Ketebalan PCB

Langsung Ke: Apa Ketebalan Standar untuk PCB? | Faktor Desain yang Mempengaruhi Ketebalan PCB | Faktor Manufaktur Yang Mempengaruhi Ketebalan PCB | 3 Faktor yang Perlu Dipertimbangkan Saat Memilih Ketebalan PCB | Minta Penawaran Gratis

Saat mengacu pada dimensi untuk aplikasi manufaktur, standar penting untuk dipahami dan digunakan. Ini terutama berlaku untuk papan sirkuit. Meskipun tidak ada standar resmi untuk ketebalan PCB, ukuran tertentu lebih disukai dan umum digunakan di antara perusahaan manufaktur. Ketebalan pilihan ini sangat disarankan untuk menyederhanakan desain, memanfaatkan peralatan manufaktur secara efektif, dan meminimalkan biaya. Namun, ketebalan PCB dapat bervariasi, dan banyak desainer dapat memilih untuk mengubah ketebalan PCB untuk tujuan desain dan manufaktur tertentu. Di sini, kita melihat apa arti ketebalan PCB "standar" dan cara menentukan ketebalan PCB untuk proyek Anda berikutnya.

Berapa Ketebalan PCB Standar?

Ketebalan dasar standar MCL adalah 0,062 inci, atau 1/16 inci, dengan toleransi 10%. Ini adalah ketebalan PCB yang sangat umum dan biasanya dianggap sebagai standar industri. Alasan untuk ini adalah bahwa 1/16 inci adalah ukuran lembaran Bakelite yang diproduksi pada hari-hari awal fabrikasi PCB. Meskipun ketebalan ini adalah yang paling umum, namun, ada ketebalan umum lainnya yang terlihat dalam pembuatan PCB.

Selain papan 0,062 inci, papan 0,031 inci dan 0,093 inci biasanya digunakan, yang memenuhi kebutuhan papan yang lebih kuat atau berlapis-lapis. Papan mungkin memiliki ketebalan lain baik di dalam maupun di luar kisaran ini, tetapi ini dianggap sebagai ketebalan yang paling umum.

11 Faktor Yang Mempengaruhi Ketebalan PCB

Meskipun penting untuk mengetahui ketebalan standar industri, banyak faktor yang mungkin memerlukan papan khusus. Bergantung pada faktor desain dan manufaktur ini, papan Anda mungkin harus memiliki ketebalan yang tidak standar. Dua kelompok faktor utama mempengaruhi ketebalan PCB — faktor desain dan faktor manufaktur. Kami membahas faktor-faktor ini secara lebih rinci di bawah dan akan membantu Anda menentukan cara memilih ketebalan PCB untuk proyek Anda.

Faktor Desain yang Mempengaruhi Ketebalan PCB

Faktor desain dipertimbangkan selama fase desain PCB. Faktor-faktor ini sebagian besar berfokus pada fungsionalitas dan tujuan papan, daripada pertimbangan praktis yang diperlukan selama pembuatan, meskipun faktor manufaktur memiliki bobot yang sama. Beberapa faktor desain terpenting yang memengaruhi ketebalan PCB adalah sebagai berikut:

1. Ukuran, Berat, dan Fleksibilitas

Papan yang lebih tipis lebih ringan dan lebih fleksibel daripada papan yang lebih tebal tetapi akan lebih mudah pecah karena rapuh. Sementara PCB fleksibel harus tipis untuk mencapai fleksibilitasnya, aplikasi yang tidak memerlukan fleksibilitas dapat mengambil manfaat dari papan yang sedikit lebih tebal demi integritas struktural. Namun, meskipun papan yang lebih tebal lebih kokoh, papan tersebut juga membawa lebih banyak bobot dan memakan lebih banyak ruang di dalam perangkat. Kedua fitur ini dapat menimbulkan masalah untuk aplikasi ringan atau perangkat dengan kapasitas spasial terbatas. Aplikasi akhir dari PCB menentukan faktor-faktor ini, yang harus menjadi beberapa parameter pertama yang harus ditentukan sebelum memulai desain PCB.

2. Ketebalan Tembaga

Ketebalan tembaga berperan dalam ketebalan keseluruhan PCB. Ketebalan lapisan tembaga yang digunakan biasanya tergantung pada arus yang harus melewati PCB. Ketebalan tembaga standar kira-kira 1,4 hingga 2,8 mil (1 hingga 2 oz), tetapi ketebalan ini disesuaikan dengan kebutuhan unik papan. Semakin tebal tembaga, semakin tebal papan dan semakin mahal papan karena kebutuhan material dan tantangan pemrosesan.

3. Bahan Papan

Pengoperasian dan masa pakai PCB bergantung pada pilihan bahan, tetapi pilihan ini juga memengaruhi ketebalan papan. Fabrikasi papan khas terdiri dari substrat, laminasi, topeng solder dan silkscreen. Dari jumlah tersebut, laminasi dan substrat adalah bahan yang paling penting untuk dipertimbangkan, karena mereka menyediakan struktur papan dan sangat mempengaruhi ketebalan keseluruhan. Substrat dapat terdiri dari kertas dan resin epoksi, tenunan kaca atau keramik tergantung pada konstanta dielektrik yang diperlukan. Laminasi, di sisi lain, terdiri dari resin termoset dan lapisan kertas atau kain. Baik laminasi maupun substrat memiliki banyak pilihan yang menentukan sifat termal, mekanik, dan listrik papan sirkuit, tetapi juga menentukan ketebalan keseluruhan papan.

4. Jumlah Lapisan PCB

Jumlah lapisan PCB akan, dapat dimengerti, mempengaruhi ketebalan papan. Sementara ketebalan PCB 2-6 lapisan mungkin termasuk dalam ambang standar ketebalan PCB, ketebalan PCB 8-lapis dan lebih tinggi mungkin tidak. Meskipun pabrikan mungkin dapat menggunakan lapisan PCB yang lebih tipis untuk mencapai ketebalan standar, hal ini menjadi semakin tidak praktis seiring dengan bertambahnya jumlah lapisan. Secara praktis, jika desain Anda membutuhkan lebih banyak lapisan, berikan ketebalan PCB yang lebih besar. Jika desain tidak memerlukan banyak lapisan tetapi harus memenuhi parameter ketebalan tertentu, mengurangi jumlah lapisan akan menjadi pilihan terbaik.

5. Jenis Sinyal

PCB membawa berbagai jenis sinyal, yang dapat menentukan bahan yang dibutuhkan untuk papan dan karena itu mempengaruhi ketebalan papan. Misalnya, papan yang membawa sinyal daya tinggi membutuhkan tembaga yang lebih tebal dan jejak yang lebih lebar, yang berarti papan tersebut akan jauh lebih tebal daripada papan yang beroperasi di lingkungan berdaya rendah. Namun, papan kepadatan tinggi dengan sinyal yang lebih kompleks biasanya menggunakan mikrovia laser, jejak tipis, dan bahan tipis berkinerja tinggi, sehingga biasanya lebih tipis daripada jenis papan lainnya.

6. Jenis Vias

Jalur PCB melalui jalur melalui papan, bukan pada permukaannya, yang penting untuk menciptakan desain yang lebih ringkas. Berbagai jenis via dapat digunakan, termasuk:

• Melalui melalui
• Mikro melalui
• Buta melalui
• Dikuburkan melalui
• Via-in-pad

Jenis dan kepadatan vias yang digunakan akan memainkan faktor seberapa tebal papan yang harus diakomodasi. Misalnya, via mikro dapat digunakan pada papan yang lebih tipis, karena ukurannya lebih kecil dan ditujukan untuk koneksi berkepadatan tinggi.

7. Lingkungan Operasi

Ketebalan papan, serta bahan penyusunnya, akan mempengaruhi konduktivitas dan ketahanan PCB, membuat ketebalan yang berbeda diinginkan di lingkungan yang berbeda. Misalnya, papan tipis atau fleksibel mungkin bukan pilihan optimal untuk lingkungan pengoperasian yang kasar. Juga, jejak tembaga yang lebih tebal kurang stabil secara termal dengan arus tinggi, membuatnya kurang optimal untuk lingkungan variabel termal atau arus tinggi. Konektor dan komponen pada PCB juga penting, karena memiliki persyaratan material dan kinerja tertentu yang mungkin terkait dengan ketebalan papan.

Berdasarkan faktor-faktor ini, desainer cukup dapat menilai apakah ketebalan PCB standar atau kustom paling diinginkan. Namun, tahap desain tidak berakhir di sini — produsen selanjutnya harus terlibat untuk membahas kemampuan mereka dan bagaimana kemampuan mereka dapat memengaruhi desain PCB akhir.

Faktor Manufaktur yang Mempengaruhi Ketebalan PCB

Di atas faktor desain yang berperan, kemampuan manufaktur juga memainkan peran penting dalam desain PCB akhir. termasuk ketebalan. Beberapa faktor manufaktur yang perlu dipertimbangkan adalah sebagai berikut:

8. Peralatan Lubang Bor

Sementara desainer sering memperhatikan ukuran lubang bor dan jarak untuk tujuan kinerja, proses pembuatan lubang bor menambah lapisan kompleksitas. Saat mengebor lubang jenis apa pun, perakit dibatasi oleh ketebalan papan dan diameter serta kemampuan kedalaman mesin penggilingan dan laser. Keterbatasan ini dinyatakan melalui aspek rasio, yaitu rasio antara kedalaman lubang dan diameter lubang bor. Untuk pengeboran standar, semua produsen harus dapat mencapai rasio aspek 7:1. Beberapa pabrikan dapat mencapai rasio aspek yang lebih besar, tetapi ini harus didiskusikan dengan pabrikan sebelum menyelesaikan desain papan, dan biasanya harganya lebih mahal. Untuk papan yang lebih tebal, ini berarti produsen kurang mampu membuat lubang berdiameter kecil.

9. Ketebalan Tembaga

Jejak tembaga dibuat menggunakan etsa, yang merupakan salah satu langkah terpenting dalam pembuatan PCB. Proses manufaktur termasuk etsa atau pelapisan tergantung pada ketebalan lapisan tembaga internal. Karena alasan ini, lapisan tembaga yang lebih tebal akan memengaruhi kemampuan manufaktur, berpotensi memengaruhi desain dan biaya produk PCB akhir.

10. Jumlah Lapisan

Seperti yang telah dibahas sebelumnya, semakin banyak lapisan pada PCB, semakin sulit untuk memproduksi dengan ketebalan standar. Sementara produsen khusus mungkin dapat membuat PCB bertumpuk dengan lapisan yang lebih tipis untuk mengakomodasi ketebalan tertentu, kemampuan ini tidak universal dan sering kali harganya sangat mahal. Pastikan untuk mendiskusikan kebutuhan pelapisan Anda dengan produsen sebelum menyelesaikan desain untuk menentukan kemampuan mereka dan apa yang dapat mereka capai.

11. Metode Depanelisasi

Faktor manufaktur lain yang perlu dipertimbangkan adalah depanelisasi. Produsen memproduksi PCB dalam panel besar yang berisi beberapa papan kemudian memisahkan panel menjadi papan individu. Ketebalan papan berdampak pada metode depanelisasi yang dapat digunakan — papan yang lebih tebal mungkin perlu di depanelisasi dengan hati-hati menggunakan skoring, sementara papan yang lebih tipis dapat diarahkan untuk membuat tab yang dapat dipisahkan. Sekali lagi, bekerja sama dengan pabrikan untuk membahas metode dan persyaratan depanelisasi serta cara mengubah desain PCB untuk mengoptimalkan depanelisasi.

Diskusikan semua faktor manufaktur ini dengan pabrikan Anda sebelum menyelesaikan desain PCB akhir, karena mereka bergantung pada kemampuan dan biaya pabrikan. Jika Anda tidak melakukan percakapan ini di awal proses desain, Anda mungkin mendapati diri Anda memodifikasi desain atau mendesain ulang tata letak Anda sepenuhnya, sehingga meningkatkan biaya proyek Anda.

3 Faktor yang Perlu Dipertimbangkan Saat Memilih Ketebalan PCB

Terkadang desainer akan menyimpulkan bahwa ketebalan standar adalah yang terbaik untuk aplikasi mereka, sementara yang lain akan memutuskan bahwa lebih baik untuk menyesuaikan. Sementara desain akhir Anda dapat mengarahkan Anda ke satu opsi atau yang lain, ketebalan akhir PCB Anda akan memengaruhi banyak faktor penentu biaya. Beberapa faktor terpenting yang perlu dipertimbangkan saat membuat desain akhir dan pilihan manufaktur Anda tercantum di bawah ini:

1. Kemampuan Peralatan

Pertimbangan pertama adalah apakah pabrikan Anda memiliki peralatan untuk membuat ketebalan papan yang Anda butuhkan. Area spesifik yang harus ditangani tercantum di bagian "Faktor Manufaktur" di atas, tetapi penentuan ini harus dilakukan sejak awal dalam proses desain. Jika aplikasi Anda memerlukan fitur tertentu yang hanya dapat dicapai dengan menggunakan teknik desain tingkat lanjut, mungkin yang terbaik adalah meneliti produsen yang dapat mengakomodasi kebutuhan tersebut lebih awal. Namun, penting untuk diingat bahwa teknik lanjutan apa pun akan menghasilkan biaya yang lebih tinggi.

2. Waktu Penyelesaian

Sementara ketebalan PCB standar memerlukan sedikit penyesuaian jika ada, ketebalan khusus memerlukan perubahan yang memakan waktu. Setiap ketebalan khusus mungkin mengharuskan produsen untuk mengubah pengaturan dan proses peralatan untuk mengakomodasi kebutuhan desain yang unik. Penyesuaian ini membutuhkan waktu, yang akan menunda permulaan manufaktur dan berpotensi meningkatkan waktu penyelesaian. Setiap fitur desain yang kompleks akan semakin meningkatkan waktu yang dibutuhkan untuk pembuatan. Jika Anda memilih untuk mengejar ketebalan PCB khusus, pastikan untuk mendiskusikannya dengan produsen untuk mendapatkan perkiraan jadwal dan sesuaikan perkiraan pengiriman Anda.

3. Biaya Tambahan

Terakhir, Anda harus yakin untuk mengevaluasi apakah papan kustom akan hemat biaya untuk bisnis Anda. Papan dengan ketebalan standar tidak akan menghasilkan biaya produksi dan penundaan yang sama seperti papan dengan ketebalan khusus, sehingga bisnis Anda perlu menilai dengan cermat biaya versus manfaatnya. Meskipun biaya bahan khusus yang diperlukan untuk mengakomodasi ketebalan standar mungkin lebih tinggi, biaya ini mungkin merupakan pertukaran yang bermanfaat dibandingkan dengan perubahan yang diperlukan untuk mengakomodasi papan ketebalan khusus.

Hubungi Sirkuit Milenium

Ada banyak pilihan yang tersedia dalam hal ketebalan PCB jauh melampaui apa yang dianggap "standar." Meskipun menggunakan ketebalan PCB standar biasanya akan menghasilkan manufaktur yang lebih cepat dan lebih murah, ketebalan khusus memastikan bahwa Anda mendapatkan semua fungsi yang Anda butuhkan untuk aplikasi unik Anda. Terlepas dari pilihan Anda, bagaimanapun, Anda perlu bermitra dengan pemasok PCB yang dapat memenuhi kebutuhan Anda dan menawarkan saran ahli. MCL siap membantu.

Millennium Circuits Limited adalah pemasok papan sirkuit cetak yang berbasis di Pennsylvania. Sebagai pemimpin dalam industri kami, tujuan kami adalah memberi pelanggan kami PCB terbaik setiap saat. Terlepas dari jenis atau volume PCB yang kami hasilkan, kami berusaha memberikan layanan pelanggan terbaik dengan produk yang direkayasa secara ahli, diproduksi dengan baik, dan dengan harga bersaing.

MCL melayani lebih dari 400 pelanggan di seluruh dunia dengan lokasi manufaktur baik domestik maupun luar negeri. Jika Anda tertarik untuk mempelajari lebih lanjut tentang kemampuan kami atau ingin mendiskusikan opsi ketebalan PCB, hubungi Sirkuit Milenium hari ini jika ada pertanyaan.