PCBdibuat dengan teknologi cetak elektronik, sehingga disebut papan sirkuit tercetak.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 di antara mereka.
PCB dan PCBA adalah PCB dengan komponen yang tidak terpasang, PCBA (Printed Circuit Board Assembly), 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 sirkuit pada substrat isolasi, dan kemudian berhasil membuat konduktor sebagai pengkabelan dengan elektroplating.
Pada tahun 1936, Paul Eisler dari Austria (pencetus metode subtraktif) adalah orang pertama yang menggunakan papan sirkuit tercetak di radio.
Pada tahun 1943, orang Amerika menerapkan teknologi tersebut ke radio militer.Pada tahun 1948, Amerika Serikat secara resmi mengakui penemuan tersebut untuk penggunaan komersial.
Papan sirkuit tercetak baru digunakan secara luas sejak pertengahan 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 tercetak masih mempertahankan vitalitas yang kuat dalam pengembangan peralatan elektronik masa depan.
Diskusi tentang tren pengembangan masa depan teknologi pembuatan papan sirkuit tercetak di rumah dan di luar negeri pada dasarnya konsisten, yaitu kepadatan tinggi, presisi tinggi, bukaan halus, kawat tipis, nada kecil, keandalan tinggi, transmisi multi-lapisan, kecepatan tinggi , ringan Dalam hal produksi, ini berkembang ke arah peningkatan produktivitas, pengurangan biaya, pengurangan polusi, dan beradaptasi dengan produksi multi-variasi dan batch kecil.
Peran PCB
Sebelum papan sirkuit tercetak muncul, interkoneksi antar komponen elektronik dihubungkan langsung dengan kabel untuk membentuk sirkuit lengkap.
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 terintegrasi, melengkapi kabel dan sambungan listrik atau isolasi listrik antara berbagai komponen elektronik seperti sirkuit terpadu, dan memberikan karakteristik listrik yang diperlukan, seperti karakteristik Impedansi, dll., dapat memberikan grafik topeng solder untuk penyolderan otomatis, dan memberikan karakter dan grafik identifikasi 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, peralatan audio, ponsel, dll.
Papan sirkuit tercetak 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 substrat
Papan sirkuit tercetak berbasis kertas: papan sirkuit tercetak berbasis kertas fenolik, papan sirkuit tercetak berbasis kertas epoksi, dll.
Papan sirkuit tercetak berbasis kain kaca: papan sirkuit tercetak berbasis kain kaca epoksi, papan sirkuit tercetak berbasis 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 media keramik.
Papan sirkuit tercetak 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 menurut jumlah lapisan
Menurut jumlah lapisan, 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 disambungkan 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 cenderung gagal, sehingga hanya cocok untuk beberapa sirkuit yang relatif sederhana.
2) Dua sisi
Papan dua sisi disambungkan di kedua sisi papan isolasi, satu sisi digunakan sebagai lapisan atas, dan sisi lainnya digunakan sebagai lapisan bawah.Lapisan atas dan bawah terhubung secara elektrik melalui vias.
Biasanya, komponen pada papan dua lapis diletakkan di atas lapisan;namun, terkadang komponen dapat ditempatkan pada kedua lapisan untuk memperkecil ukuran papan.Papan dua lapis dicirikan oleh harga sedang dan pemasangan kabel yang mudah.Ini adalah jenis yang paling umum digunakan di papan sirkuit biasa.
3) Papan multi-lapisan
Papan sirkuit tercetak dengan lebih dari dua lapisan secara kolektif disebut sebagai papan multilayer.
4) papan HDI
Papan HDI adalah papan sirkuit dengan kepadatan distribusi sirkuit yang relatif tinggi menggunakan teknologi lubang terkubur mikro-buta.
struktur PCB
PCB terutama terdiri dari laminasi berlapis tembaga (Copper Clad Laminates, CCL), prepreg (lembaran PP), foil tembaga (Copper Foil), topeng solder (juga dikenal sebagai topeng solder) (Masker Solder).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 Berpakaian Tembaga
Laminasi berlapis tembaga (CCL), disebut sebagai laminasi berlapis tembaga atau laminasi berlapis tembaga, adalah bahan dasar untuk pembuatan papan sirkuit tercetak.Ini terdiri dari lapisan dielektrik (resin, serat kaca) dan konduktor dengan kemurnian tinggi (kertas tembaga).tersusun dari bahan 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 rekaman, perekam pita, perekam video, dll. Teknologi manufaktur pelapisan tembaga melalui lubang sisi, tahan panas, ukuran Substrat kaca epoksi yang stabil telah banyak digunakan sejauh ini.Saat ini, FR4, FR1, CEM3, pelat keramik, dan pelat Teflon banyak digunakan.
Saat ini, PCB yang paling banyak digunakan yang dibuat dengan metode etsa adalah 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.Performa, kualitas, dan biaya pembuatan papan sirkuit tercetak sebagian besar bergantung pada laminasi berlapis tembaga
2) Prepreg
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 gelas (disebut kain kaca), bahan dasar kertas dan bahan komposit.
Sebagian besar prepregs (lembaran perekat) yang digunakan dalam produksi papan sirkuit tercetak multilayer menggunakan kain kaca sebagai bahan penguat.Bahan lembaran tipis yang dibuat dengan menghamili kain kaca yang diolah dengan lem resin, dan kemudian dipanggang terlebih dahulu dengan perlakuan panas disebut prepreg.Prepregs melunak di bawah panas dan tekanan dan mengeras saat didinginkan.
Karena jumlah helai benang per satuan panjang kain kaca pada arah lungsin dan pakan berbeda, perhatian harus diberikan pada arah lungsin dan pakan dari prepreg saat memotong.Umumnya, arah warp (arah di mana kain kaca melengkung) dipilih sebagai arah sisi pendek papan produksi, dan arah pakan adalah Arah sisi panjang papan produksi adalah untuk memastikan 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 terus menerus yang disimpan di lapisan dasar papan sirkuit.Sebagai konduktor dari PCB, mudah diikat ke lapisan isolasi dan tergores 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 dalam proses papan lunak awal;
Foil tembaga elektrolit memiliki keunggulan biaya produksi yang lebih rendah daripada foil tembaga yang digulung
4) Topeng solder
Lapisan penahan solder mengacu pada bagian papan sirkuit tercetak dengan tinta penahan solder.
Tinta penahan solder biasanya berwarna hijau, dan beberapa menggunakan warna merah, hitam dan biru, dll., Jadi tinta penahan solder sering disebut minyak hijau di industri PCB.Ini adalah lapisan pelindung permanen dari 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.Daya solder tembaga murni itu sendiri sangat baik, tetapi mudah teroksidasi dan tercemar saat terkena udara, sehingga lapisan pelindung harus ditutup pada permukaan tembaga murni.
Proses perawatan permukaan PCB yang umum termasuk HASL timbal, HASL bebas timah, pelapisan organik (Pengawet Solderabilitas Organik, OSP), emas perendaman, perak perendaman, timah perendaman dan jari berlapis emas, dll. Dengan peningkatan berkelanjutan dari peraturan perlindungan lingkungan, ada adalah Proses HASL utama telah secara bertahap dilarang.
6) Karakter
Karakternya adalah lapisan teks, pada lapisan atas PCB, bisa tidak ada, dan umumnya digunakan untuk komentar.
Biasanya, untuk memudahkan pemasangan dan pemeliharaan sirkuit, 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 sablon
Waktu posting: Mar-11-2023