Apa itu PCB Multilayer?

PCB multilayer didefinisikan sebagai PCB yang terbuat dari tiga atau lebih lapisan foil tembaga konduktif. Mereka terlihat seperti lapisan papan sirkuit dua sisi, dilaminasi dan direkatkan, dengan beberapa lapisan isolasi di antaranya. Seluruh struktur diatur sedemikian rupa sehingga dua lapisan ditempatkan di sisi permukaan PCB untuk terhubung ke lingkungan. Semua sambungan listrik antar lapisan dilakukan melalui lubang seperti disadur melalui lubang, lubang buta dan lubang terkubur. Metode ini kemudian dapat diterapkan untuk menghasilkan PCB yang sangat kompleks dengan ukuran berbeda.

Mengapa PCB multilayer begitu banyak digunakan

PCB Multilayer muncul sebagai tanggapan terhadap perubahan yang selalu berubah dalam industri elektronik. Seiring waktu, fungsi perangkat elektronik menjadi semakin kompleks, membutuhkan PCB yang lebih kompleks. Sayangnya, PCB dibatasi oleh masalah seperti kebisingan, kapasitansi nyasar, dan crosstalk, sehingga batasan desain tertentu perlu diikuti. Pertimbangan desain ini membuat sulit untuk mendapatkan kinerja yang memuaskan dari PCB satu sisi atau bahkan dua sisi – maka lahirlah PCB multi-lapisan.

Enkapsulasi kekuatan PCB lapisan ganda ke dalam format ini hanya sebagian kecil dari ukuran, dan PCB multi-lapisan menjadi semakin populer di bidang elektronik. Mereka datang dalam berbagai ukuran dan ketebalan untuk memenuhi kebutuhan aplikasi mereka yang diperluas, dengan variasi mulai dari 4 hingga 12 lapisan. Jumlah lapisan biasanya genap karena lapisan ganjil dapat menyebabkan masalah pada rangkaian, seperti melengkung, dan tidak hemat biaya untuk diproduksi. Sebagian besar aplikasi memerlukan empat hingga delapan lapisan, tetapi aplikasi seperti perangkat seluler dan smartphone cenderung menggunakan sekitar 12 lapisan, sementara beberapa produsen PCB spesialis memiliki kapasitas untuk memproduksi hampir 100 lapisan. Namun, PCB multi-lapisan dengan banyak lapisan jarang terjadi karena sangat hemat biaya.

Mengapa PCB multilayer begitu banyak digunakan

Sementara PCB multilayer cenderung lebih mahal dan padat karya untuk diproduksi, mereka menjadi bagian penting dari teknologi modern. Ini terutama karena banyaknya manfaat yang mereka tawarkan, terutama jika dibandingkan dengan varietas tunggal dan ganda.

Manfaat PCB multilayer

Dari sudut pandang teknis, PCB multi-layer memiliki beberapa keunggulan dalam desain. Keuntungan dari PCB multilayer ini meliputi:

• Ukuran kecil: Salah satu manfaat yang paling menonjol dan diakui dari penggunaan papan sirkuit cetak multi-lapis adalah ukurannya. Karena desain berlapisnya, PCB multilayer itu sendiri lebih kecil dari PCB lain dengan fungsi serupa. Ini telah membawa manfaat besar bagi elektronik modern karena tren saat ini menuju gadget yang lebih kecil, lebih ringkas, tetapi lebih kuat seperti smartphone, laptop, tablet, dan perangkat yang dapat dikenakan.

• Konstruksi ringan: PCB yang lebih kecil digunakan untuk bobot yang lebih ringan, terutama karena beberapa konektor yang diperlukan untuk interkoneksi PCB single – dan double-layer dihilangkan demi desain multi-layer. Sekali lagi, ini memainkan ke tangan elektronik modern, yang cenderung lebih mobile.

• Kualitas tinggi: PCB jenis ini cenderung lebih baik daripada PCB single-layer dan double-layer karena banyaknya pekerjaan dan perencanaan yang harus dilakukan saat membuat PCB multi-layer. Akibatnya, mereka juga lebih dapat diandalkan.

• Peningkatan daya tahan: PCB multi-lapisan cenderung bertahan lebih lama karena sifatnya. PCB multilayer ini tidak hanya harus menahan beratnya sendiri, tetapi juga mampu menangani panas dan tekanan yang digunakan untuk merekatkannya. Selain faktor-faktor ini, PCB multilayer menggunakan beberapa lapisan insulasi di antara lapisan sirkuit, menggabungkannya dengan perekat prepreg dan bahan pelindung.

• Peningkatan fleksibilitas: Meskipun ini tidak berlaku untuk semua komponen PCB multilayer, beberapa memang menggunakan teknik konstruksi fleksibel, sehingga menghasilkan PCB multilayer yang fleksibel. Ini mungkin ideal untuk aplikasi di mana sedikit tekukan dan tekukan dapat terjadi secara semi-reguler. Sekali lagi, ini tidak berlaku untuk semua PCB multilayer, dan semakin banyak lapisan yang Anda tambahkan ke PCB fleksibel, semakin tidak fleksibel PCB tersebut.

• Lebih bertenaga: PCB Multilayer adalah komponen berdensitas sangat tinggi yang menggabungkan beberapa lapisan menjadi satu PCB TUNGGAL. Jarak yang dekat ini membuat papan lebih terhubung, dan sifat listrik yang melekat memungkinkan mereka untuk mencapai kapasitas dan kecepatan yang lebih besar meskipun lebih kecil.

• Titik sambungan tunggal: PCB multi-lapisan dirancang untuk digunakan sebagai satu unit daripada secara seri dengan komponen PCB lainnya. Akibatnya, mereka memiliki satu titik koneksi, bukan beberapa koneksi yang diperlukan untuk menggunakan beberapa PCB lapisan tunggal. Hal ini ternyata bermanfaat juga dalam desain produk elektronik, karena mereka hanya perlu menyertakan satu titik sambungan dalam produk akhir. Ini sangat berguna untuk elektronik kecil dan gadget yang dirancang untuk meminimalkan ukuran dan berat.

Keunggulan ini membuat PCB multilayer berguna dalam berbagai aplikasi, terutama perangkat seluler dan elektronik dengan fungsi tinggi. Pada gilirannya, karena banyak industri beralih ke solusi seluler, PCB multi-lapisan menemukan tempat di semakin banyak aplikasi khusus industri.

Mengapa PCB multilayer begitu banyak digunakan

Kekurangan PCB multilayer

PCB multi-layer memiliki banyak keunggulan dan cocok untuk berbagai teknologi canggih. Namun, jenis PCB ini tidak cocok untuk semua aplikasi. Faktanya, beberapa kelemahan mungkin lebih besar daripada keuntungan dari PCB multilayer, terutama untuk elektronik dengan biaya dan kompleksitas yang lebih rendah. Kelemahan ini meliputi:

• Biaya lebih tinggi: PCB multi-layer jauh lebih mahal daripada PCB single-layer dan double-layer di setiap tahap proses manufaktur. Mereka sulit untuk dirancang dan membutuhkan banyak waktu untuk memecahkan masalah potensial. Mereka juga membutuhkan proses manufaktur yang sangat kompleks untuk diproduksi, yang membutuhkan banyak waktu dan tenaga untuk perakit. Selain itu, karena sifat dari PCB ini, setiap kesalahan yang dibuat selama pembuatan atau perakitan sangat sulit untuk dikerjakan ulang, yang mengakibatkan biaya tenaga kerja tambahan atau biaya sisa. Selain itu, peralatan yang digunakan untuk memproduksi PCB multilayer sangat mahal karena masih merupakan teknologi yang relatif baru. Untuk semua alasan ini, kecuali ukuran kecil merupakan kebutuhan mutlak untuk suatu aplikasi, alternatif yang lebih murah mungkin merupakan pilihan yang lebih baik.

• Produksi kompleks: PCB multi-lapisan lebih sulit diproduksi daripada jenis PCB lainnya, membutuhkan lebih banyak waktu desain dan teknik pembuatan yang cermat. Itu karena bahkan cacat kecil dalam desain atau manufaktur PCB dapat membuatnya tidak efektif.

• Ketersediaan terbatas: Salah satu masalah terbesar dengan PCB multi-layer adalah mesin yang dibutuhkan untuk memproduksinya. Tidak semua produsen PCB memiliki peralatan atau kebutuhan untuk mesin seperti itu, jadi tidak semua produsen PCB membawanya. Ini membatasi jumlah produsen PCB yang dapat digunakan untuk memproduksi PCB multi-layer untuk pelanggan. Oleh karena itu, disarankan untuk menanyakan dengan cermat tentang kemampuan produsen PCB dalam PCB multi-layer sebelum memutuskan produsen PCB sebagai produsen kontrak.

• Diperlukan perancang teknis: Seperti disebutkan sebelumnya, PCB multi-lapisan memerlukan banyak desain sebelumnya. Tanpa pengalaman sebelumnya, ini bisa menjadi masalah. Papan multilayer memerlukan interkoneksi antar lapisan, tetapi harus secara bersamaan mengurangi masalah crosstalk dan impedansi.Satu masalah dalam desain dapat menyebabkan papan tidak berfungsi dengan baik.

• Waktu produksi: Seiring dengan meningkatnya kompleksitas, persyaratan manufaktur juga meningkat. Ini memainkan peran kunci dalam pergantian PCB multi-lapisan – setiap papan membutuhkan banyak waktu untuk diproduksi, menghasilkan lebih banyak biaya tenaga kerja. Selain itu, dapat menyebabkan interval waktu yang lebih lama antara menempatkan pesanan dan menerima produk, yang dapat menjadi masalah dalam beberapa kasus.

Namun, masalah ini tidak hilang dari kegunaan PCB multi-layer. Meskipun harganya cenderung lebih mahal daripada PCB satu lapis, PCB multi-lapis memiliki banyak keunggulan dibandingkan jenis papan sirkuit tercetak ini.

Keuntungan dari PCB multi-layer dibandingkan alternatif single-layer

Keuntungan dari PCB multi-layer dibandingkan alternatif single-layer menjadi lebih jelas. Beberapa perbaikan utama yang disediakan PCBS multilayer meliputi:

• Kepadatan rakitan yang lebih tinggi: Sementara kepadatan PCB lapisan tunggal dibatasi oleh luas permukaannya, PCB multi-lapisan melipatgandakan kerapatannya dengan pelapisan. Meskipun ukuran PCB lebih kecil, peningkatan kepadatan memungkinkan fungsionalitas yang lebih besar, peningkatan kapasitas dan kecepatan.

• Ukuran lebih kecil: Secara keseluruhan, PCB multi-layer lebih kecil dari PCB single-layer. Sementara PCB lapisan tunggal harus meningkatkan luas permukaan sirkuit dengan meningkatkan ukuran, PCB multi-lapisan meningkatkan luas permukaan dengan menambahkan lapisan, sehingga mengurangi ukuran keseluruhan. Hal ini memungkinkan PCB multilayer berkapasitas lebih tinggi untuk digunakan pada perangkat yang lebih kecil, sedangkan PCB single layer berkapasitas lebih tinggi harus dipasang pada produk yang lebih besar.

• Bobot yang lebih ringan: Integrasi komponen dalam PCB multi-lapisan berarti lebih sedikit kebutuhan akan konektor dan komponen lainnya, memberikan solusi ringan untuk aplikasi kelistrikan yang kompleks. PCB multi-layer dapat menyelesaikan jumlah pekerjaan yang sama dengan beberapa PCB single-layer, tetapi dengan ukuran yang lebih kecil, komponen yang terhubung lebih sedikit, dan bobot yang lebih ringan. Ini adalah pertimbangan penting untuk perangkat elektronik kecil di mana berat menjadi perhatian.

• Fitur desain yang disempurnakan: Secara keseluruhan, PCB multi-layer dapat mengungguli PCB single-layer rata-rata. Dengan menggabungkan karakteristik impedansi yang lebih terkontrol, pelindung EMI yang lebih tinggi, dan kualitas desain yang ditingkatkan secara keseluruhan, PCB multi-lapis dapat menghasilkan lebih banyak, meskipun lebih kecil dan lebih ringan.

Mengapa PCB multilayer begitu banyak digunakan

Jadi, apa arti faktor-faktor ini ketika memutuskan struktur multilayer dan single-layer? Pada dasarnya, jika Anda ingin memproduksi peralatan kecil, ringan, dan kompleks di mana kualitasnya sangat penting, PCB multi-lapis mungkin menjadi pilihan terbaik Anda. Namun, jika ukuran dan berat bukan faktor utama dalam desain produk, desain PCB lapisan tunggal atau ganda mungkin lebih hemat biaya.