Mengenal Bahan Pembuat PCB

Soldiradem Blog - Ketika kita membuka casing dari alat elektronik—entah itu TV, komputer, handphone, atau bahkan remote AC—kita pasti akan menemukan satu komponen hijau (atau kadang coklat atau biru) berbentuk papan, dengan jalur-jalur tembaga yang rapi seperti labirin. Nah, itulah yang disebut dengan PCB atau Printed Circuit Board. Tapi, tahukah kamu dari bahan apa sebenarnya PCB ini dibuat?

Artikel ini akan mengupas tuntas bahan pembuat PCB, lengkap dengan fungsi, jenis, dan aplikasinya dalam dunia elektronika modern.

Bahan Pembuat PCB: Struktur Dasar

PCB tidak hanya terdiri dari satu lapisan. Umumnya, PCB terdiri dari beberapa lapisan bahan utama:

1. Substrat (Base Material)

2. Lapisan tembaga (Copper Layer)

3. Lapisan soldermask (Soldermask Layer)

4. Silkscreen (Lapisan cetak tulisan dan simbol)

Mari kita bahas masing-masing bahan pembuat PCB dari lapisan paling dasar hingga paling atas:

1. Substrat / Base Material

Ini adalah tulang punggung PCB, bahan utama yang membentuk papan itu sendiri. Umumnya terdiri dari bahan-bahan berikut:

a. FR-4 (Flame Retardant 4)

• Jenis: Kaca epoksi (epoxy glass fiber)

• Ciri khas: Warna hijau, kuat, tahan api

• Kelebihan:

  • Isolator listrik yang baik

  • Kuat secara mekanik

  • Tahan panas

  • Stabil di berbagai suhu

• Kekurangan:

  • Tidak cocok untuk aplikasi fleksibel

FR-4 adalah bahan paling populer untuk PCB karena kombinasi harga dan performanya yang seimbang. Dipakai di hampir semua perangkat elektronik konsumen.

b. CEM-1 dan CEM-3 (Composite Epoxy Material)

• Jenis: Campuran epoxy resin dan kertas atau fiberglass

• Kelebihan:

  • Lebih murah dari FR-4

  • CEM-3 punya karakteristik mirip FR-4

• Kekurangan:

  • Tidak sekuat FR-4

  • Kurang cocok untuk multilayer PCB

c. Poliimida (Polyimide)

• Jenis: Plastik fleksibel

• Kelebihan:

  • Bisa ditekuk dan dilipat

  • Cocok untuk PCB fleksibel (flexible PCB)

  • Tahan suhu tinggi

• Kekurangan:

  • Mahal

d. Aluminium / Metal Core PCB

• Jenis: Substrat logam (biasanya aluminium)

• Kelebihan:

  • Menyerap panas sangat baik

  • Ideal untuk lampu LED dan power device

• Kekurangan:

  • Sulit disolder manual

  • Berat

2. Lapisan Tembaga (Copper Layer)

Setelah substrat, lapisan berikutnya adalah tembaga. Ini adalah jalur yang membawa arus listrik dari satu komponen ke komponen lain.

• Umumnya digunakan tembaga tebal 1 ons per kaki persegi (sekitar 35 mikron)

• Untuk aplikasi daya tinggi, bisa lebih tebal

Tembaga dipilih karena:

• Konduktivitas listrik yang sangat baik

• Relatif mudah diproses dan dilaminasi

3. Soldermask Layer

Ini adalah lapisan pelindung yang melindungi tembaga dari oksidasi dan mencegah hubungan pendek antar jalur saat proses penyolderan.

• Bahan: Polimer khusus

• Warna umum: Hijau (tapi bisa juga merah, biru, hitam, putih)

Soldermask membuat tampilan PCB jadi lebih rapi sekaligus menambah daya tahan.

4. Silkscreen Layer

Lapisan paling atas ini berupa tinta khusus yang digunakan untuk menulis kode, logo, atau simbol komponen pada permukaan PCB.

• Warna umum: Putih, tapi bisa juga kuning atau hitam

• Fungsi: Membantu teknisi saat proses perakitan dan servis

Jenis-jenis PCB Berdasarkan Bahan dan Aplikasinya

PCB juga bisa diklasifikasikan berdasarkan jumlah lapisan dan bahan pembuatnya:

1. Single Layer PCB (umumnya CEM-1 atau FR-2)

   • Murah

   • Cocok untuk rangkaian sederhana

2. Double Layer PCB (FR-4 atau CEM-3)

   • Umum di peralatan elektronik konsumen

3. Multilayer PCB (FR-4 atau Polyimide)

   • Dipakai di komputer, server, smartphone

4. Flexible PCB (Polyimide)

   • Bisa ditekuk, cocok untuk kamera, layar lipat, dll

5. Metal Core PCB (Aluminium)

   • Digunakan pada sistem penerangan LED, power supply, motor driver

Kenapa Pemilihan Bahan PCB Itu Penting?

Bahan pembuat PCB sangat menentukan kualitas, performa, dan umur dari rangkaian elektronik. Salah pilih bahan bisa menyebabkan:

• Overheating

• Jalur putus

• Gangguan sinyal

• Konslet

Apalagi untuk aplikasi industri atau militer, pemilihan bahan menjadi sangat krusial karena menyangkut keselamatan dan keandalan sistem.

Tips Memilih Bahan PCB untuk Proyek Elektronikmu

1. Tentukan jenis aplikasi: Low power atau high power?

2. Perhatikan suhu operasional: Apakah PCB akan bekerja dalam suhu ekstrem?

3. Fleksibilitas: Perlu ditekuk atau tetap kaku?

4. Biaya produksi: Apakah proyek massal atau eksperimen pribadi?

Untuk pemula, FR-4 adalah pilihan terbaik karena mudah didapat, kuat, dan cocok untuk berbagai keperluan.

Penutup

Meskipun terlihat sederhana, PCB adalah fondasi dari hampir semua perangkat elektronik modern. Dengan mengenal lebih dalam tentang bahan pembuat PCB, kamu bisa lebih bijak dalam merancang, membeli, atau bahkan membuat sendiri PCB sesuai kebutuhanmu.

Jadi, lain kali kamu melihat papan hijau di balik perangkat elektronik, kamu sudah tahu bahwa itu bukan hanya sekadar papan, tapi hasil dari teknologi dan pemilihan bahan yang cermat.

Butuh bahan PCB untuk proyek kamu? Jangan ragu untuk cek rekomendasi dan tips lainnya di blog soldiradem.com. Kita bantu kamu mulai dari nol sampai jadi perangkat siap pakai!

Sampai jumpa di artikel teknisi berikutnya!