Pengertian PCB Beserta Fungsi dan Jenis-jenis PCB yang Perlu Anda Ketahui

Setiap perangkat elektronik mulai dari komputer, televisi, laptop, dan sebagainya tentu membutuhkan listrik untuk dapat bekerja.

Dari sumbernya, listrik kemudian dialirkan melalui rangkaian-rangkaian elektronik untuk dapat membuat perangkat elektronik tersebut bekerja. Tentu saja dibutuhkan rangkaian yang rumit agar listrik dapat bekerja.

Untuk itulah diciptakan PCB untuk lebih mengorganisir sebuah rangkaian elektronik. Apa sebenarnya PCB itu, mengapa PCB diperlukan, terbuat dari bahan apa dan apa saja jenis-jenisnya? Mari simak lebih dalam mengenai pengertian PCB dalam artikel dibawah ini.

[ez-toc]

Pengertian PCB

PCB merupakan singkatan dari Printed Circuit Board, yang jika dalam bahasa Indonesia banyak disebut dengan istilah Papan Sirkuit Cetak atau Papan Rangkaian Cetak. PCB ini secara fisik merupakan alat yang digunakan untuk menghubungkan komponen elektronik dalam komputer dengan lapisan jalur konduktornya. PCB sendiri sudah berkembang semenjak puluhan tahun yang lalu. Berikut merupakan sejarah singkat PCB dalam dunia elektronika :

• 1936 : Paul Eisler, seorang ilmuwan Austria, pertama kali menemukan PCB. Ia menggunakan papan sirkuit ini untuk pembentukan sebuah radio.
• 1943 : Amerika Serikat kemudian mengadopsi papan sirkuit ini dalam radio militer dalam jumlah besar.
• 1948 : Pertama kalinya PCB dikomersialisasikan di Amerika Serikat
• 1950 : Setelah tahun ini, kemudian PCB telah dapat digunakan secara massal terutama di industri elektronika.

Fungsi PCB

Lalu apa sajakah fungsi dari PCB ini? Secara umum, PCB yang banyak digunakan baik di dalam perangkat komputer maupun peralatan elektronik lainnya memiliki fungsi-fungsi sebagai berikut :

• Tempat menyusun komponen-komponen elektronik sehingga terpasang lebih rapi dan terorganisir.
• Menghubungkan kaki komponen satu sama lain baik kaki komponen aktif maupun pasif.
• Penggganti kabel untuk menyambung berbagai komponen, sehingga membutuhkan tempat yang lebih efisien.
• Membuat tampilan suatu rangkaian elektronik menjadi lebih rapi dan tertata.

Lapisan Pembentuk PCB

Walau jika dilihat sekilas PCB hanya berupa sebuah papan, namun papan tersebut ternyata memiliki beberapa lapis dengan bahan material penyusun yang berbeda-beda. Jika diibaratkan, lapisan tersebut mirip dengan kue lapis. Berikut merupakan struktur dan komposisi dari PCB.

1. Substrat (Lapisan Standar)

Bahan lapisan pertama yang biasanya menjadi dasar sebuah PCB disebut dengan substrat, yang dapat berupa FR2 (Flame Resistant) dan FR4. Flame resistant 2 merupakan istilah yang merujuk pada kertas bonfing resin sintetis. FR2 dibuat dengan cara membuat sehelai kertas diserapi oleh resin plastik. Resin plastik yang digunakan merupakan bahan kimia bernama formaldehida fenol.

Sementara itu, FR4 sendiri terbuat dari anyaman fiberglass yang telah menjalani proses pelapisan dengan resin epoksi. Jika dibandingkan dengan FR2, FR4 memiliki daya serap air lebih rendah, sehingga menjadikannya material dengan daya isolasi baik yang juga memiliki ketahanan terhadap temperatur hingga 140oC. Dengan kualitas ini, PCB berbahan substrat FR4 harganya lebih mahal dibandingkan dengan FR2.

2. Tembaga

Lapisan selanjutnya adalah tembaga pipih yang direkatkan ke bagian substrat dengan cara dilaminasi pada temperatur tertentu. Karena PCB sendiri ada dua jenis, maka jumlah lapisan tembaga bergantung dari jenis PCB tersebut.

Untuk Single Sided PCB, hanya akan dilapisi oleh satu lapisan tembaga di salah satu sisi substrat, sementara untuk Double Sided, di kedua sisinya dilapis dengan tembaga. Perkembangan teknologi saat ini sudah semakin maju sehingga pelapisan tembaga pun disesuaikan denga kebutuhan. Terdapat pula PCB yang dilapisi hingga 16 lapisan tembaga karena kebutuhan rangkaian elektronik yang diinginkan.

3. Soldermask

Merupakan lapisan setelah tembaga, yang fungsinya menjaga agar lapisan tembaga dan jalur konduktor tidak mengalami kontak yang tak disengaja. Soldermask juga cukup penting untuk mencegah terjadinya solder short (hubungan singkat solder). Pada umumnya, lapisan soldermark memiliki warna hijau, dan ada pula beberapa yang warnanya biru atau merah.

4. Silkscreen

Berfungsi untuk memberikan indikator atau tanda bagi komponen-komponen elektronika yang dirangkai dalam PPCB, sehingga orang pun lebih mudah merangkai sebuah rangkaian. Silkscreen ini biasanya berwarna putih atau hitam, dengan cetakan huruf, angka, dan simbol pada PCB.

Jenis-Jenis PCB

Seperti telah disinggung sebelumnya, secara umum PCB dapat dibagi menjadi tiga jenis berdasarkan jumlah layernya, yaitu PCB single layer(single sided) dan PCB double layer (double sided), dan multilayer. Dari ketiga jenis PCB tersebut, kemudian terbagi lagi menjadi beberapa macam.

• Single Sided PCB : Merupakan jenis PCB yang hanya memiliki satu lapisan komponen tembaga di salah satu sisi substratnya. PCB jenis Single Sided banyak digunakan untuk berbagai rangkaian elektronik sederhana dengan biaya produksi yang relatif murah.
• Double Sided PCB : Di lain sisi, double side PCB merupakan jenis PCB dengan dua lapisan tembaga di masing-masing sisi substratnya. Biasanya, terdapat lubang-lubang yang berfungsi sebagai penghubung kedua lapisan tembaga tersebut.
• Multilayer PCB :Memiliki beberapa lapis tembaga (yang jumlahnya lebih dari 2 lapis. Antar lapisan tembaga pada PCB multilayer dipisahkan dengan lapisan insulator. Biasanya digunakan untuk rangkaian elektronik kompleks yang membutuhkan cukup banyak konduktor. Terdapat beberapa jenis multilayer PCB, ada yang 4 , 6, 10, hingga 16 lapis tergantung kerumitan rangkaian.

Selain berdasarkan layer yang dimiliki, PCB juga bisa dikelompokkan berdasarkan fleksibilitasnya, artinya kaku atau tidaknya PCB tersebut untuk sebuah rangkaian. Berdasarkan fleksibilitasnya, PCB dibagi menjadi 3 macam :

• Rigid PCB (Kaku) : Artinya, papan rangkaian kaku dan tidak dapat dilenturkan atau dilipat. Berguna untuk bahan substrat yang kaku layaknya fiberglass.
• Flex PCB (Fleksibel) : Substratnya terbuat dari bahan plastik yang cukup mudah dibengkokkan, dilenturkan, dan diatur. Dengan menggunakan Flex PCB, rangkaian mudah dibengkokkan tanpa merusaknya.
• Rigid-Flex PCB : Gabungan dari PCB kaku dan fleksibel. Biasanya, beberapa Rigid PCB saling terhubung dengan menggunakan Flex PCB.

Demikianlah penjelasan mengenai pengertian PCB, fungsinya, material pembentuk, serta jenis-jenisnya. Semoga artikel diatas bermanfaat bagi Anda yang hobi merangkai alat-alat elektronik untuk membuat rangkaian yang lebih rapi dan terorganisir.

Editor: Muchammad Zakaria