Mengapa Foil Tembaga digunakan dalam Pembuatan PCB?

Papan sirkuit tercetak adalah komponen penting dari sebagian besar perangkat listrik. PCB saat ini memiliki beberapa lapisan: substrat, jejak, masker solder, dan layar sutra. Salah satu bahan terpenting pada PCB adalah tembaga, dan ada beberapa alasan mengapa tembaga digunakan dibandingkan paduan lain seperti aluminium atau timah.

Terbuat dari Apa PCB?

Disebutkan oleh salah satu perusahaan perakitan PCB, PCB terbuat dari bahan yang disebut substrat, yaitu terbuat dari fiberglass yang diperkuat dengan resin epoksi. Di atas substrat terdapat lapisan foil tembaga yang dapat direkatkan pada kedua sisi atau hanya pada satu sisi. Setelah media dibuat, produsen menempatkan komponen di atasnya. Mereka menggunakan masker solder dan silkscreen bersama dengan resistor, kapasitor, transistor, dioda, chip sirkuit, dan komponen khusus lainnya.

Mengapa Foil Tembaga Digunakan pada PCB?

Produsen PCB menggunakan tembaga karena memiliki konduktivitas listrik dan termal yang unggul. Saat arus listrik bergerak bersama dengan PCB, tembaga menjaga panas agar tidak merusak dan memberi tekanan pada bagian PCB lainnya. Dengan paduan lain – seperti aluminium atau timah – PCB dapat memanas secara tidak merata dan tidak berfungsi dengan baik.

Tembaga adalah paduan yang disukai karena dapat mengirimkan sinyal listrik ke seluruh papan tanpa ada masalah kehilangan atau memperlambat listrik. Efisiensi perpindahan panas memungkinkan produsen memasang heat sink klasik di permukaan. Tembaga sendiri efisien, karena satu ons tembaga dapat menutupi satu kaki persegi substrat PCB dengan ketebalan 1,4 seperseribu inci atau 35 mikrometer.

Tembaga sangat konduktif karena memiliki elektron bebas yang dapat berpindah dari satu atom ke atom lainnya tanpa melambat. Karena ia tetap efisien pada tingkat yang sangat tipis seperti pada tingkat yang lebih tebal, sedikit tembaga akan memberikan manfaat yang besar.

Tembaga dan Logam Mulia Lainnya yang Digunakan dalam PCB
Kebanyakan orang mengenali PCB sebagai bahan ramah lingkungan. Namun, biasanya lapisan luarnya memiliki tiga warna: emas, perak, dan merah. Mereka juga memiliki tembaga murni di dalam dan di luar PCB. Logam lain di papan sirkuit muncul dalam berbagai warna. Lapisan emas adalah yang paling mahal, lapisan perak memiliki harga tertinggi kedua, dan lapisan merah adalah lapisan yang paling murah.

Menggunakan Immersion Gold di PCB
tembaga pada papan sirkuit tercetak

Lapisan berlapis emas digunakan untuk pecahan peluru konektor dan bantalan komponen. Lapisan emas perendaman ada untuk mencegah perpindahan atom permukaan. Lapisannya tidak hanya berwarna emas saja, melainkan terbuat dari emas asli. Emasnya sangat tipis tetapi cukup untuk memperpanjang umur komponen yang perlu disolder. Emas mencegah bagian solder terkorosi seiring waktu.

Menggunakan Immersion Silver di PCB
Perak adalah logam lain yang digunakan dalam pembuatan PCB. Ini jauh lebih murah dibandingkan perendaman emas. Perendaman perak dapat digunakan sebagai pengganti perendaman emas karena ini juga membantu konektivitas, dan mengurangi biaya keseluruhan papan. Perendaman perak sering digunakan pada PCB yang digunakan pada mobil dan periferal komputer.

Laminasi Berlapis Tembaga di PCB
Alih-alih menggunakan perendaman, tembaga digunakan dalam bentuk berlapis. Ini adalah lapisan merah pada PCB, dan merupakan logam yang paling umum digunakan. PCB terbuat dari tembaga sebagai logam dasar, dan sirkuit harus terhubung dan berkomunikasi satu sama lain secara efektif.

Bagaimana Foil Tembaga Digunakan di PCB?

Tembaga memiliki beberapa kegunaan dalam PCB, mulai dari laminasi berlapis tembaga hingga jejaknya. Tembaga sangat penting agar PCB dapat bekerja dengan baik.

Apa itu Jejak PCB?
Jejak PCB adalah seperti apa, jalur yang harus diikuti oleh sirkuit. Jejaknya mencakup jaringan tembaga, kabel, dan insulasi, serta sekering dan komponen yang digunakan pada papan.

Cara termudah untuk memahami sebuah jejak adalah dengan menganggapnya sebagai jalan atau jembatan. Untuk menampung kendaraan, lintasan harus cukup lebar untuk menampung setidaknya dua kendaraan. Itu harus cukup tebal agar tidak roboh di bawah tekanan. Mereka juga harus terbuat dari bahan yang mampu menahan beban kendaraan yang melewatinya. Namun, jalur kereta api melakukan semua ini pada tingkat yang lebih kecil untuk menggerakkan listrik dibandingkan mobil.

Komponen Jejak PCB
Ada beberapa komponen yang membentuk jejak PCB. Mereka mempunyai berbagai pekerjaan yang perlu dilakukan agar dewan dapat melakukan tugasnya dengan baik. Tembaga harus digunakan untuk membantu jejak melakukan tugasnya, dan tanpa PCB, kita tidak akan memiliki perangkat listrik apa pun. Bayangkan dunia tanpa ponsel pintar, laptop, pembuat kopi, dan mobil. Itulah yang akan kita dapatkan jika PCB tidak menggunakan tembaga.

Ketebalan Jejak PCB
Desain PCB tergantung pada ketebalan papan. Ketebalan akan mempengaruhi keseimbangan dan menjaga komponen tetap terhubung.

Lebar Jejak PCB
Lebar jejak juga penting. Hal ini tidak mempengaruhi keseimbangan atau pengikatan komponen, namun menjaga aliran arus tanpa terlalu panas atau merusak papan.

Arus Jejak PCB
Arus jejak PCB diperlukan karena inilah yang digunakan papan untuk memindahkan listrik melalui komponen dan kabel. Tembaga membantu hal ini terjadi, dan elektron bebas pada setiap atom membuat arus mengalir dengan lancar ke seluruh papan.

Mengapa Foil Tembaga ada di PCB

Proses Pembuatan PCB
Proses pembuatan PCBnya sama. Beberapa perusahaan melakukannya lebih cepat dibandingkan yang lain, namun semuanya menggunakan proses dan bahan yang relatif sama. Berikut langkah-langkahnya:

Buatlah alas bedak dari fiberglass dan resin
Tempatkan lapisan tembaga di atas fondasi
Identifikasi dan atur pola tembaga
Cuci papan di bak mandi
Tambahkan masker solder untuk melindungi PCB
Tempelkan silkscreen pada PCB
Tempatkan dan solder resistor, sirkuit terpadu, kapasitor, dan komponen lainnya
Uji PCBnya

PCB harus memiliki komponen yang sangat khusus agar dapat berfungsi dengan baik. Salah satu elemen terpenting dari PCB adalah tembaga. Paduan ini diperlukan untuk menghantarkan listrik pada perangkat yang akan dipasangi PCB. Tanpa tembaga, perangkat tidak akan berfungsi karena listrik tidak memiliki paduan untuk mengalirkannya.