Ensiklopedia Material & Teknik Fabrikasi PCB: Panduan Strategis APRINTPCB
FILOSOFI SUBSTRAT: FONDASI INTEGRITAS ELEKTRONIKA
Memilih material PCB bukan sekadar memilih warna papan. Di APRINTPCB Manufacturing, kami melihat substrat sebagai komponen pasif yang paling kritis. Kesalahan dalam memilih material bisa berakibat pada kegagalan termal, degradasi sinyal, hingga kerusakan mekanis permanen. Panduan ini akan membedah secara molekuler dan teknis mengapa spesifikasi PCB Anda menentukan masa pakai produk Anda.
1. PERBANDINGAN MATERIAL: PERTINAX VS FIBER (FR-4)
A. PCB Pertinax (FR-1 / FR-2):
Pertinax adalah material berbasis kertas yang diresapi dengan resin fenolik. Secara struktur kimia, ini adalah material organik yang sangat ekonomis. Namun, material ini memiliki Glass Transition Temperature (Tg) yang sangat rendah.
- Kekuatan: Sangat mudah diproses (punching), harga sangat rendah.
- Kelemahan: Higroskopis (menyerap kelembaban), rapuh secara mekanis, dan jalur tembaga mudah terkelupas jika terkena panas solder berlebih.
- Aplikasi: Kalkulator murah, remote control, dan ballast lampu kualitas rendah.
B. PCB Fiber FR-4 (Flame Retardant 4):
FR-4 adalah komposit dari anyaman serat kaca (fiberglass) yang diikat dengan resin epoksi. Ini adalah standar de-facto di dunia industri elektronika modern.
- Kekuatan: Ketahanan api tinggi, isolasi elektrik luar biasa, stabilitas dimensi (tidak mudah melengkung), dan tahan terhadap suhu ekstrem.
- Aplikasi: Motherboard, perangkat medis, IoT, otomotif, dan sistem militer.
2. TEKNIK MENENTUKAN KETEBALAN BOARD (BOARD THICKNESS)
Ketebalan papan memengaruhi performa mekanis dan karakteristik elektrikal, terutama pada desain frekuensi tinggi.
| Ketebalan | Analisis Penggunaan |
|---|---|
| 0.8 mm - 1.2 mm | Ideal untuk wearable device atau modul sensor kecil yang mengejar bentuk ultra-slim. Membutuhkan dukungan mekanis ekstra jika berukuran lebar. |
| 1.6 mm | Golden Standard. Memberikan keseimbangan terbaik antara berat, kekuatan mekanis, dan kemudahan dalam desain vias. |
| 2.0 mm - 3.2 mm | Wajib untuk board dengan komponen berat seperti transformator besar, kapasitor bank, atau heatsink raksasa agar board tidak melengkung (warping). |
3. MANAJEMEN ARUS: KETEBALAN TEMBAGA (COPPER WEIGHT)
Di APRINTPCB, kami sering melihat desain jalur yang terbakar karena mengabaikan berat tembaga. Tembaga diukur dalam Ounce (oz). 1 oz setara dengan 35 ยตm ketebalan.
Peringatan Teknis: Semakin tinggi arus (Ampere), semakin tebal tembaga yang dibutuhkan. Menggunakan tembaga tipis untuk arus besar akan menciptakan hambatan tinggi yang berubah menjadi panas, yang akhirnya menghancurkan lem epoksi antara tembaga dan substrat (jalur terkelupas).
4. HINDARI 5 KESALAHAN FATAL DALAM SPESIFIKASI
- Substrat vs Suhu: Memakai Pertinax untuk sirkuit daya tinggi. Panas dari komponen akan membuat Pertinax menjadi arang (karbonisasi), yang bersifat konduktif dan menyebabkan korsleting internal.
- Efek Warping: Menggunakan PCB lebar (di atas 20cm) dengan ketebalan hanya 1.0 mm tanpa penyangga. PCB akan melengkung dan meretakkan komponen SMD yang sensitif seperti MLCC.
- Kehilangan Sinyal: Salah memilih material untuk frekuensi RF. Pada sinyal tinggi, konstanta dielektrik ($Dk$) material sangat berpengaruh. FR-4 standar memiliki $Dk$ sekitar 4.5 yang stabil untuk aplikasi digital umum.
- Over-Etching: Memaksakan jalur ultra-tipis pada tembaga 3 oz. Semakin tebal tembaga, semakin sulit melakukan etching presisi untuk jalur yang sangat rapat (fine pitch).
- Ketahanan Solder: Memakai material murah untuk prototipe yang sering mengalami bongkar pasang komponen. Jalur pada FR-4 jauh lebih tahan terhadap panas solder berulang dibanding Pertinax.
5. KESIMPULAN STRATEGIS
Memilih spesifikasi yang tepat adalah investasi. Untuk produk yang akan dijual ke pasar luas, FR-4 1.6 mm dengan 1 oz atau 2 oz copper adalah pilihan paling aman dan profesional. Di APRINTPCB, kami berkomitmen menggunakan material Grade-A untuk memastikan setiap jalur yang kami cetak mampu menjalankan tugasnya sebagai pembawa energi dan data tanpa hambatan.
APRINTPCB - DEDIKASI UNTUK TEKNOLOGI ANAK BANGSA
ESTABLISHED 2018 | QUALITY IS OUR PROTOCOL
Tidak ada komentar:
Posting Komentar