Sirkuit elektronik memiliki komponen seperti resistor, kapasitor, transistor, dan sirkuit terintegrasi yang terhubung bersama untuk membuat produk sesederhana bel pintu atau serumit komputer.
Sirkuit paling awal dirakit dengan tangan, metode yang membosankan yang, dalam satu bentuk, melibatkan pemotongan, pemangkasan, dan penyolderan banyak kabel individual yang longgar secara manual. Manufaktur dengan cara ini lambat dan rentan terhadap kesalahan. Selain itu, penempatan kabel bervariasi dari teknisi ke teknisi, menyebabkan kesulitan dalam memeriksa pekerjaan atau memperbaiki kesalahan.
Penemuan papan sirkuit tercetak, juga disebut papan PC atau PCB, menyebabkan lebih cepat, lebih mudah perakitan elektronik dan memungkinkan pembuatan sirkuit dengan ratusan komponen – tidak mungkin dengan pekerjaan manual.
PCB tipikal dibangun dengan papan epoxy-fiberglass dan menggantikan kabel dengan "jejak" yang dicetak secara fotografis dan kemudian diukir secara kimia pada lapisan tembaga. Hasilnya adalah pola garis konduktif yang diikat dengan aman ke papan dan menghubungkan bagian elektronik seperti halnya kabel.
Jenis PCB
Banyak jenis PCB telah dikembangkan untuk tujuan yang berbeda. Mainan murah mungkin menggunakan satu sisi papan sirkuit tercetak karena beberapa komponen dan sedikit jejak akan muat di satu sisi. Sirkuit yang lebih besar mungkin membutuhkan a dua sisi PCB, yang membutuhkan jejak di kedua sisi untuk membuat semua koneksi yang diperlukan.
Bahkan sirkuit yang lebih kompleks membutuhkan lapisan tambahan. SEBUAH empat lapis PCB memiliki dua lapisan dalam, biasanya untuk ground dan koneksi daya ke komponen, meninggalkan dua lapisan luar untuk kabel antar komponen. Dalam hal ini, lapisan dalam adalah bidang tembaga yang lebar untuk distribusi daya berkualitas tinggi dan pelindung superior terhadap kebisingan – keunggulan PCB yang berbeda dibandingkan papan kabel tangan.
Komputer desktop dan laptop memiliki banyak sirkuit terintegrasi dengan ribuan koneksi di antaranya. Mereka membutuhkan multi-lapisan papan sirkuit tercetak, yang dapat memiliki lebih dari 40 lapisan dan jejak setipis rambut manusia. Jenis PCB ini memungkinkan sirkuit besar dan kompleks untuk menempati area kecil.
Meskipun sebagian besar papan sirkuit tercetak terbuat dari fiberglass epoksi, bahan lain seperti kertas fenolik atau Teflon dapat digunakan, sebagai gantinya, untuk memenuhi persyaratan produk. PCB tipikal kaku, tetapi mereka juga dapat dibuat dari lembaran tipis plastik tahan suhu yang dapat dilipat agar sesuai dengan ruang kecil atau tidak biasa.
Merancang dan Membuat PCB
Insinyur sekarang merancang PCB dengan komputer, yang membantu membuat dan memeriksa pengaturan komponen dan perutean jejak di antara mereka. Desain yang telah selesai kemudian dapat ditransmisikan secara digital ke perusahaan yang berspesialisasi dalam fabrikasi papan.
Karena mereka dapat diproduksi secara massal dengan kecepatan tinggi, biaya papan sirkuit tercetak jauh lebih murah daripada papan kabel tangan yang setara. Tidak seperti papan kabel tangan, mesin dapat dengan cepat memasang komponen pada PCB dan menyolder semuanya sekaligus.
Keuntungan PCB Tambahan
Teknologi papan sirkuit tercetak, dengan koneksi kepadatan tinggi dan jejak tipis, memungkinkan penggunaan perangkat elektronik yang lebih kecil dan lebih kecil untuk produk yang lebih ringkas. Pada ekstremnya, komponen pasif seperti resistor hampir tidak lebih besar dari butiran pasir; sirkuit terpadu mungkin memiliki seratus koneksi yang dikemas dalam ruang seukuran kuku.
Karena PCB yang diproduksi secara massal dengan desain yang sama identik, mereka dapat dengan mudah diuji untuk mendiagnosis dan memperbaiki masalah. PCB memiliki jejak dan komponen yang terdefinisi dengan jelas yang diberi label pada permukaan papan, keduanya sangat membantu teknisi servis.
Dengan menyediakan dasar yang stabil untuk komponen dan menghilangkan variabilitas yang disebabkan oleh kabel manual, papan sirkuit tercetak telah sangat meningkatkan keandalan produk elektronik.
Bagian tidak bergerak saat papan bergetar, yang penting untuk PCB di kendaraan seperti mobil atau pesawat ruang angkasa. Komponen dapat ditempatkan dengan cara yang mengurangi pengambilan interferensi elektronik di antara mereka atau dari sumber luar. Penempatan komponen dan jejak yang konsisten berarti kinerja yang konsisten, penting untuk semua perangkat modern kami yang kompleks mulai dari ponsel cerdas hingga komputer laptop.