Sejarah Ilustrasi Papan Sirkuit Cetak

Papan sirkuit tercetak (PCB) pertama kali dikembangkan pada tahun 1930-an oleh Paul Eisler, yang belajar teknik dan menjadi editor majalah sebelum mengambil bidang teknik elektro. Eisler memiliki ide bahwa mencetak di atas kertas dapat digunakan untuk lebih dari sekadar koran. Dia mengembangkan ide tersebut di sebuah flat kecil dengan satu kamar di Hampstead, London.

Moe Abramson

Sejarah papan sirkuit tercetak telah dipengaruhi oleh banyak perkembangan teknologi. Beberapa PCB pertama diciptakan oleh Moe Abramson, seorang insinyur komputer yang membantu mengembangkan proses perakitan otomatis. Abramson juga mengembangkan pola interkoneksi foil tembaga dan teknik penyolderan celup. Prosesnya kemudian diperbaiki, dan karyanya mengarah pada proses standar pembuatan papan sirkuit tercetak.

Papan sirkuit tercetak adalah sirkuit yang secara mekanis mendukung dan secara elektrik menghubungkan komponen elektronik. Biasanya terbuat dari dua atau lebih lapisan lembaran tembaga. Proses pembuatannya memungkinkan kepadatan komponen yang lebih tinggi. Papan ini juga memiliki lubang yang dapat ditembus untuk koneksi listrik. PCB yang lebih canggih juga menggabungkan komponen elektronik tertanam.

Stanislaus F. Danko

Sejarah papan sirkuit tercetak dimulai pada pertengahan abad ke-20. Sebelum itu, komponen elektronik memiliki kabel dan disolder langsung ke jejak PCB. Proses perakitan otomatis pertama dikembangkan oleh Moe Abramson dan Stanislaus F. Danko, yang merupakan anggota Korps Sinyal AS. Mereka mematenkan proses ini, dan sejak saat itu menjadi metode standar fabrikasi papan sirkuit tercetak.

Papan sirkuit tercetak adalah bagian penting dari perangkat elektronik. Dari permulaannya yang sederhana pada pertengahan abad ke-19, papan sirkuit cetak telah menjadi hal yang biasa. Evolusi mereka telah didorong oleh meningkatnya permintaan konsumen. Konsumen saat ini mengharapkan respons instan dari perangkat elektronik mereka. Pada tahun 1925, Charles Ducas mengembangkan proses yang disebut "kawat cetak" untuk mengurangi kerumitan pemasangan kabel. Paul Eisler membangun PCB operasional pertama di Austria pada tahun 1943.

Harry W. Rubinstein

Sejarah papan sirkuit tercetak sebagian besar dibentuk oleh seorang pria bernama Harry W. Rubinstein, yang menjabat sebagai ilmuwan riset dan eksekutif di divisi Centralab Globe-Union dari tahun 1927 hingga 1946. Rubinstein bertanggung jawab atas beberapa inovasi selama di Centralab, termasuk sepatu roda yang lebih baik, busi, dan baterai penyimpanan. Namun, penemuannya yang paling terkenal adalah sirkuit elektronik tercetak.

Sejarah papan sirkuit tercetak dimulai pada awal tahun 1900-an, ketika komponen elektronik dulu disolder ke PCB. PCB memiliki lubang untuk kabel kawat, dan kabel dimasukkan melalui lubang tersebut, kemudian disolder ke jejak tembaga pada papan. Namun, pada tahun 1949, Moe Abramson dan Stanislaus F. Danko mengembangkan teknik yang melibatkan penyisipan kabel komponen ke dalam pola interkoneksi foil tembaga dan mencelupkannya ke dalam solder. Proses ini kemudian diadopsi oleh Korps Sinyal Angkatan Darat AS, dan akhirnya menjadi cara standar untuk membuat papan sirkuit tercetak.

Komponen teknologi pemasangan permukaan (SMT)

SMT adalah teknologi yang memungkinkan komponen elektronik untuk diaplikasikan secara langsung ke permukaan papan sirkuit tercetak (PCB). Hal ini memungkinkan produksi yang lebih efisien dan desain yang lebih ringkas. Hal ini juga mengurangi jumlah lubang yang dibor, yang dapat menghasilkan biaya produksi yang lebih rendah. Komponen SMT juga lebih kuat dan dapat menahan tingkat getaran dan benturan yang lebih tinggi.

Keuntungan utama dari teknologi pemasangan di permukaan dibandingkan komponen lubang tembus adalah bahwa teknologi ini sangat otomatis dan mengurangi jumlah kegagalan selama proses pengelasan. Selain itu, komponen SMT jauh lebih murah untuk dikemas daripada komponen THT, yang berarti harga jualnya lebih rendah. Ini adalah keuntungan besar bagi klien yang mencari papan sirkuit cetak bervolume besar.

Beberapa lapisan tembaga

PCB dengan beberapa lapisan tembaga dibuat dari beberapa lapisan kertas tembaga dan bahan isolasi. Lapisan tembaga dapat mewakili area tembaga kontinu, atau dapat juga mewakili jejak yang terpisah. Lapisan tembaga konduktif dihubungkan satu sama lain menggunakan vias, yang merupakan saluran tipis yang dapat mengalirkan arus. Lapisan konduktif ini sering digunakan untuk mengurangi EMI dan menyediakan jalur arus balik yang jelas. Di bawah ini adalah beberapa manfaat menggunakan tembaga pada papan sirkuit tercetak.

PCB multilayer lebih mahal daripada papan satu lapis. Mereka juga lebih rumit untuk diproduksi dan membutuhkan proses manufaktur yang lebih rumit. Meskipun harganya mahal, PCB ini populer dalam peralatan elektronik profesional.

Kompatibilitas elektromagnetik

Kompatibilitas elektromagnetik (EMC) adalah aspek penting dari desain produk. Standar EMC merupakan prasyarat untuk memastikan pengoperasian produk yang aman. Desain PCB harus kompatibel secara elektromagnetik dengan komponen dan lingkungannya. Biasanya, papan sirkuit tercetak tidak memenuhi standar EMC pada lintasan pertama. Oleh karena itu, proses desain harus dipusatkan pada pemenuhan standar EMC sejak awal.

Ada beberapa teknik umum untuk mencapai kompatibilitas elektromagnetik. Salah satu metode melibatkan peletakan lapisan arde pada PCB. Metode lainnya adalah menggunakan kisi arde untuk memberikan impedansi rendah. Jumlah ruang di antara kisi-kisi penting dalam menentukan induktansi arde papan sirkuit. Sangkar Faraday adalah cara lain untuk mengurangi EMI. Proses ini melibatkan pelemparan arde di sekitar PCB, yang mencegah sinyal bergerak melampaui batas arde. Hal ini membantu mengurangi emisi dan gangguan yang dihasilkan oleh PCB.