Mengapa para insinyur memilih jejak tembaga di PCB

Mengapa para insinyur memilih jejak tembaga di PCB

Jejak tembaga memainkan peran penting dalam keseluruhan fungsionalitas papan sirkuit tercetak (PCB). Mereka adalah jalur konduktif yang menghubungkan semua komponen pada PCB. Tanpa jejak tembaga, PCB tidak akan berguna. Ada banyak jenis jejak tembaga yang berbeda, tetapi semuanya memiliki satu kesamaan: terbuat dari lembaran tembaga yang sangat tipis. Ketebalan jejak tembaga dapat berkisar dari hanya beberapa mikron (0,001 mm) hingga beberapa milimeter.

Jejak tembaga dapat berupa satu atau dua sisi. Jejak satu sisi ditemukan pada PCB yang tidak terlalu rumit, seperti yang digunakan dalam proyek elektronika dasar. Jejak dua sisi ditemukan pada PCB yang lebih kompleks, seperti yang digunakan pada motherboard komputer dan perangkat elektronik canggih lainnya. Apa pun jenis PCB yang Anda kerjakan, penting untuk memiliki pemahaman yang baik tentang cara kerja jejak tembaga. Hal ini akan memungkinkan Anda mendesain PCB dengan benar sehingga berfungsi dengan benar.

Daftar Isi
    Menambahkan tajuk untuk mulai membuat daftar isi

    Apa itu jejak tembaga dalam PCB

    Pada PCB, jalur tembaga adalah saluran tipis yang terkenal dengan konduktivitas yang mereka tawarkan. Jalur tembaga penting untuk menghubungkan berbagai bagian papan sirkuit tercetak karena jalur ini menghantarkan listrik. Foil tembaga diikat ke substrat untuk membuat jejak tembaga. Foil tembaga dapat diukir atau dibor untuk membuat pola jejak yang diinginkan.

    Jejak dapat berupa pemasangan di permukaan atau melalui lubang. Jejak pemasangan di permukaan biasanya lebih tipis dan memiliki profil yang lebih rendah daripada jejak melalui lubang. Hal ini membuatnya cocok untuk digunakan pada perangkat elektronik yang lebih kecil. Jejak melalui lubang lebih tebal dan memiliki profil yang lebih tinggi, membuatnya lebih tahan lama dan dapat diandalkan.

    Meskipun sebagian besar PCB hanya memiliki satu lapisan pelacakan tembaga, beberapa mungkin memiliki beberapa lapisan. Ini dikenal sebagai PCB multilayer (MLPB). MLPB menawarkan fleksibilitas yang lebih besar dalam perutean dan dapat mendukung desain yang lebih kompleks.

    hqdefault

    Cara menghitung ketebalan jejak inti

    Para profesional lebih suka memeriksa ketebalan jejak tembaga selama proses desain PCB. Lebar jejak menentukan jumlah arus yang dapat mengalir melaluinya, dan ketebalan jejak memengaruhi seberapa banyak panas yang dapat dihilangkan oleh jejak tersebut.

    Ada beberapa metode berbeda yang dapat digunakan untuk menghitung ketebalan jejak inti, dan masing-masing memiliki kelebihan dan kekurangannya sendiri. Metode yang paling umum adalah menggunakan rumus IPC-2221, yang memperhitungkan lebar jejak, densitas arus yang diizinkan, dan ketahanan termal yang diinginkan.

    Metode lain yang populer adalah dengan menggunakan alat yang disebut T-Spice, yang memungkinkan Anda memasukkan berbagai parameter seperti ketebalan tembaga, ukuran PCB, dan lebar jalur. T-Spice kemudian akan menghasilkan angka yang mewakili arus maksimum yang dapat mengalir melalui jejak Anda, metode apa pun yang Anda pilih, penting untuk memastikan bahwa perhitungan Anda akurat untuk menghindari masalah selama  Proses penyolderan PCB.

    Cara menghitung resistansi jejak tembaga

    Jika Anda bekerja dengan PCB yang memiliki jejak tembaga, Anda perlu mengetahui cara menghitung resistansi jejak tersebut. Hal ini penting untuk dua alasan:

    1. Anda harus mengetahui resistensi untuk menentukan disipasi daya dalam jejak.

    2. Resistensi jejak menentukan arus maksimum yang dapat dibawa oleh jejak.

    Ada dua faktor utama yang memengaruhi resistensi jejak tembaga: ketebalan dan lebar. Semakin tebal jejaknya, semakin rendah resistansinya. Semakin lebar jejaknya, semakin rendah resistansinya.

    Untuk menghitung resistansi jejak tembaga, Anda perlu mengetahui parameter berikut ini:
    Lebar jejak (W): Ini adalah lebar bagian konduktif dari jejak (tidak termasuk masker solder atau bahan dielektrik lainnya).

    Ketebalan jejak

    Ketebalan jejak (t): Ini adalah ketebalan bagian konduktif dari jejak (tidak termasuk masker solder atau bahan dielektrik lainnya).

    Resistivitas tembaga (ρ): Ini adalah sifat tembaga yang memengaruhi kemampuannya menghantarkan arus listrik. Untuk tujuan kita, kita akan menggunakan nilai 1,68 x 10-6 Ω-m.
    Setelah kita memiliki semua parameter, kita dapat memasukkannya ke dalam persamaan kita:
    R = ρ - l/A
    dimana:
    R = Resistensi (Ω)
    ρ = Tahanan jenis (Ω-m)

    Hubungan antara berat tembaga, lebar jejak tembaga, dan daya dukung arus

    Lebar jejak tembaga juga mempengaruhi resistansinya. Jejak yang lebih lebar memiliki resistansi yang lebih kecil daripada yang lebih sempit, sehingga dapat membawa lebih banyak arus.

    Jejak tembaga berbanding terbalik dengan lebarnya dalam hal jumlah arus yang dapat dibawa. Atau, dengan bertambahnya lebar jejak, arus yang dapat dibawa berkurang. Alasan dasar di baliknya adalah resistensi jejak tembaga yang secara langsung dipengaruhi oleh luasnya jejak tembaga.

    Lebar jejak tembaga memiliki peran penting dalam memengaruhi jumlah maksimum arus listrik yang dapat mengalir melaluinya. Karena berat tembaga bertambah, maka luas penampang jejak pun meningkat. Karena jejak sekarang memiliki luas penampang yang lebih besar, maka, ini dapat membawa arus yang lebih besar tanpa hambatan yang juga naik.

    Pertimbangkan berat tembaga dan jumlah arus yang mengalir melalui jalur ketika memilih lebar jalur tembaga. Membuat papan sirkuit yang dapat mengalirkan arus yang cukup, harus mengingat semua pertimbangan ini.

    Biasanya, semakin besar lebar jejak tembaga, semakin besar jumlah listrik yang dapat diangkutnya. Sebagai contoh, jejak tembaga 18 AWG (0,8 mm2) dapat mengangkut hingga 24 ampere, sedangkan jejak tembaga 16 AWG (1,3 mm2) dapat mengangkut hingga 40 ampere.

    Mempertimbangkan faktor jejak tembaga secara detail

    Mempertimbangkan faktor jejak tembaga secara detail

    Apabila menyangkut soal jejak tembaga, ada beberapa hal yang perlu Anda perhatikan. Lebar jejak, ketebalan jejak, dan jarak di antara jejak, semuanya penting. 

    Kontrol impedansi sangat penting dalam jejak tembaga karena menentukan jalur arus listrik. Impedansi keseluruhan didasarkan pada sejumlah hal, seperti lebar jejak dan lapisan konduktif antara jejak dan sisi substrat.

    Terdapat berbagai metode yang berbeda untuk mengatur impedansi:

    Ini termasuk membuat ruang antara jejak dan bidang arde menjadi lebih besar. Impedansi jejak akan meningkat sebagai akibatnya.
    Gunakan bahan dielektrik yang berbeda. Opsi untuk meningkatkan resistensi jejak adalah menggunakan bahan dengan konstanta dielektrik yang lebih tinggi.

    Minimum produksi

    Apabila menyangkut masalah minimum produksi untuk pelacakan tembaga, ada sejumlah pertimbangan yang harus dicermati.
    Faktor pertama yang perlu dipertimbangkan adalah kedalaman tembaga. Hal ini akan menentukan lebar maksimum yang dapat digunakan serta jarak antar garis.
    Faktor kedua yang perlu dipertimbangkan adalah kerapatan arus yang ideal. Karena itu, lebar dan jarak minimal yang dapat digunakan akan ditentukan.
    Pengetsaan adalah langkah ketiga dan terakhir dalam proses ini. Oleh karena itu, lebar dan jarak minimal yang dapat digunakan akan ditentukan.
    Pada akhirnya, lebar jejak harus lebih besar daripada lebar terkecil yang dapat digunakan.

    Kontrol suhu

    Apabila menyangkut soal mempertahankan suhu yang sesuai untuk jejak tembaga Anda, Anda perlu mengingat sejumlah faktor penting. Faktor pertama yang perlu dipertimbangkan yaitu, seberapa tebal jejak tembaga tersebut. jejak tembaga dengan ketebalan yang lebih besar, mampu membuang panas dalam jumlah yang lebih besar. Setelah menyatakan hal itu, hal lain yang perlu Anda pertimbangkan adalah luasnya jejak. Jejak yang lebih besar akan memiliki luas permukaan yang lebih besar, dan sebagai hasilnya, ia akan mampu menghilangkan lebih banyak panas dari sistem.

    Faktor-faktor berikut yang perlu dipertimbangkan adalah total jarak yang ditempuh oleh jejak

    Semakin panjang jejak, semakin banyak resistensi yang dimiliki, dan semakin banyak panas yang akan dihasilkannya.

    Ketika menentukan panjang jejak, Anda harus memperhitungkan berapa banyak arus yang harus dibawa oleh jejak tersebut.

    Anda harus memikirkan atmosfer tempat jejak akan beroperasi. Jika akan berada di atmosfer dengan suhu tinggi, Anda harus yakin bahwa tembaga dapat bertahan pada suhu tersebut tanpa berubah bentuk atau larut. Hal ini terutama penting jika iklimnya sangat panas.

    Bagaimana jejak tembaga membantu pengelolaan termal PCB secara detail

    Karena perangkat elektronik terus menjadi lebih kecil dan lebih kuat, kebutuhan akan solusi manajemen termal yang efektif meningkat. Salah satu cara untuk membantu mengelola panas yang dihasilkan oleh elektronik adalah dengan menggunakan jejak tembaga pada PCB.

    Tembaga adalah konduktor panas yang sangat baik

    Tembaga adalah konduktor panas yang sangat baik, jadi menggunakannya untuk jejak membantu membuang panas dari komponen yang sensitif dan ke udara di sekelilingnya.

    Jejak tembaga yang lebih luas akan memiliki area permukaan yang lebih besar yang bersentuhan dengan komponen, dan akibatnya, akan mampu menghantarkan lebih banyak panas dari komponen tersebut. Apabila menyangkut seberapa efisien ia dapat menghantarkan panas menjauhi komponen, ketebalan jejak tembaga adalah faktor lain yang perlu dipertimbangkan. Apabila jalurnya lebih tebal, maka akan memiliki daya tahan yang lebih kuat terhadap aliran panas dan akan mampu menghantarkan panas menjauhi komponen secara lebih efektif.

    bidang tanah sering digunakan oleh Produsen PCB untuk membantu papan menangani panas dengan lebih baik. Area permukaan yang luas dari ground plane memudahkan panas dari bagian-bagian sistem untuk keluar ke udara di sekitarnya. Dengan menjaga komponen elektronik pada suhu yang lebih dingin, hal ini dapat membuat elektronik bekerja lebih baik.

    Ada beberapa hal yang perlu diingat ketika menggunakan jejak tembaga untuk manajemen termal

    1. Pertama, lebar jejak harus sesuai dengan jumlah arus yang akan dibawanya.

    2. Kedua, ketebalan tembaga harus cukup untuk menangani jumlah panas yang akan dihasilkan.

    3. Ketiga, tata letak jalur harus dirancang dengan mempertimbangkan manajemen termal. Sebagai contoh, Anda mungkin ingin meletakkan jalur yang lebih lebar di area yang menghasilkan lebih banyak panas, atau meletakkan vias (lubang yang menghubungkan berbagai lapisan PCB) di dekat titik panas untuk membantu mengalirkan panas.

    Menggunakan jejak tembaga adalah cara yang efektif untuk membantu mengelola panas yang dihasilkan oleh perangkat elektronik. Ingatlah beberapa hal penting ketika menggunakannya, dan Anda dapat memperpanjang masa pakai perangkat Anda serta mencegah masalah panas berlebih.

    Kesimpulan

    Jejak tembaga yang penting untuk kinerja peralatan elektronik tetapi tidak dipikirkan dengan baik atau dilakukan dengan benar harus dilakukan. Komponen listrik selalu harus memiliki jejak, dan jejak terbaik dibuat dari tembaga.

    jejak tembaga meminimalkan distorsi sekaligus menurunkan impedansi. Penurunan resistensi yang dihasilkan dari hal ini akan mencapai tujuan ini. Kapan pun Anda memiliki pertanyaan atau kekhawatiran tentang sesuatu, Anda tidak perlu ragu untuk berbicara dengan para profesional yang berkualifikasi tentang subjek tersebut.

    PERTANYAAN YANG SERING DIAJUKAN

    Pada PCB, jejak tembaga adalah saluran tipis yang terkenal karena konduktivitas yang mereka tawarkan. jejak tembaga penting untuk menghubungkan berbagai bagian papan sirkuit tercetak karena menghantarkan listrik. Foil tembaga diikat ke substrat untuk membuat jejak tembaga. Foil tembaga dapat diukir atau dibor untuk membuat pola jejak yang diinginkan.
    Para profesional lebih suka memeriksa ketebalan jejak tembaga selama proses desain PCB. Lebar jejak menentukan jumlah arus yang dapat mengalir melaluinya, dan ketebalan jejak memengaruhi seberapa banyak panas yang dapat dihilangkan oleh jejak tersebut. Metode yang paling umum adalah dengan menggunakan rumus IPC-2221, yang memperhitungkan lebar jejak, kerapatan arus yang diijinkan, dan ketahanan termal yang diinginkan. Metode lain yang populer adalah menggunakan alat yang disebut T-Spice, yang memungkinkan Anda memasukkan berbagai parameter seperti ketebalan tembaga, ukuran PCB, dan lebar jejak. T-Spice kemudian akan mengeluarkan angka yang mewakili arus maksimum yang dapat mengalir melalui jejak Anda.
    Jika Anda bekerja dengan PCB yang memiliki jejak tembaga, Anda perlu mengetahui cara menghitung resistansi jejak tersebut. Hal ini penting untuk dua alasan: 1. Anda perlu mengetahui resistensi untuk menentukan disipasi daya dalam jejak. 2. Resistensi jejak menentukan arus maksimum yang dapat dibawa oleh jejak.

    Posting Terkait

    Papan Impedansi PCB - Semua yang Perlu Anda Ketahui

    Papan Impedansi PCB - Semua yang Perlu Anda Ketahui

    Papan impedansi PCB adalah tulang punggung sistem elektronik berkinerja tinggi, di mana integritas sinyal menjadi yang tertinggi. Papan sirkuit tercetak khusus ini dirancang dan dibuat dengan cermat ...
    Cara memasang resistor pada papan sirkuit tercetak

    Bagaimana cara memasang resistor pada papan sirkuit tercetak?

    Penerapan resistor pada Papan Sirkuit Cetak (PCB) merupakan aspek penting dalam desain sirkuit. Resistor adalah komponen yang digunakan untuk membatasi ...
    Membongkar Perakitan PCB SMT - Teknologi Pemasangan Permukaan

    Membongkar Perakitan PCB SMT - Teknologi Pemasangan Permukaan

    Artikel ini mengungkap apa yang mendefinisikan proses perakitan PCB SMT, mesin, struktur biaya, keunggulan dibandingkan pendahulunya, dan strategi pemilihan mitra manufaktur.
    Manufaktur PCB Konvensional vs PCB Prototipe Cepat - Perbandingan Mendetail

    Manufaktur PCB Konvensional vs PCB Prototipe Cepat - Perbandingan Mendetail

    Dalam lanskap elektronik yang terus berkembang, pembuatan papan sirkuit tercetak (PCB) merupakan aspek penting dalam pengembangan produk. Baik itu untuk konsumen ...
    IBE Electronics Menemui Anda di CES (Consumer Electronics Show) 2024

    IBE Electronics Menemui Anda di CES (Consumer Electronics Show) 2024

    Sebagai salah satu produsen ODM / OEM global dengan basis manufaktur massal, IBE mengundang Anda untuk mengunjungi Booth 2012 & 2014 dan Booth 2929 kami pada tanggal ...
    Minta Penawaran

    Tinggalkan Komentar

    Alamat email Anda tidak akan dipublikasikan. Ruas yang wajib ditandai *

    id_IDIndonesian
    Gulir ke Atas