Dasar PCB Easyeda

Apa itu Desain PCB

Sebelum menjelaskan tentang desain PCB, kita harus mengetahui apa itu PCB.
PCB (Printed Circuit Board) adalah papan yang digunakan untuk menghubungkan komponen elektronik dengan jalur-jalur tembaga.

Desain PCB adalah proses pembuatan gambar rangkaian menjadi layout yang nantinya akan dicetak ke PCB.

Layout PCB

Layout PCB adalah rancangan tata letak komponen pada papan PCB dalam ukuran komponen yang sebenarnya, di mana antara kaki komponen dihubungkan dengan jalur tembaga.

Gambar Rangkaian

Gambar rangkaian adalah gambar yang menghubungkan beberapa komponen listrik atau elektronik (resistor, transistor, LED, kapasitor elco, dll) sehingga memiliki fungsi tertentu.
Contoh rangkaian: flip-flop (LED berkedip).

Desain PCB 3D

Desain PCB 3D adalah proses membuat tampilan PCB dalam bentuk tiga dimensi untuk memvisualisasikan tata letak komponen dan jalur pada PCB.
Ini membantu memastikan semua komponen pas dan terhubung dengan benar sebelum diproduksi.

Bahan PCB

Secara umum bahan PCB ada yang dari pertinak (FR2) dan Fiber (FR4).

• FR2 Pertinax
  Gambar: papan berwarna coklat.

• FR4 Fiber
  Gambar: papan hijau berisi jalur sirkuit.

Perbedaan FR2 dan FR4

1. PCB FR2 (Pertinak)

• Material: Dibuat dari bahan dasar phenolic resin yang diperkuat dengan kertas (paper-reinforced).

• Karakteristik:

  • Lebih murah dibandingkan FR4.

  • Mudah dipotong dan dibor.

  • Tidak tahan panas tinggi (maksimal sekitar 105°C).

  • Cenderung rapuh dan mudah terbakar.

2. PCB FR4 (Fiber)

• Material: Dibuat dari fiberglass yang diperkuat dengan resin epoksi.

• Karakteristik:

  • Lebih kuat, tahan panas, dan tahan kelembapan dibandingkan FR2.

  • Proses pemotongan dan pengeboran lebih sulit karena bahan keras.

  • Tahan terhadap suhu tinggi (maksimal sekitar 130–170°C, tergantung spesifikasi).

  • Tahan terhadap kelembapan, cocok untuk lingkungan ekstrem.

Perbandingan FR2 vs FR4

Aspek	FR2 (Pertinak)	FR4 (Fiber)
Bahan Dasar	Phenolic resin + Kertas	Fiberglass + Resin epoksi
Harga	Murah	Lebih mahal
Ketahanan Panas	Rendah (±105°C)	Tinggi (130–170°C)
Ketahanan Mekanis	Rapuh, mudah patah	Kuat dan stabil
Kelembapan	Tidak tahan kelembapan	Tahan kelembapan
Aplikasi	Perangkat murah/sederhana	Perangkat elektronik canggih/industri

Mengenal Layer dalam PCB

• PCB Single Layer
  PCB yang hanya memiliki satu lapisan konduktor tembaga pada satu sisi papan.

• PCB Double Layer
  PCB yang memiliki dua lapisan konduktor tembaga pada kedua sisinya (atas dan bawah).

• PCB Multi Layer
  PCB yang memiliki lebih dari dua lapisan tembaga yang dipisahkan oleh bahan isolator.

Apa Itu Komponen THT dan SMD?

• THT (Through-Hole Technology)
  Teknologi pemasangan komponen di mana kaki komponen dimasukkan melalui lubang pada PCB dan kemudian disolder pada sisi bawahnya.

• SMD (Surface-Mount Device)
  Teknologi pemasangan komponen langsung pada permukaan PCB tanpa memerlukan lubang.

Tabel Perbedaan THT dan SMD

Kriteria	Through-Hole (THT)	Surface-Mount Device (SMD)
Pemasangan	Kaki-kaki dimasukkan ke dalam lubang pada PCB dan disolder dari sisi lain.	Komponen ditempel pada permukaan PCB dan disolder pada permukaan yang sama.
Ukuran dan Bentuk	Cenderung lebih besar dan memiliki bentuk kaki yang lebih bervariasi.	Lebih kecil, datar, dan memiliki bentuk kaki yang seragam.

Contoh Gambar.

Istilah	Penjelasan
Pad	Area tembaga kecil pada PCB tempat komponen elektronik disolder.
Hole	Lubang di PCB untuk memasukkan kaki komponen atau untuk koneksi antar layer.
Trace/Track	Jalur tembaga yang menghubungkan komponen untuk mengalirkan sinyal atau daya.
Via	Lubang kecil berlapis tembaga yang menghubungkan jalur antar layer pada PCB multi-layer.
Footprint	Representasi fisik komponen di PCB, termasuk pad, ukuran, dan posisi sesuai spesifikasi komponen.
Silkscreen	Lapisan tinta pada PCB yang berisi label komponen, nomor pin, logo, atau simbol panduan.
Solder Mask	Lapisan pelindung di atas tembaga yang melindungi jalur dari korosi dan mencegah hubungan pendek.
Copper Pour	Area tembaga besar yang mengisi bagian tertentu dari PCB, biasanya untuk ground atau power.
Jumper	Koneksi tambahan menggunakan kabel atau jalur pendek untuk menghubungkan titik yang tidak bisa dihubungkan langsung.
Net	Kumpulan jalur, pad, dan via yang memiliki potensi listrik sama dalam skema rangkaian.
Pitch	Jarak antara pusat dua pin, pad, atau jalur yang berdekatan.
Clearance	Jarak minimum yang diperbolehkan antara dua jalur, pad, atau komponen untuk mencegah hubungan pendek.
Gerber file	Format file standar yang digunakan untuk fabrikasi PCB, berisi data setiap layer PCB.
DRC (Design Rule Check)	Proses otomatis untuk memastikan desain PCB mematuhi aturan tertentu, seperti jarak minimum, ukuran pad, dan clearance.
Substrate	Lapisan dasar PCB yang menopang semua lapisan lainnya. Terbuat dari bahan isolator seperti FR4 (fiberglass) atau FR2 (pertinak).
Top Layer	Lapisan tembaga di sisi atas PCB yang digunakan untuk jalur sinyal, pad komponen, atau koneksi.
Bottom Layer	Lapisan tembaga di sisi bawah PCB untuk jalur sinyal tambahan atau ground/power plane.
Top Silk Screen	Lapisan silkscreen di sisi atas PCB yang berisi label komponen, logo, atau informasi panduan perakitan.
Bottom Silk Screen	Lapisan silkscreen di sisi bawah PCB, biasanya digunakan untuk informasi tambahan atau label komponen yang dipasang di sisi bawah.
Board Outline	Garis batas desain PCB yang menentukan dimensi fisik, bentuk, dan posisi potongan atau lubang.