutama terdiri dari resin dan bahan penguat. Bahan penguat dibagi menjadi kain serat kaca (disebut kain kaca), bahan dasar kertas dan bahan komposit.
Sebagian besar prepreg (lembaran perekat) yang digunakan dalam produksi papan sirkuit cetak multilayer menggunakan kain kaca sebagai bahan penguat. Bahan lembaran tipis yang dibuat dengan cara menghamili kain kaca yang telah diolah dengan lem resin, kemudian dipanggang terlebih dahulu dengan perlakuan panas disebut prepreg. Prepreg melunak di bawah panas dan tekanan dan mengeras saat didinginkan.
Karena jumlah helai benang per satuan panjang kain kaca pada arah lusi dan pakan berbeda, perhatian harus diberikan pada arah lusi dan pakan dari prepreg saat memotong. Umumnya arah lungsin (arah pengeritingan kain kaca) dipilih sebagai arah sisi pendek papan produksi, dan arah pakan adalah arah sisi panjang papan produksi untuk menjamin kerataan papan produksi. permukaan papan dan mencegah papan produksi terpelintir dan berubah bentuk setelah dipanaskan.
3) Kertas tembaga
Foil tembaga adalah foil logam tipis dan kontinu yang diendapkan pada lapisan dasar papan sirkuit. Sebagai konduktor PCB, ia mudah diikat ke lapisan isolasi dan diukir untuk membentuk pola sirkuit.
Foil tembaga industri umum dapat dibagi menjadi dua kategori: foil tembaga gulung (foil tembaga RA) dan foil tembaga elektrolitik (foil tembaga ED):
Foil tembaga yang digulung memiliki keuletan yang baik dan karakteristik lainnya, dan merupakan foil tembaga yang digunakan pada proses papan lunak awal;
Foil tembaga elektrolitik memiliki keunggulan biaya produksi yang lebih rendah dibandingkan foil tembaga gulung
4) Masker solder
Lapisan penahan solder mengacu pada bagian papan sirkuit tercetak dengan tinta penahan solder.
Tinta tahan solder biasanya berwarna hijau, dan ada juga yang menggunakan warna merah, hitam dan biru, dll., sehingga tinta tahan solder sering disebut minyak hijau di industri PCB. Ini adalah lapisan pelindung permanen pada papan sirkuit tercetak, yang dapat mencegah kelembapan, anti korosi, anti jamur dan abrasi mekanis, dll., tetapi juga mencegah bagian dilas ke tempat yang salah.
5) Perawatan permukaan
“Permukaan” yang digunakan di sini mengacu pada titik sambungan pada PCB yang menyediakan sambungan listrik antara komponen elektronik atau sistem lain dan sirkuit pada PCB, seperti titik sambungan bantalan atau sambungan kontak. Kemampuan menyolder tembaga telanjang itu sendiri sangat baik, tetapi mudah teroksidasi dan tercemar bila terkena udara, sehingga lapisan pelindung harus ditutup pada permukaan tembaga telanjang.
Proses perawatan permukaan PCB yang umum meliputi HASL timbal, HASL bebas timbal, pelapisan organik (Pengawet Kemampuan Solder Organik, OSP), emas pencelupan, perak pencelupan, timah pencelupan dan jari berlapis emas, dll. adalah Proses HASL utama telah dilarang secara bertahap.
6) Karakter
Karakternya adalah lapisan teks, pada lapisan atas PCB bisa saja tidak ada, dan umumnya digunakan untuk komentar.
Biasanya, untuk memudahkan pemasangan dan pemeliharaan rangkaian, pola logo dan kode teks yang diperlukan dicetak pada permukaan atas dan bawah papan cetak, seperti label komponen dan nilai nominal, bentuk garis besar komponen dan logo pabrikan, produksi. tanggal tunggu.
Karakter biasanya dicetak dengan cara sablon
Waktu posting: 11 Maret 2023