Aluminium vs PCB Standar: Mana yang Terbaik untuk Desain Elektronika Anda
Dalam pembuatan PCB, setiap bahan berharga. Papan sirkuit cetak dengan inti aluminium (PCB aluminium) memiliki properti yang berbeda dari papan tanpa substrat logam (PCB standar). Dua jenis papan populer ini memenuhi berbagai elektronik komersial dan konsumen. Apakah PCB aluminium atau standar yang paling cocok untuk proyek Anda? Jawabannya tergantung pada aplikasi yang dimaksudkan.
Apa itu PCB Standar?
PCB standar menggunakan dielektrik dan tembaga sebagai logam utama yang terdiri dari berbagai lapisan bahan. Mereka memiliki substrat, atau dasar, yang terbuat dari fiberglass, polimer, keramik atau inti non-logam lainnya. Banyak PCB ini menggunakan FR-4 untuk substrat. Bahan fiberglass ini memiliki harga yang relatif terjangkau dan daya tahan sedang. Lapisan tambahan tembaga, solder mask dan silkscreen membuat papan konduktif dan menggaris lokasi komponen. Lapisan ini dapat muncul di satu sisi dasar, kedua sisi atau dalam tumpukan berlapis.
Anda dapat menemukan PCB standar digunakan dalam jumlah aplikasi yang hampir tak terbatas. Kemampuan mereka bergantung pada bahan dan konstruksi mereka, jadi mereka memenuhi elektronik kelas rendah dan kelas tinggi. PCB satu sisi muncul di perangkat yang lebih sederhana seperti kalkulator, sementara papan berlapis memiliki potensi untuk mendukung peralatan angkasa dan superkomputer.
Kelebihan dan Kekurangan PCB Standar
PCB standar menyeluruh dan adaptif. Anda memiliki beberapa opsi substrat yang menentukan harga dan daya tahan papan. Jika Anda memiliki anggaran rendah dan tujuan intensitas rendah, Anda dapat memilih fiberglass hemat biaya. Di sisi lain, Anda dapat berinvestasi lebih banyak pada bahan dasar yang lebih kuat yang menahan tingkat stres yang lebih tinggi. Substrat radio-frekuensi dan substrat fleksibel cocok untuk aplikasi spesial.
Namun, papan sirkuit FR4 memerlukan komponen tambahan untuk menahan aplikasi suhu tinggi. Substrat non-logam tidak memiliki konduktivitas termal, jadi Anda harus menambahkan bahan yang memiliki. Jika perangkat Anda memiliki desain daya atau kepadatan tinggi, sirkuit menjadi rentan terhadap stres dan kerusakan. Anda harus menambahkan heat sink, lubang via diisi tembaga atau udara paksa untuk mengalihkan panas dari sirkuit.
Apa itu PCB Aluminium?
PCB aluminium memiliki tata letak yang mirip dengan PCB lainnya. Ada lapisan atau lapisan tembaga, solder mask dan silkscreen yang dilapisi di atasnya. Namun, alih-alih memiliki substrat fiberglass atau plastik, papan sirkuit aluminium memiliki substrat logam. Dasar ini terutama berisi kombinasi aluminium. Inti logam dapat terdiri sepenuhnya dari logam atau memiliki kombinasi fiberglass dan aluminium. PCB aluminium biasanya satu sisi, tetapi juga bisa dua sisi. PCB aluminium berlapis sangat sulit untuk diproduksi.
Papan aluminium paling banyak digunakan dalam elektronik LED dan pengubah daya. Cahaya intens yang dihasilkan LED menciptakan tingkat panas yang tinggi, yang aluminium alihkan dari komponen. PCB aluminium memperpanjang umur perangkat LED dan memberikan lebih banyak stabilitas. Anda dapat menemukan substrat aluminium di lampu jalan, lampu lalu lintas dan pencahayaan rumah tangga. Mereka memungkinkan pengubah daya untuk mengubah arus dan mengatur elektronik. Pencipta di banyak industri lain juga menemukan penggunaan dalam PCB aluminium, tetapi mereka tidak menerapkannya se sering.
Kelebihan dan Kekurangan Penggunaan Substrat Aluminium
Papan aluminium adalah salah satu opsi PCB yang paling konduktif termal. Mereka menjaga begitu banyak panas mungkin jauh dari komponen vital untuk memastikan kerusakan sirkuit minimal. Berkat toleransi panas tinggi mereka, mereka dapat menangani sirkuit kepadatan tinggi dan tingkat daya yang lebih besar. Substrat yang dibuat dari legerium aluminium memiliki tingkat daya tahan fisik yang tinggi yang menurunkan risiko retakan. Dibandingkan logam lain, aluminium memiliki dampak lingkungan yang lebih rendah selain harga yang wajar.
Di sisi lain, PCB aluminium cenderung memiliki penggunaan yang lebih spesifik dibandingkan papan standar. Sementara mereka lebih murah daripada menambahkan konduktor ke papan tembaga, mereka memiliki harga yang lebih tinggi daripada PCB standar tanpa komponen tersebut. Berinvestasi pada inti aluminium mungkin tidak terbayar jika aplikasi Anda tidak melibatkan suhu tinggi. Jika Anda berencana membuat sirkuit fleksibel, PCB aluminium fleksibel hanya dapat melulur ke posisi awalnya. Ia akan membungkuk untuk muat ke dalam elektronik yang lebih kecil, tetapi tidak akan menahan stres getaran.
Jenis Lapisan Konduktor Mana yang Akan Terbaik untuk Proyek Saya?
Anda memiliki banyak faktor yang perlu dipertimbangkan saat memutuskan substrat papan Anda. Secara umum, PCB inti aluminium cocok untuk aplikasi dengan persyaratan dissipasi panas tinggi. Properti mereka memungkinkan desain daya dan kepadatan yang lebih tinggi daripada PCB standar. Namun, pencipta dengan anggaran lebih rendah atau aplikasi spesial mungkin mendapat manfaat lebih dari papan dengan substrat non-logam. Sebagai contoh, sirkuit fleksibel dengan substrat polimer menangani getaran dengan lebih efektif daripada sirkuit aluminium fleksibel. Untuk bantuan lebih memilih substrat, hubungi ahli di MCL hari ini. Juga periksa perbedaan antara PCB keramik, papan FR-4, dan MCPCB.
