Apa itu PCB dan Bagaimana Papan Sirkuit Bekerja

Pernahkah Anda mengagumi cara kerja smartphone Anda yang rumit atau bertanya-tanya bagaimana sistem satelit yang kompleks bisa masuk ke dalam paket yang ringkas? Jawabannya ada pada penemuan luar biasa yang telah merevolusi dunia elektronik: papan sirkuit tercetak. Komponen yang sederhana namun cerdik ini menjadi tulang punggung hampir semua perangkat elektronik yang kita gunakan saat ini, mulai dari kalkulator yang paling sederhana hingga superkomputer yang paling canggih.

Kita akan menjelajahi komposisi, desain, proses manufaktur, dan peran penting mereka dalam teknologi modern. Apakah Anda seorang insinyur berpengalaman atau hanya ingin tahu tentang cara kerja gadget favorit Anda, artikel ini akan memberi Anda pemahaman menyeluruh tentang komponen elektronik yang penting ini.

Apa yang dimaksud dengan Papan Sirkuit Cetak

Papan sirkuit tercetak (PCB) adalah papan datar yang terbuat dari bahan non-konduktif yang berfungsi sebagai platform untuk menghubungkan dan mendukung komponen elektronik pada intinya. Tetapi definisi sederhana ini hampir tidak menyentuh permukaan dari kompleksitas dan kepentingannya yang sebenarnya.

Bayangkan, jika Anda mau, sebuah miniatur kota di mana jalan-jalannya terbuat dari tembaga, dan bangunannya adalah komponen elektronik. Kota ini, yang ditata di atas fondasi yang kaku dan mengisolasi, pada dasarnya adalah apa yang diwakili oleh PCB dalam dunia elektronik. "Jalan" dalam analogi kita sebenarnya adalah jalur tembaga tipis yang disebut jalur, yang diukir atau dicetak pada permukaan papan. Jalur-jalur ini berfungsi sebagai kabel yang menghubungkan berbagai komponen elektronik, memungkinkan listrik mengalir di antara komponen-komponen tersebut dengan cara yang terkendali secara tepat.

Fondasi kota elektronik ini biasanya terbuat dari bahan yang disebut FR4, yang merupakan jenis laminasi epoksi yang diperkuat fiberglass. FR4 dihargai karena sifat insulasi listriknya yang sangat baik, kekuatan mekanik, dan ketahanan terhadap panas dan kelembaban. Namun, tergantung pada aplikasi spesifiknya, bahan lain seperti epoksi atau fenolat dapat digunakan, terutama untuk aplikasi yang tidak terlalu menuntut atau lebih sensitif terhadap biaya.

PCB merevolusi manufaktur elektronik. Sebelum munculnya PCB, perangkat elektronik mengandalkan teknik pengabelan point-to-point atau pembungkusan kabel. Metode ini tidak hanya padat karya dan memakan waktu, tetapi juga rentan terhadap kesalahan dan masalah keandalan. PCB, sebaliknya, menawarkan solusi yang lebih efisien, andal, dan hemat biaya untuk membuat sirkuit elektronik yang kompleks.

Lapisan dan Bahan PCB

Untuk benar-benar memahami PCB, kita perlu mengupas lapisan-lapisannya - secara harfiah. PCB bukan hanya sebuah papan tunggal yang seragam, melainkan sandwich yang direkayasa secara hati-hati dari berbagai bahan yang berbeda, masing-masing memiliki tujuan tertentu. Mari kita periksa lapisan-lapisan ini secara mendetail:

Lapisan Substrat

Lapisan substrat merupakan inti dari setiap PCB. Ini adalah fondasi di mana segala sesuatu yang lain dibangun, dan sifat-sifatnya sangat penting untuk keseluruhan kinerja papan. Seperti yang telah disebutkan sebelumnya, bahan yang paling umum digunakan untuk substrat PCB adalah FR4, tetapi mengapa bahan ini begitu banyak digunakan di industri ini?

Popularitas FR4 berasal dari kombinasi sifat-sifatnya yang luar biasa. FR4 menawarkan isolasi listrik yang sangat baik, yang sangat penting untuk mencegah aliran arus yang tidak diinginkan di antara berbagai bagian sirkuit. Tetapi sifat listrik hanyalah permulaan. FR4 juga menawarkan kekuatan mekanik yang mengesankan, memungkinkannya untuk menahan kerasnya manufaktur dan penggunaan tanpa melengkung atau pecah.

Satu parameter penting dari bahan substrat adalah suhu transisi kaca (Tg). Ini adalah suhu di mana bahan mulai melunak dan kehilangan strukturnya yang kaku. Untuk FR4, suhu ini biasanya sekitar 130-140 ° C, yang cukup untuk sebagian besar aplikasi. Namun, untuk aplikasi berkinerja tinggi atau bersuhu tinggi, bahan dengan nilai Tg yang lebih tinggi mungkin diperlukan.

Sifat penting lainnya dari substrat termasuk kekuatan tarik, konstanta dielektrik, penyerapan air, dan ekspansi termal. Kekuatan tarik menentukan seberapa besar tekanan yang dapat ditahan oleh papan sebelum patah. Konstanta dielektrik mempengaruhi kinerja listrik papan, terutama pada frekuensi tinggi. Penyerapan kelembaban penting untuk diperhatikan, karena tingkat penyerapan yang lebih rendah umumnya lebih disukai untuk mempertahankan sifat listrik dan mekanik papan dari waktu ke waktu. Ekspansi termal sangat penting untuk papan yang akan mengalami fluktuasi suhu yang signifikan selama pengoperasian.

FR4 adalah pilihan utama untuk sebagian besar aplikasi, tetapi bahan lain juga dapat digunakan ketika sifat tertentu diperlukan. Sebagai contoh, substrat aluminium dapat digunakan dalam aplikasi yang membutuhkan pembuangan panas.

Lapisan Tembaga

Kami menemukan apa yang bisa dibilang sebagai komponen paling penting dari PCB di atas lapisan substrat: lapisan tembaga. Lapisan tipis kertas tembaga ini dilaminasi ke substrat dan membentuk jalur konduktif yang memungkinkan listrik mengalir melalui sirkuit.

Ketebalan lapisan tembaga ini biasanya ditentukan dalam ons per kaki persegi (oz/ft²), dengan 1 oz/ft² sebagai standar umum. Ini mungkin tampak seperti unit pengukuran yang aneh, tetapi ini berakar kuat dalam sejarah manufaktur PCB. Secara praktis, 1 oz/ft² diterjemahkan menjadi ketebalan sekitar 35 mikrometer (µm).

Mengapa ketebalan tembaga penting? Ini semua tentang kapasitas hantaran arus dan pembuangan panas. Tembaga yang lebih tebal dapat menangani arus yang lebih tinggi dan membuang panas dengan lebih efektif. Karena alasan ini, Anda mungkin menemukan PCB dengan tembaga 2 oz/ft² atau bahkan 3 oz/ft² dalam aplikasi berdaya tinggi.

Lapisan tembaga tidak menutupi seluruh papan sebagai lembaran padat. Sebaliknya, lapisan ini terukir dalam pola tertentu untuk menciptakan jejak yang membentuk sirkuit. Lebar dan jarak dari jejak ini adalah parameter desain penting yang mempengaruhi kinerja listrik papan dan hasil produksi.

Lapisan Topeng Solder

Jika Anda pernah mencermati PCB secara dekat, Anda mungkin memperhatikan warnanya yang khas - biasanya hijau, meskipun ada juga warna lain yang bisa digunakan. Warna ini berasal dari lapisan topeng solder, yang diterapkan di atas lapisan tembaga.

Topeng solder memiliki beberapa fungsi penting. Melindungi jejak tembaga dari oksidasi dan korsleting. Ini juga mencegah solder menjembatani antara bantalan solder yang berjarak dekat selama proses perakitan. Selain itu, ini memberikan latar belakang kontras tinggi untuk lapisan silkscreen, membuat penempatan komponen lebih mudah.

Hijau adalah warna yang paling umum untuk topeng solder (tradisi yang berasal dari asal-usul militer). Warna lain seperti merah, biru, hitam, dan bahkan bening juga tersedia. Pilihan warna sering kali lebih tentang estetika atau konvensi industri tertentu daripada fungsionalitas, meskipun beberapa warna mungkin menawarkan kontras yang sedikit lebih baik untuk inspeksi visual.

Lapisan Silkscreen

Lapisan terakhir yang biasanya kita lihat pada PCB adalah layar sutra. Lapisan ini biasanya berwarna putih (meskipun ada kemungkinan warna lain) dan berisi teks dan simbol yang membantu dalam perakitan, pengujian, dan penggunaan papan.

Layar sutra dapat mencakup penunjuk komponen (misalnya, R1 untuk resistor pertama, C3 untuk kapasitor ketiga), indikator polaritas untuk komponen terpolarisasi, dan indikator Pin 1 untuk sirkuit terpadu. Silkscreen juga dapat menampilkan logo produsen atau nomor revisi papan, serta simbol peringatan atau pemberitahuan penting lainnya.

Silkscreen tidak secara langsung memengaruhi fungsi listrik papan, tetapi pentingnya tidak boleh diremehkan. Silkscreen yang dirancang dengan baik dapat secara signifikan mempercepat proses perakitan dan pemecahan masalah, sehingga berpotensi menghemat waktu berjam-jam selama siklus hidup produk.

Bahan dan Pertimbangan Lain

Sebagai contoh, papan multilayer menggunakan lembaran resin epoksi yang diawetkan sebagian yang disebut prepreg di antara lapisan konduktif. Ketika dipanaskan dan ditekan, prepreg mengalir dan kemudian mengering, mengikat lapisan-lapisan tersebut menjadi struktur yang kokoh.

Selain itu, meskipun FR4 adalah bahan substrat yang paling umum, namun ini bukan satu-satunya pilihan. Tergantung pada persyaratan spesifik aplikasi, bahan lain mungkin digunakan. PCB aluminium dapat digunakan untuk meningkatkan pembuangan panas, sementara substrat fleksibel seperti Kapton atau Pyralux digunakan untuk aplikasi di mana PCB perlu ditekuk atau dilenturkan. Substrat keramik digunakan untuk aplikasi frekuensi sangat tinggi.

Ketika memilih bahan untuk PCB, para insinyur harus mempertimbangkan berbagai macam properti di luar dasar-dasar yang telah kita bahas. Hal ini dapat mencakup konstanta dielektrik (Dk), faktor disipasi (Df), dan koefisien ekspansi termal (CTE). Konstanta dielektrik (Dk) mempengaruhi kinerja listrik papan, terutama pada frekuensi tinggi. Faktor disipasi (Df) berhubungan dengan berapa banyak energi yang hilang sebagai panas dalam bahan dielektrik. Koefisien ekspansi termal (CTE) sangat penting untuk papan yang akan mengalami fluktuasi suhu yang signifikan selama pengoperasian.

Komponen Elektronik pada PCB

PCB berfungsi sebagai fondasi untuk beragam komponen elektronik, masing-masing memainkan peran unik dalam keseluruhan fungsi sirkuit.

Resistor

Pernahkah Anda bertanya-tanya bagaimana arus listrik dikontrol dalam suatu rangkaian? Di situlah peran resistor. Komponen yang ada di mana-mana ini adalah pekerja keras dalam sirkuit elektronik, mengendalikan aliran arus dan membagi tegangan.

Kapasitor

Jika resistor mengontrol aliran arus, komponen apa yang menyimpan energi listrik? Itulah tugas kapasitor. Komponen ini dapat dengan cepat menyimpan dan melepaskan energi listrik, sehingga sangat penting untuk tugas-tugas seperti memperhalus output catu daya atau mengaitkan sinyal antar tahap rangkaian.

Induktor

Meskipun kurang umum dibandingkan resistor dan kapasitor, induktor memainkan peran penting dalam banyak rangkaian. Komponen ini menyimpan energi dalam medan magnet dan dapat memblokir sinyal frekuensi tinggi sambil membiarkan sinyal DC dan frekuensi rendah lewat.

Transistor

Transistor adalah blok bangunan elektronik modern. Perangkat tiga terminal ini dapat memperkuat sinyal atau bertindak sebagai sakelar, yang membentuk dasar semua logika digital.

Dioda

Bagaimana jika Anda membutuhkan arus untuk mengalir hanya dalam satu arah? Di situlah dioda berperan. Perangkat dua terminal ini memungkinkan arus mengalir ke satu arah sementara memblokirnya ke arah lain.

Sirkuit Terpadu (IC)

Sirkuit terpadu adalah puncak dari miniaturisasi elektronik. Komponen-komponen ini mengemas seluruh sirkuit - terkadang berisi miliaran transistor - ke dalam satu chip.

Konektor

Bagaimana sinyal dan daya masuk dan keluar dari PCB? Melalui konektor. Komponen-komponen ini menyediakan antarmuka antara PCB dan dunia luar.

Sakelar

Sakelar menyediakan sarana untuk mengontrol sirkuit secara manual.

Transformers

Transformator adalah komponen penting dalam catu daya dan sirkuit audio. Transformator menggunakan induksi elektromagnetik untuk mentransfer energi listrik di antara sirkuit, yang sering kali mengubah tingkat tegangan dalam prosesnya.

Sensor

Di dunia kita yang semakin cerdas dan terhubung, sensor memainkan peran penting. Komponen-komponen ini mengubah fenomena fisik - seperti suhu, tekanan, atau cahaya - menjadi sinyal listrik yang dapat diproses oleh sirkuit.

Sekering dan Pemutus Sirkuit

Keamanan adalah yang terpenting dalam desain elektronik, dan di situlah sekering dan pemutus sirkuit berperan. Komponen-komponen ini melindungi sirkuit dari kondisi arus berlebih, memutus sirkuit jika arus melebihi tingkat yang aman.

Potensiometer

Perlu menyesuaikan perilaku rangkaian secara manual? Potensiometer, sering disingkat menjadi "pot", adalah resistor variabel yang memungkinkan penyesuaian tersebut.

Osilator Kristal

Pengaturan waktu sangat penting dalam banyak sirkuit elektronik, dan osilator kristal menyediakan basis waktu yang sangat stabil.

Desain dan Manufaktur PCB

Perjalanan dari ide sirkuit ke PCB yang sudah jadi adalah proses yang menarik yang menggabungkan teknik elektro, ilmu material, dan manufaktur presisi. Mari kita telusuri fase-fase utama pembuatan PCB:

Fase Desain

Pengambilan Skema

Langkah pertama dalam membuat PCB adalah menangkap desain sirkuit dalam skema. Di sinilah para insinyur menentukan hubungan logis antar komponen, yang pada dasarnya menciptakan peta tentang bagaimana sirkuit harus berfungsi. Perangkat lunak desain PCB modern membuat proses ini jauh lebih mudah daripada sebelumnya, tetapi masih membutuhkan pemahaman yang mendalam tentang elektronik dan teori sirkuit.

Selama pengambilan skematik, para insinyur harus mempertimbangkan faktor-faktor seperti pemilihan komponen, aliran sinyal, distribusi daya, dan aturan desain. Pemilihan komponen melibatkan pemilihan komponen yang tepat dengan nilai dan peringkat yang benar. Aliran sinyal memastikan bahwa sinyal bergerak melalui sirkuit dengan cara yang diinginkan. Distribusi daya melibatkan perencanaan bagaimana daya akan disalurkan ke berbagai bagian sirkuit. Aturan desain harus mengikuti praktik terbaik dan persyaratan khusus untuk proyek tersebut.

Tata Letak PCB

Langkah selanjutnya adalah menerjemahkan representasi logis tersebut ke dalam tata letak fisik setelah skematik selesai. Di sinilah titik temu dalam desain PCB, dan ini sering dianggap sebagai seni dan sains.

Selama proses tata letak, perancang harus mempertimbangkan penempatan komponen, penelusuran jejak, penumpukan lapisan, integritas sinyal, integritas daya, dan kompatibilitas elektromagnetik (EMC). Penempatan komponen melibatkan pengaturan komponen untuk aliran sinyal yang optimal, manajemen termal, dan kemudahan perakitan. Perutean jejak adalah proses pembuatan jalur tembaga yang akan menghubungkan komponen sesuai dengan skema. Penumpukan lapisan memerlukan penentuan berapa banyak lapisan yang akan dimiliki PCB dan bagaimana lapisan tersebut akan disusun. Integritas sinyal memastikan bahwa sinyal berkecepatan tinggi dapat merambat tanpa distorsi atau gangguan. Integritas daya melibatkan perancangan bidang daya dan pemisahan untuk memberikan daya yang bersih dan stabil ke semua komponen. Kompatibilitas elektromagnetik (EMC) memerlukan minimalisasi gangguan elektromagnetik baik dari dan ke papan.

Perangkat lunak tata letak PCB modern menyediakan alat yang ampuh untuk membantu tugas-tugas ini, termasuk router otomatis dan pemeriksa aturan desain. Namun, papan yang kompleks sering kali memerlukan intervensi manual yang signifikan untuk mencapai hasil yang optimal.

Fase Fabrikasi

Pencitraan dan Pengetsaan

Proses fabrikasi dimulai setelah desain selesai. Langkah pertama adalah memindahkan desain ke papan berlapis tembaga. Hal ini biasanya dilakukan dengan menggunakan proses fotolitografi. Papan dilapisi dengan film peka cahaya yang disebut fotoresis. Desain PCB dicetak ke film transparan untuk membuat photomask. Photomask disejajarkan dengan papan, dan rakitan terkena sinar UV. Area yang terpapar fotoresis akan mengeras, sedangkan area yang tidak terpapar tetap lunak. Papan dikembangkan, menghilangkan fotoresis lunak dan meninggalkan pola yang sesuai dengan desain PCB.

Papan akan melalui proses etsa setelah pencitraan. Proses ini menggunakan bahan kimia untuk menghilangkan tembaga yang terpapar, sehingga hanya menyisakan jejak tembaga yang membentuk sirkuit. Fotoresis yang tersisa kemudian dilucuti, memperlihatkan pola tembaga yang sudah jadi.

Pengeboran dan Pelapisan

Selanjutnya, lubang dibor pada papan untuk kabel komponen dan vias (koneksi antar lapisan). Dalam manufaktur modern, hal ini biasanya dilakukan dengan mesin bor yang dikendalikan komputer untuk presisi.

Papan melalui proses pelapisan setelah pengeboran. Proses ini menempatkan lapisan tipis tembaga pada dinding lubang yang dibor, menciptakan sambungan listrik antar lapisan. Untuk papan multilayer, proses ini mungkin diulang beberapa kali saat lapisan-lapisannya terbentuk.

Aplikasi Masker Solder dan Silkscreen

Selanjutnya, masker solder diaplikasikan. Ini biasanya berupa lapisan tipis polimer yang diaplikasikan pada kedua sisi papan, menyisakan tembaga yang terbuka hanya pada bagian yang akan disolder. Papan kemudian diawetkan, biasanya menggunakan panas atau sinar UV, untuk mengeraskan masker solder.

Terakhir, silkscreen diterapkan. Hal ini biasanya dilakukan dengan menggunakan proses sablon, meskipun beberapa papan kelas atas mungkin menggunakan pencetakan inkjet untuk detail yang lebih halus.

Tahap Perakitan

Penempatan Komponen

Saatnya menambahkan komponen dengan papan kosong yang sudah lengkap. Untuk papan sederhana atau proses produksi kecil, hal ini dapat dilakukan dengan tangan. Namun, sebagian besar perakitan PCB modern menggunakan mesin pick-and-place otomatis yang dapat menempatkan komponen dengan kecepatan dan presisi yang luar biasa.

Penyolderan

Mereka harus dipasang secara permanen ke papan setelah komponen terpasang. Hal ini biasanya dilakukan dengan menggunakan salah satu dari dua metode:

Penyolderan gelombang: Papan dilewatkan di atas gelombang solder cair, yang melekat pada permukaan logam yang terbuka, menciptakan sambungan yang diperlukan. Metode ini biasanya digunakan untuk komponen lubang tembus.

Penyolderan aliran ulang: Pasta solder dioleskan ke papan sebelum penempatan komponen. Seluruh rakitan kemudian dipanaskan dalam oven reflow, melelehkan solder dan membuat sambungan. Metode ini digunakan untuk komponen yang dipasang di permukaan.

Pengujian dan Inspeksi

Langkah terakhir dalam pembuatan PCB adalah pengujian dan inspeksi. Ini mungkin termasuk inspeksi visual, inspeksi optik otomatis (AOI), pengujian dalam sirkuit, dan pengujian fungsional. Inspeksi visual melibatkan pemeriksaan cacat yang terlihat jelas seperti komponen yang salah tempat atau jembatan solder. Inspeksi optik otomatis (AOI) menggunakan kamera dan pemrosesan gambar untuk mendeteksi cacat. Pengujian dalam sirkuit melibatkan pemeriksaan berbagai titik pada papan untuk memverifikasi perakitan yang benar. Pengujian fungsional memerlukan penyalaan papan dan memverifikasi bahwa papan berfungsi sebagaimana mestinya.

Setiap papan yang gagal dalam pengujian ini akan dikerjakan ulang jika memungkinkan atau dibuang jika cacatnya terlalu parah.

Cara Kerja Papan Sirkuit

Sekarang, setelah kita menjelajahi komposisi dan pembuatan PCB, mari kita pelajari bagaimana sebenarnya fungsi PCB dalam perangkat elektronik. PCB berfungsi sebagai struktur pendukung fisik untuk komponen elektronik dan jaringan koneksi listrik yang kompleks pada intinya. Tetapi, bagaimana papan yang tampaknya sederhana ini memungkinkan fungsionalitas elektronik modern yang canggih?

PCB sebagai Platform Interkoneksi

Bayangkan PCB sebagai miniatur kota, di mana bangunan adalah komponen elektronik dan jalan adalah jejak tembaga. Sama seperti infrastruktur kota yang memungkinkan orang dan barang bergerak secara efisien di antara gedung-gedung, jejak PCB memungkinkan sinyal listrik dan daya mengalir di antara komponen.

Peran interkoneksi ini sangat penting. Tanpa PCB, kita harus menghubungkan setiap komponen secara individual dengan kabel - sebuah proses yang akan memakan waktu, rentan terhadap kesalahan, dan menghasilkan perangkat yang besar dan tidak dapat diandalkan. PCB memecahkan masalah ini dengan menyediakan platform standar, ringkas, dan andal untuk interkoneksi komponen.

Peran Jejak

Jalur tembaga pada PCB adalah urat nadi sirkuit. Jalur tipis ini, sering kali lebarnya kurang dari satu milimeter, membawa sinyal listrik dan daya ke seluruh papan. Tata letak jejak ini sangat penting untuk fungsi sirkuit.

Sebagai contoh, dalam sirkuit digital, jejak mungkin membawa sinyal data antara mikroprosesor dan chip memori. Dalam sirkuit analog, jejak mungkin membawa sinyal audio di antara berbagai tahap amplifikasi. Lebar, panjang, dan perutean jejak ini dapat secara signifikan memengaruhi kinerja sirkuit, terutama dalam aplikasi frekuensi tinggi di mana faktor-faktor seperti impedansi dan pantulan sinyal menjadi sangat penting.

Interaksi Komponen

Meskipun jejak menyediakan jalur, interaksi antar komponenlah yang memberikan fungsionalitas pada sirkuit. Setiap komponen pada papan memainkan peran tertentu: resistor mengontrol aliran arus dan membagi tegangan; kapasitor menyimpan dan melepaskan energi listrik, memperhalus catu daya dan menggabungkan sinyal AC; induktor menyimpan energi dalam medan magnet, berguna untuk menyaring dan konversi daya; dan transistor serta sirkuit terpadu memproses dan memperkuat sinyal, membentuk dasar dari semua pemrosesan digital dan analog.

Susunan spesifik komponen-komponen ini, yang dihubungkan oleh jalur PCB, menentukan fungsi keseluruhan rangkaian. Ini mungkin sesederhana rangkaian flasher LED atau serumit papan utama smartphone.

Perutean Sinyal dan Distribusi Daya

PCB mampu merutekan sinyal dan mendistribusikan daya secara efisien. Dalam PCB multilayer, seluruh lapisan dapat didedikasikan untuk distribusi daya dan pengardean. Hal ini memungkinkan penyaluran daya yang lebih efisien dan isolasi kebisingan yang lebih baik dibandingkan dengan metode pengkabelan tradisional.

Perutean sinyal di PCB bisa sangat kompleks, terutama di sirkuit digital berkecepatan tinggi. Perancang harus mempertimbangkan faktor-faktor seperti pencocokan panjang jalur, kontrol impedansi, dan minimalisasi crosstalk. Pencocokan panjang jejak memastikan bahwa sinyal paralel (seperti jalur bus data) memiliki panjang listrik yang sama untuk tiba secara bersamaan. Kontrol impedansi memerlukan pemeliharaan impedansi yang konsisten di sepanjang jejak untuk mencegah pantulan sinyal. Minimalisasi crosstalk mencegah sinyal pada satu jejak mengganggu jejak yang berdekatan.

Perangkat lunak desain PCB modern menyediakan alat untuk membantu mengelola kerumitan ini, tetapi masih membutuhkan keahlian yang signifikan untuk mengoptimalkan tata letak papan untuk kinerja terbaik.

PCB sebagai sebuah Sistem

PCB lebih dari sekadar jumlah bagian-bagiannya. Papan itu sendiri, dengan sifat material dan tata letaknya yang spesifik, menjadi bagian integral dari sirkuit. Sebagai contoh:

• Sifat dielektrik substrat mempengaruhi kapasitansi di antara jejak, yang dapat berdampak pada propagasi sinyal frekuensi tinggi.
• Sifat termal papan mempengaruhi bagaimana panas dibuang dari komponen yang haus daya.
• Susunan fisik komponen dan jejak dapat memengaruhi emisi elektromagnetik sirkuit dan kerentanan terhadap gangguan.

Pada intinya, PCB tidak hanya menjadi tuan rumah bagi sirkuit - tetapi juga menjadi bagian dari sirkuit. Inilah sebabnya mengapa desain PCB merupakan bagian yang sangat penting dalam pengembangan produk elektronik. PCB yang dirancang dengan baik dapat meningkatkan kinerja, keandalan, dan kemampuan manufaktur suatu produk, sementara PCB yang dirancang dengan buruk dapat menyebabkan masalah dengan fungsionalitas, kompatibilitas elektromagnetik, atau manajemen termal.