Perkembangan teknologi elektronik modern tidak bisa dilepaskan dari peran Printed Circuit Board (PCB). Hampir semua perangkat elektronik, mulai dari jam tangan digital hingga sistem komunikasi satelit, bergantung pada PCB sebagai media penghantar sinyal listrik. Dari sekian banyak material yang pernah digunakan, FR4 menjadi material yang paling dominan hingga sekarang.
FR4 merupakan singkatan dari Flame Retardant 4, yaitu material berbasis fiberglass yang diperkuat dengan resin epoksi. Material ini dikenal kuat, tahan panas, tahan lembap, serta memiliki sifat isolasi listrik yang sangat baik. Lalu, bagaimana perjalanan sejarah FR4 hingga menjadi standar dalam industri elektronik?
Awal Mula PCB dan Material Awal
Konsep PCB pertama kali muncul pada tahun 1936, ketika Paul Eisler, seorang insinyur asal Austria, memperkenalkan papan sirkuit cetak untuk digunakan dalam perangkat radio. Namun, pada masa itu material PCB masih sederhana, biasanya berupa papan phenolic (FR2) atau bahan berbasis kertas dengan resin sintetis.
Kelemahan material awal ini adalah mudah rapuh, rentan terbakar, dan sifat listriknya tidak stabil. Meski begitu, material tersebut masih digunakan secara luas hingga tahun 1950-an, terutama karena biaya produksinya yang murah.
Munculnya FR4 pada 1950–1960-an
Seiring berkembangnya perangkat elektronik yang semakin kompleks, terutama setelah Perang Dunia II dan awal era komputer, industri membutuhkan material yang lebih tahan panas, lebih kuat secara mekanik, dan lebih stabil secara listrik.
Pada dekade 1950–1960-an, material berbasis fiberglass yang dikombinasikan dengan resin epoksi mulai diperkenalkan. Inilah yang kemudian dikenal dengan sebutan FR4. Fiberglass berfungsi sebagai penguat mekanik, sementara resin epoksi memberikan ketahanan kimia, kelembapan, dan stabilitas termal.
Keunggulan utama FR4 dibanding material sebelumnya adalah:
Dominasi FR4 di Era 1970–1990
Pada tahun 1970-an, FR4 mulai menjadi standar industri, terutama karena sifatnya yang memenuhi sertifikasi keamanan UL94-V0 (tahan api dengan tingkat keandalan tinggi).
Industri komputer, telekomunikasi, dan otomotif yang sedang berkembang pesat mendorong permintaan PCB dengan kualitas lebih tinggi. FR4 menjawab kebutuhan itu dengan memberikan kombinasi ideal antara performa dan biaya produksi.
Selama dekade 1980–1990, hampir semua produsen elektronik besar beralih ke FR4. PCB multilayer juga mulai populer, memungkinkan perangkat elektronik semakin kecil namun lebih canggih.
Peran FR4 di Era Modern
Memasuki era 2000-an hingga sekarang, FR4 tetap menjadi material paling banyak digunakan dalam produksi PCB di seluruh dunia. Hampir semua perangkat konsumen, seperti smartphone, laptop, televisi, hingga router internet, menggunakan substrat FR4.
Namun, perkembangan teknologi frekuensi tinggi, seperti 5G, radar, dan sistem komunikasi satelit, mulai menuntut material alternatif dengan sifat dielektrik lebih baik, seperti Rogers, PTFE, atau ceramic-based PCB. Meskipun begitu, FR4 tetap mendominasi pasar karena:
Kesimpulan
Sejarah penggunaan FR4 menunjukkan bagaimana material ini menjadi tulang punggung perkembangan industri elektronik modern. Dari awal kemunculannya pada 1960-an, FR4 berhasil menggantikan material lama yang kurang andal, lalu menjadi standar global sejak 1970-an, hingga terus dipakai luas sampai saat ini.
Meski teknologi baru mulai melirik material alternatif, FR4 tetap relevan berkat kombinasi harga, performa, dan ketersediaannya. Tanpa FR4, mungkin banyak perangkat elektronik yang kita gunakan sehari-hari tidak akan bisa diproduksi secara massal dengan harga terjangkau
Ingin pesan PCB FR4 berkualitas?
Hubungi kami sekarang:
WhatsApp: 0859-6088-3196
Instagram: @raftech_official
TikTok: raftech.id
Kami siap membantu mulai dari konsultasi desain hingga produksi, supaya proyek Anda berjalan lancar dan hasilnya maksimal!
Contoh PCB FR4 Double layer buatan kami