Microcircuit Board:Tips dan Trik yang Harus Anda Ketahui
Teknologi saat ini sangat berbeda dari apa yang kita miliki di masa lalu. Menariknya, ukuran komponen kelistrikan semakin mengecil secara signifikan. Dan hal yang sama berlaku untuk papan sirkuit tercetak. Pengurangan ukuran sekarang memungkinkan produsen PCB untuk mengembangkan papan sirkuit mikro. Desain mikro ini berukuran sekitar setengah dari ukuran PCB biasa. Namun, papan yang lebih kecil memerlukan aturan desain baru. Jadi, artikel ini akan mengajari Anda cara membuat papan sirkuit mikro. Anda juga akan mempelajari panduan desain PCB mikro dan apa yang dapat Anda lakukan dengan sirkuit ini.
Apa itu Papan Sirkuit Mikro?
PCB mikro
Microcircuits seperti PCB biasa tetapi dengan desain yang lebih kecil. Papan ini memiliki jejak dan vias yang lebih kecil yang memungkinkan perancangan sirkuit yang lebih kecil.
Papan sirkuit mikro memiliki metode desain yang berbeda dibandingkan dengan metode desain PCB standar. Ini juga lebih canggih—karena Anda tidak dapat menggunakan bahan dan proses tradisional untuk membuatnya. Metode yang berfungsi untuk merancang papan sirkuit mikro adalah Fotolitografi.
Menariknya, PCB tradisional memiliki lebar garis minimum 75 mikron, sedangkan papan sirkuit mikro dapat mencapai hingga 30 mikron.
PCB tradisional
Cara Membuat Papan Sirkuit Mikro
Anda harus terlebih dahulu mempertimbangkan seberapa kecil garis halus yang Anda inginkan. Jika Anda bekerja dengan 30 mikron, Anda tidak memerlukan lapisan tembaga satu ons biasa. Semakin banyak Anda mengurangi lebar garis, semakin berkurang ketebalannya.
Namun, jejak tembaga yang lebih tipis tidak dapat menimbulkan masalah pada papan sirkuit Anda. Namun, akan ada masalah jika Anda bekerja dengan aplikasi arus tinggi. Untungnya, perbaikan yang mudah akan menggunakan jejak yang lebih luas dan spesifik untuk menangani aliran arus tinggi.
Meskipun garis halus 30 mikron kasar dan dapat diandalkan, kekerasan fisik dapat menyebabkan kerusakan. Anda dapat menggunakan masker solder agar lebih tahan terhadap kekuatan fisik.
Juga, menempelkan tembaga ke permukaan papan sirkuit Anda bisa jadi rumit. Namun, Anda dapat menggunakan metode untuk menempelkan jejak mikro ke permukaan papan Anda.
Selain itu, Anda harus memperhatikan batas fisik untuk vias kecil Anda. Jika Anda mendesain di bawah 50 atau 2 mikron, melapisi dinding lubang papan Anda mungkin tidak mudah, dan Anda dapat membuat vias berkualitas buruk.
Ketebalan laminasi Anda juga menentukan diameter minimum Via Anda.
Selain itu, memilih teknologi baru daripada teknologi papan sirkuit tradisional akan menghemat waktu, tenaga, dan biaya.
Tips dan Trik Membuat PCB Terkecil
Lubang dan Lacak PCB
- Ada banyak hal yang perlu diperhatikan saat mendesain papan sirkuit mikro. Faktor-faktor ini termasuk lebar jejak minimum, lubang pengeboran, izin topeng solder minimum, ukuran teks, dan banyak lainnya. Sebenarnya, menggabungkan faktor-faktor ini akan membantu menentukan ukuran papan sirkuit Anda.
- Tips lain untuk membuat PCB kecil adalah selalu mempertimbangkan vias Anda yang buta dan terkubur (tempat tidur paku). Selain itu, faktor-faktor ini penting untuk desain papan Anda dan membantu membuat papan sekecil mungkin.
- Peran vias adalah menghubungkan jejak di dalam lapisan papan. Selain itu, opsi yang lebih tradisional dapat mengurangi ruang perutean desain papan Anda. Tetapi, Anda harus mencari alternatif jika Anda tidak menginginkan papan yang besar. Blind vias dapat menghubungkan lapisan eksternal dan internal sekaligus mengurangi ruang perutean. Di sisi lain, vias yang terkubur menghubungkan berbagai lapisan dalam, bukan lapisan luar. Oleh karena itu, Anda tidak memerlukan ruang papan yang luas, dan Anda akan memiliki produk yang stabil.
- Selain itu, jangan abaikan jarak antar komponen Anda. Jika desain Anda membuat komponen elektronik Anda saling berdekatan, itu akan menghabiskan ruang perutean jejak Anda.
- Selain itu, komponen dengan lebih banyak pin akan membutuhkan lebih banyak ruang. Oleh karena itu, jarak yang tepat akan mempermudah penyolderan komponen Anda pada papan sirkuit mikro.
- Terakhir, selalu gunakan penomoran pin standar untuk papan Anda. Ini akan menjaga hal-hal tetap berorientasi dan mengurangi risiko selama inspeksi dan penyolderan. Dengan begitu, Anda akan memiliki lebih sedikit masalah manufaktur sekaligus mengurangi ukuran papan sirkuit Anda.
Aplikasi Papan Sirkuit Mikro
Kebutuhan akan PCB kecil terus tumbuh seiring dengan semakin kecilnya teknologi. Sekarang, papan sirkuit mikro dapat bekerja dengan berbagai aplikasi. Beberapa aplikasi tersebut antara lain:
- LED
- Semikonduktor
- Microwave
- Industri
- Instrumentasi
- Elektronik daya
- Pembuatan kontrak
- Peralatan medis
Pedoman Desain PCB Mikro
Berikut adalah panduan untuk membantu Anda mendesain PCB mikro.
1. Ukuran Lubang
Lubang PCB Besar
Saat mendesain PCB mikro, Anda perlu menyingkirkan setiap elemen desain PCB tradisional. Oleh karena itu, Anda harus menjalankan remodeling lengkap agar aplikasi Anda masuk ke ukuran yang lebih kecil.
Namun, tugas ini bisa sangat menantang jika Anda hanya berpengalaman dalam cara desain tradisional. Sebenarnya, satu kesalahan yang perlu Anda hindari adalah membuat lubang besar.
Tidak diragukan lagi, PCB mikro Anda tidak akan efektif jika lubangnya terlalu besar. Sebagai gantinya, Anda hanya akan menghasilkan PCB mikro di bawah standar atau tidak berfungsi. Oleh karena itu, Anda hanya perlu bekerja dengan produsen yang tepat.
Produsen dapat berperan sebagai pakar yang membantu pembuatan desain PCB mikro—sesuai dengan standar Anda.
2. Mikro via
Mikro via PCB
Anda akan memerlukan PCB yang mendesain multilayer HDI karena teknologi HDI. Jadi, lapisan tembaga dapat berfungsi sebagai multilayer HDI.
Tapi itu tidak semua. Anda juga memerlukan via mikro karena dapat menghubungkan lapisan tembaga tipis ini.
Bor laser dapat membantu membuat lubang dengan diameter setebal 2 hingga 3 mil. Atau, Anda dapat membuat lubang tembus 5,9 mil dengan ketebalan 60 mil.
Namun, perhatikan bahwa lubang bor tidak sama dengan lubang bor laser. Sementara lubang bor memiliki bantalan 12 mil dengan lubang enam mil, lubang mikro yang dibor laser memiliki bantalan lima mil dan dapat menggunakan lubang tiga mil.
3. Ketebalan Tembaga
Papan Sirkuit dengan Tembaga
Menariknya, satu ons tembaga adalah ketebalan umum untuk sirkuit garis halus tiga mil. Sebaliknya, sirkuit mikro bekerja dengan oz per 30 mikron lebar.
Untuk alasan ini, jejak Anda tidak perlu meninggalkan pelapisan permukaan papan. Yang Anda butuhkan untuk manufaktur hanyalah pelapisan pola biasa.
Juga, pelapisan pola dapat membuat koneksi melalui seluruh rangkaian Anda. Sebaliknya, pelapisan ikatan kawat bersifat listrik.
4. Pengujian Listrik
Seiring berkembangnya teknologi, kita akan membutuhkan landasan pendaratan yang lebih kecil. Saat ini, batas bawah teknologi probe kaku atau terbang adalah 2-3 juta. Namun, dari waktu ke waktu harus diturunkan agar sesuai dengan papan sirkuit yang lebih kecil.
Namun, jika Anda menggunakan titik yang lebih kecil pada PCB mikro Anda, seperti konektor strip tepi, Anda harus menggunakan ekstensi. Selain itu, Anda dapat menggunakan bantalan 3-4 mil ekstensional ini untuk mendorong saluran keluar dari sirkuit Anda.
5. Tanda Identifikasi
Memang, Anda tidak dapat menggunakan gambar silkscreen biasa di sirkuit mikro Anda. Alasannya sederhana! Ini terlalu besar untuk sirkuit yang lebih kecil.
Sebagai gantinya, Anda dapat mencoba resolusi penandaan identifikasi yang lebih kecil, seperti printer inkjet.
6. Keandalan
Meskipun Anda dapat menggunakan laminasi PCB standar untuk sirkuit mikro dan HDI, akan ada batasan untuk apa yang dapat Anda lakukan dengannya.
Sebaliknya, Anda dapat menggunakan laminasi tipe FR4 untuk membuat sirkuit mikro satu sisi dan dua sisi. Namun, laminasi ini harus cukup tipis agar Anda dapat mengebor lubang mikro.
7. Penandaan Keamanan
Identifikasi bukan satu-satunya penandaan yang diperlukan. Anda juga membutuhkan tanda keamanan. Selain itu, dimungkinkan untuk memasukkan gambar Anda ke dalam topeng solder Anda. Oleh karena itu, sebaiknya gunakan kode batang.
Kode batang ini terlalu kecil untuk dilihat oleh mata manusia.
8. Topeng Solder
Masker Solder
Teknologi terbaru memungkinkan kita untuk membuat garis halus 30 mikron. Namun, teknologi seperti itu tidak ada dalam penyamaran solder.
Batas untuk penyamaran solder masih akurasi posisi 75 mikron dan resolusi gambar. Juga, ingatlah untuk menggunakan paduan solder bebas timah.
9. Penyelesaian Akhir
Meskipun Anda dapat menggunakan pelapis untuk PCB biasa, sebaiknya gunakan pelapis khusus untuk sirkuit mikro.
Anda dapat menggunakan emas lunak, perak, atau timah imersi yang dapat diikat dengan kawat untuk menyelesaikan desain sirkuit mikro Anda.
10. Periksa apakah Pabrikan Anda Mampu
Produsen PCB
Tidak masalah jika Anda bekerja dengan aplikasi tertentu; selalu penting untuk mengetahui apa yang dapat dilakukan pabrikan Anda. Ini adalah langkah yang cukup penting dalam proses desain PCB mikro.
Segalanya tidak akan mulus jika Anda bekerja dengan produsen yang tidak dapat memenuhi standar dan spesifikasi Anda. Sirkuit mikro masih kompleks, dan beberapa pabrikan mungkin menawarkan sedikit atau tidak sama sekali bantuan/dukungan. Oleh karena itu, sebelum memulai proses desain PCB, pastikan pabrikan Anda sudah sesuai standar.
Juga, perhatikan bahwa desain Anda harus sesuai dengan pedoman mereka. Jadi, Anda harus mengerjakan ulang desain jika pabrikan tidak dapat memenuhi permintaan Anda.
Pengerjaan ulang juga menyebabkan penundaan dan memperlambat kecepatan pasar dan waktu penyelesaian.
12. Check-in dengan Insinyur
Setelah Anda yakin perusahaan manufaktur PCB Anda dapat menangani persyaratan dasar Anda, Anda harus menghubungi seorang insinyur dari perusahaan itu. Idealnya, Anda harus terhubung dengan insinyur ini melalui seluruh proses desain.
Insinyur juga akan berfungsi sebagai panduan untuk desain PCB mikro Anda. Sayangnya, banyak perusahaan tidak menawarkan layanan yang dipimpin oleh teknisi.
Jadi, jika Anda tidak dapat mengakses dukungan dari seorang insinyur, Anda harus memeriksa perusahaan manufaktur lain sebelum Anda masuk jauh ke dalam proses desain.
Kata Akhir
Papan Sirkuit Potong Laser
Kemajuan teknologi menuntut papan sirkuit yang jauh lebih kecil. Meskipun papan sirkuit ini setengah atau seperempat dari PCB biasa, mereka tidak mengendur dalam hal daya dan kemampuan.
Selain itu, PCB kecil ini memiliki berbagai aplikasi dan dapat membuat beberapa produk. Mereka juga membuat desain sirkuit lebih nyaman daripada PCB standar.
Juga, ingatlah bahwa ukuran papan sirkuit Anda tergantung pada desain Anda. Anda dapat menggunakan perangkat lunak desain untuk membuat tata letak dan dengan cepat mengurangi ukuran papan sirkuit Anda.
Apa pendapat Anda tentang papan sirkuit mikro? Jangan ragu untuk menghubungi kami jika Anda ingin membuat PCB mikro Anda.
