Rumah > Berita > berita industri

Pengenalan papan PCB dan bidang aplikasinya

2021-07-06

Papan sirkuit tercetak:
Papan sirkuit tercetak (PCB) adalah dasar fisik atau platform di mana komponen elektronik dapat dilas. Jejak tembaga menghubungkan komponen-komponen ini satu sama lain dan memungkinkan PCB berfungsi seperti yang dirancang.

Papan sirkuit tercetak adalah inti dari perangkat elektronik, dapat dalam bentuk dan ukuran apa pun, tergantung pada aplikasi perangkat elektronik. Substrat/bahan substrat yang paling umum untuk PCB adalah FR-4. PCB berbasis FR-4 umumnya ditemukan di banyak perangkat elektronik, dan pembuatannya umum. Dibandingkan dengan PCB multilayer, PCB satu sisi dan dua sisi lebih mudah dibuat.

FR-4 PCB terbuat dari serat kaca dan resin epoksi yang dikombinasikan dengan pelapis tembaga berlapis. Beberapa contoh utama PCB multilayer kompleks (hingga 12 lapisan) adalah kartu grafis komputer, motherboard, papan mikroprosesor, FPGA, CPLD, hard drive, RF LNA, umpan antena komunikasi satelit, catu daya mode switching, ponsel Android, dan banyak lagi . Ada juga banyak contoh di mana PCB lapisan tunggal dan lapisan ganda sederhana digunakan, seperti televisi CRT, osiloskop analog, kalkulator genggam, mouse komputer, sirkuit radio FM.

Aplikasi PCB:
1. Peralatan medis:
Kemajuan ilmu kedokteran saat ini sepenuhnya disebabkan oleh pesatnya pertumbuhan industri elektronik. Sebagian besar perangkat medis seperti pH meter, sensor detak jantung, pengukuran suhu, mesin EKG/EEG, mesin MRI, sinar-X, CT scan, mesin tekanan darah, alat pengukur kadar glukosa, inkubator, perangkat mikrobiologi dan banyak perangkat lainnya secara terpisah didasarkan pada PCB elektronik. PCB ini biasanya kompak dan memiliki faktor bentuk kecil. Kepadatan berarti bahwa komponen SMT yang lebih kecil ditempatkan dalam ukuran PCB yang lebih kecil. Alat kesehatan ini dibuat lebih kecil, portabel, ringan dan mudah dioperasikan.

2. Peralatan industri.
PCB juga banyak digunakan di bidang manufaktur, pabrik, dan pabrik yang akan segera dibangun. Industri-industri ini memiliki peralatan mekanis berdaya tinggi yang digerakkan oleh sirkuit yang beroperasi pada daya tinggi dan membutuhkan arus tinggi. Untuk melakukan ini, lapisan tembaga tebal ditekan di atas PCB, yang berbeda dari PCB elektronik canggih, di mana arus dari PCB berdaya tinggi ini mencapai 100 ampere. Ini sangat penting dalam pengelasan busur, driver motor servo besar, pengisi baterai timbal-asam, industri militer, alat tenun kapas pakaian, dan aplikasi lainnya.

3. Pencahayaan.
Dalam hal pencahayaan, dunia bergerak menuju solusi hemat energi. Lampu halogen ini sekarang sudah jarang ditemukan, tapi sekarang kita melihat lampu LED disekitarnya dan LED intensitas tinggi. LED kecil ini memberikan cahaya kecerahan tinggi dan dipasang pada PCB berdasarkan substrat aluminium. Aluminium memiliki sifat menyerap panas dan membuangnya di udara. Oleh karena itu, karena dayanya yang tinggi, PCB aluminium ini biasa digunakan pada rangkaian lampu LED untuk rangkaian LED daya sedang dan tinggi.

4. Industri otomotif dan dirgantara.
Aplikasi lain untuk PCB adalah industri otomotif dan dirgantara. Faktor umum di sini adalah reverb yang dihasilkan oleh pergerakan pesawat atau mobil. Oleh karena itu, untuk memenuhi getaran kekuatan tinggi ini, PCB menjadi fleksibel. Jadi PCB yang disebut PCB Flex digunakan. PCB fleksibel dapat menahan getaran tinggi dan ringan, yang dapat mengurangi berat total pesawat ruang angkasa. PCB fleksibel ini juga dapat disesuaikan di ruang sempit, yang merupakan keuntungan besar lainnya. PCB fleksibel ini berfungsi sebagai konektor, antarmuka, dan dapat dipasang di Ruang kompak seperti di belakang panel, di bawah dasbor, dll. Kombinasi PCB kaku dan fleksibel juga digunakan.
jenis PCB:

Papan sirkuit tercetak (PCB) termasuk dalam 8 kategori utama. Mereka

PCB satu sisi:
Komponen PCB satu sisi dipasang di satu sisi saja, dengan sisi lain digunakan untuk kawat tembaga. Lapisan foil tembaga tipis diterapkan ke satu sisi substrat RF-4 dan kemudian topeng solder diterapkan untuk memberikan insulasi. Terakhir, sablon digunakan untuk memberikan informasi penandaan C1, R1 dan komponen lain pada PCB. PCB satu lapis ini mudah dirancang dan diproduksi dalam skala besar, banyak diminati, dan murah untuk dibeli. Sangat umum digunakan dalam produk rumah tangga seperti juicer/blender, kipas pengisian daya, kalkulator, pengisi daya baterai kecil, mainan, remote control TV, dll.

PCB ganda:
PCB dua sisi diterapkan pada PCB lapisan tembaga di kedua sisi papan. Bor lubang di mana elemen THT dengan timah dipasang. Lubang-lubang ini menghubungkan satu bagian ke bagian lain melalui rel tembaga. Kabel komponen melewati lubang, kabel berlebih dipotong dengan pemotong, dan kabel dilas ke lubang. Ini semua dilakukan secara manual. Anda juga dapat memiliki komponen SMT dan komponen THT dengan 2 lapisan PCB. Tidak diperlukan lubang untuk komponen SMT, tetapi bantalan dibuat pada PCB dan komponen SMT dipasang ke PCB dengan penyolderan reflow. Komponen SMT menggunakan sangat sedikit ruang pada PCB, sehingga mereka dapat menggunakan lebih banyak ruang kosong di papan untuk mencapai lebih banyak fungsi. PCB dua sisi digunakan untuk catu daya, amplifier, driver motor DC, rangkaian instrumen, dll.

PCB berlapis-lapis:
Multilayer PCB terbuat dari multi-layer 2-layer PCB, diapit di antara lapisan insulasi dielektrik untuk memastikan bahwa papan dan komponen tidak rusak karena panas berlebih. PCB multilayer tersedia dalam berbagai bentuk dan lapisan, mulai dari PCB 4-layer hingga 12-layer. Semakin banyak lapisan, semakin kompleks sirkuit, semakin kompleks desain tata letak PCB.
PCB multilayer biasanya memiliki lapisan pembumian terpisah, lapisan daya, lapisan sinyal berkecepatan tinggi, pertimbangan integritas sinyal, dan manajemen termal. Aplikasi umum adalah kebutuhan militer, elektronik kedirgantaraan dan kedirgantaraan, komunikasi satelit, elektronik navigasi, pelacakan GPS, radar, pemrosesan sinyal digital, dan pemrosesan gambar.

PCB kaku:
Semua jenis PCB yang dibahas di atas termasuk dalam kategori PCB kaku. PCB kaku memiliki substrat padat seperti FR-4, Rogers, fenolik dan resin epoksi. Papan ini tidak menekuk dan memuntir, tetapi dapat tetap bugar selama bertahun-tahun hingga 10 atau 20 tahun. Inilah sebabnya mengapa banyak perangkat elektronik memiliki umur panjang karena kekakuan, kekokohan, dan kekakuan dari PCB yang kaku. PCB untuk komputer dan laptop kaku, dan banyak TV rumah, LCD, dan TV LED terbuat dari PCB kaku. Semua aplikasi PCB satu sisi, dua sisi, dan multilayer di atas juga berlaku untuk PCB kaku.

PCB fleksibel atau PCB fleksibel tidak kaku, tetapi fleksibel dan dapat ditekuk dengan mudah. Mereka memiliki elastisitas, tahan panas tinggi dan sifat listrik yang sangat baik. Bahan substrat untuk Flex PCB tergantung pada kinerja dan biaya. Bahan substrat umum untuk Flex PCB adalah film poliamida (PI), film poliester (PET), PEN dan PTFE.
Biaya pembuatan PCB Flex bukan hanya PCB kaku. Mereka dapat dilipat atau dililitkan di sudut. Mereka mengambil lebih sedikit ruang daripada rekan-rekan mereka yang kaku. Mereka ringan tetapi memiliki kekuatan sobek yang sangat rendah.

Kombinasi PCB kaku dan fleksibel penting di banyak ruang - dan aplikasi dengan beban terbatas. Misalnya, di kamera, sirkuitnya rumit, tetapi kombinasi PCB yang kaku dan fleksibel akan mengurangi jumlah bagian dan mengurangi ukuran PCB. Pengkabelan dua PCB juga dapat digabungkan pada satu PCB. Aplikasi umum adalah kamera digital, ponsel, mobil, laptop, dan perangkat dengan bagian yang bergerak

PCB kecepatan tinggi:
PCB berkecepatan tinggi atau frekuensi tinggi adalah PCB yang digunakan untuk aplikasi yang melibatkan komunikasi sinyal pada frekuensi yang lebih tinggi dari 1GHz. Dalam hal ini, masalah integritas sinyal ikut berperan. Bahan substrat PCB HF harus dipilih dengan cermat untuk memenuhi persyaratan desain.
Bahan yang umum digunakan adalah polyphenylene (PPO) dan polytetrafluoroethylene. Ini memiliki konstanta dielektrik yang stabil dan kehilangan dielektrik yang kecil. Mereka menyerap lebih sedikit air tetapi lebih mahal.
Banyak bahan dielektrik lainnya memiliki konstanta dielektrik variabel yang menyebabkan perubahan impedansi, mengakibatkan distorsi sinyal harmonik dan digital dan hilangnya integritas sinyal.

Bahan substrat PCBS berbasis aluminium memiliki karakteristik pembuangan panas yang efektif. Karena ketahanan termal yang rendah, pendinginan PCB berbasis aluminium lebih efisien daripada rekan berbasis tembaga. Ini memancarkan panas di udara dan di area persimpangan panas PCB.

Banyak sirkuit lampu LED, LED kecerahan tinggi terbuat dari PCB yang didukung aluminium.

Aluminium adalah logam yang melimpah dan murah untuk ditambang, sehingga biaya PCB rendah. Aluminium dapat didaur ulang dan tidak beracun, sehingga ramah lingkungan. Aluminium kokoh dan tahan lama, sehingga mengurangi kerusakan selama pembuatan, transportasi, dan perakitan
Semua fitur ini membuat PCB berbasis aluminium bermanfaat untuk aplikasi arus tinggi seperti pengontrol motor, pengisi daya baterai tugas berat, dan lampu LED kecerahan tinggi.

Kesimpulan:
Dalam beberapa tahun terakhir, PCB telah berevolusi dari versi lapisan tunggal sederhana yang cocok untuk sistem yang lebih kompleks, seperti PCB Teflon frekuensi tinggi.
PCB sekarang meliputi hampir setiap bidang teknologi modern dan ilmu pengetahuan yang berkembang. Mikrobiologi, mikroelektronika, nanosains dan teknologi, industri dirgantara, militer, avionik, robotika, kecerdasan buatan, dan bidang lainnya semuanya didasarkan pada berbagai bentuk blok bangunan papan sirkuit cetak (PCB).