laporan PCb

Laporan Pembuatan PBC

BAB I PENDAHULUAN

1.1 LATAR BELAKANG

Perkembangan Ilmu Pengetahuan dan Teknologi dari tahun ketahun terus berkembang dengan pesatnya. Mungkin setiap hari ditemuka sesuatu yang baru baik dalam bidang Ilmu Pengetahuan ataupun Teknologi. Pola pikir tiap orang berkembang dengan pesatnya sesuai dengan minat dan bakatnya masing-masing. Beragam hobi dikembangkan dan berkembang untuk meningkatkan kreaktifitas seseorang. Mulai dari olahraga sampai rekayasa teknologi. Salah satu hobi yang cukup berkembang adalah perakitan AUDIO VIDEO. Banyak orang yang menginginkan membuat atau merakit komponen-komponen komponen-komponen audio video sendiri. Untuk memdapatkan kualitas a udio video seperti yang diinginkan tentu harus membuat rancangannya terlebih dahulu. Kadang apa yang kita inginkan tidak tersedia di pasaran. Apa yang harus kita lakukan? Membatalkan niat? Tentu tidak, kita bisa membuat sendiri rangkaian seperti yang kita inginkan. Memang mebuat suatu rangkaian apalagi yang mempergunakan IC, bisa dibilang sulit. Pertama-tama kita harus membuat rancangan dan perhitungannya, sesuai keinginan kita. Hal terpenting yang harus kita lakukan adalah membuat gambar rangkaian baik berupa rangkaian “schematic” dan rangkaian PCB nya. Membuat PCB sendiri tentu tidaklah bisa di bilang mudah. Apalagi bagi oangorang yang baru mulai mempelajarinya. Membuat PCB sendiri butuh kesabaran dan ketekunan. Banyak cara yang bisa dicoba jika ingin membuat PCB sendiri. Setiap cara tersebut memiliki keuntungan dan kerugianya masing-masing. Kita bisa mencoba yang kita anggap paling sederhana dan mudah bagi kita.

1

Laporan Pembuatan PBC 1.2 TUJUAN

Tujuan dari penyusunan laporan ini adalah sebagai berikut: 1. untuk melengkapi melengkapi PCB yang yang dibuat agar lebih mudah mudah dimengerti 2. untuk mengembangkan dan memperluas memperluas wawasan kita tentang teknologi terapan, terutama proses pembuatan PCB. 3. untuk memberikan pejelasan pejelasan lebih lanjut tentang tentang cara-cara pembuatan PCB.

2

Laporan Pembuatan PBC 1.2 TUJUAN

Tujuan dari penyusunan laporan ini adalah sebagai berikut: 1. untuk melengkapi melengkapi PCB yang yang dibuat agar lebih mudah mudah dimengerti 2. untuk mengembangkan dan memperluas memperluas wawasan kita tentang teknologi terapan, terutama proses pembuatan PCB. 3. untuk memberikan pejelasan pejelasan lebih lanjut tentang tentang cara-cara pembuatan PCB.

2


BAB II TINJAUAN PUSTAKA

2.1. RANGKAIAN TERCETAK

Rangkaian tercetak merupakan jalur hubungan rangkaian elektronika yang terpasang suatu alasbahan. Rangkaian tercetak terbuat dari dari lembaran-lembaran tembaga yang sangat tipis sehingga ia memerlukan sebuah alas untuk menompangnya. Alas ini juga berlaku sebagai perangkat yang berguna untuk memasang sebuah kemasan rangkaian lengkap pada wadah (kasis). Jenis serta bentuk dari jalur rangkaian elektronika ini tidaklah terbatas. Semuanya hanya tergantung pada imajinasi dari orang yang merancang papan rangkaian tersebut. Papan seperti itu disebut rangkaian tercetak oleh karena rangkaian elektronika kelihatan tercetak diatas bahan alas persis seperti tinta tercetak pada sehelai kertas. Meskipun pada papan rangkaian, cetakan yang tampak berupa lapisan tipis tembaga. Bentuk Bentuk akhirnya dikembangkan dengan cara pelarutan (etching), dimana sebagian tembaga dilepaskan secara kimia dari suatu papan kosong (blangko). Tembaga yang tersisa beserta dengan bahan alasnya itulah yang akan membentuk papan rangkaian tercetak lengkap.

2.2. PEMBUATAN PAPAN RANGKAIAN RANGKAIAN TERCETAK TERCETAK

Papan rangkaian tercetak telah dipergunakan dan dikembangkan oleh industri elektronika sedemikian rupa sehingga dengan papan rangkaian dapat diterapkan teknnik produksi missal untuk perakitan elektronika. Penggunaan papan rangkaian akan memberikan keandalan prduksi yang tinggi. Selain itu dengan papan rangkaian semua rangkaian elektronika dapat dibuat dalam tata letak yang seragam, sehingga dengan demikian dapat menghilangkan kekeliruan perkawatan yang biasa terjadi pada rangkaian elektronika yang dirakit dengan perkawatan tangan ( handwire). Pada produksi masal sering kali komponen dipasang dengan mempergunakan mesin. Dengan cara ini dibuat ratusan rangkaian yang sama dalam tempo singkat, suatu hal yang tidak mungkin dilakukan pada cara pengawatan biasa.

3

Laporan Pembuatan PBC Dengan prinsip yang sama, proses ini juga dilakukan oleh para penggemar (hobiis). Bedanya hobiis tidak membuat rangkaian dalam jumlah yang besar. Sekarang ini banyak sekali artikel kontruksi yang diterbitkan oleh berbagai majalah elektronika dari tahun ketahun. Artikel-artikel itu meliputi bidang-bidang radio amatir, computer, televisi, dan semacamnya. Dalam penyajiannya, artikelartikel tersebut sering kali menyertakan gambar ( artwork) untuk papan rangkaian tercetak. Para hobiis dapat mempergunakan gambar itu untuk membuat satu atau dua buah proyek yang diinginkannya. Menggunakan gambar yang sudah dipersiapkan seperti itu akan banyak mengurangi banyak kekeliruan. Rangkaian yang sudah dilarutkan atau di cetak terdiri atas lapisan tembaga serta bahan alasnya. Lembaran tembaga ini bertindak sebagai pengahantar seperti kawat dalam rangkaian. Komponen-komponen elektronika seperti, resistor transistor, kapasitor di patrikan kelembaran penghantar, melengkapi lintasan listriknya.

2.1.1 Bagunan Papan

Lembaran tembaga yang dipakai pada rangkaian tercetak biasanya memiliki ketebalan 0,0014 sampai dengan 0,0042 inci. Penopangnya disebut substrata atau alas (base). Alas ini bisa dibuat dari bahan phenolik maupun bahan serat gelas ( fiber

glass). Papan tersebut dibuat dengan cara laminasi atau melekatkan lembaran tipis tembaga pada substrata. Anda dapt membeli papan yang lapisan tembaganya ada di satu sisi atau di kedua sisi. Tergantung persyaratan rangkaian yang kan anda buat.

2.1.2 Mempersiapkan Papan

Sebelum proses pelarutan, diatas lembaran tembaga ditaruh suatu bahan pelindung (resist). Resis ini berfungsi melindungi tembaga agar tidak ikut larut. Resis ditaruh pada jalur memang dirancang untuk tinggal pada alasnya. Setelah sebuah rangkaian elektronika selesai dirancang, ia disalin keatas lembaran tembaga. Caranya bermacam-macam. Pada saat proses pelarutan, semua lembaran kecuali yang tertutup oleh bahan resis akan di larutkan. Tentu saja pelarutan dilakukan didalam suatu cairan pelarutan yang disebut etchant, hasilnya adalahj sebuah rangkaian elektronika yang tertinggal pada bahan alas. Setelah itu diangkat dari cairan pelarut – dicuci dan diperiksa.

4

Laporan Pembuatan PBC Setelah sebuah rangkaian elektronika selesai di rancang, ia disalin ke atas lembaran tembaga. Caranya bermaam-macam. Pada proses pelarutan, semua lembaran kecuali yang tertutup oleh bahan resis akan dilarutkan. Tentu saja pelarutan dilakukan dalam suatu cairn pelarut yang disebut etchant. Hasilnya adalah sebuah rangkaian elektronika yang tertinggal pada bahan alas. Setelah itu papan diangkat dari cairan pelarut – dicuci dan diperiksa. Setelah selesai diperiksa dibuat lubang-lubang untuk pemasangan komponen. Kemudian kompomen dipasang pada tempatnya dan disolder. Beberapa kawat untuk menghubungkan rangkaian dengan komponen yang berada di luar papan rangkaian. Papan rangkaian sekarang sudah siap digunakan.

2.3. TATA LETAK SECARA FOTOGRAFIK

Bagian yang paling sulit untuk membuat tataletak dengan proses langsung adalah ketika memindahkan artwork ke atas permukaan papan. Pekerjaan ini sangat memakan waktu dan seringkali menjengkelkan. Ada yang cara yang lebih baik, tapi biayanya lebih besar dari pada metode langsung . namun pengerjaannya jauh lebih mudah. Cara ini memberikan hasil yang sama atau lebih baik dari pada cara langsung dengan membentuk resist di atas. Dalam hal ini, artwork asli digunakan untuk membuat cetakan. Cetakan tadi diletakkan diatas papan yang sudah dilapisi bahan fotoresist. Bila cetakan tadi disinari maka bahan resist akan bereaksi terhadap cahaya. Kemudian cahaya tadi diangkat dan papan dimasukkan ke dalam larutan pengembang. Proses ini untuk mempertebal resist yang akan di ekspose cahaya. Sedangkan bagian yang lainnya akan dilarutkan. Pada proses ini ada beberapa langkah yang perlu diikutkan: 1. tataletak artwork 2. Membuat cetakan fotografi 3. Menyiapkan foto resist 4. Menyinari 5. Mengembangkan 6. Mengeringkan Alat-alat yang diperlukan untuk proses ini cukup sederhana, tidak diperlukan alat pembesar foto atau copy camera. Pekerjaan ini banyak kebanyakan dilakukan langsung dengan cahaya matahari atau lampu biasa. Perlengkapan yang diperlukan 5

Laporan Pembuatan PBC hanyalah sebuah kerangka kaca untuk menahan papan dan cetakan nya selama penyinaran serta sebuah baskom gelas atau plastik dimana papan akan di kembangkan setelah disinari.

2.3.1. Artwork

Persyaratan artwork untuk proses fotografi sama seperti proses langsung. Disini juga diterapkan aturan tataletak yang sama. Perbedaaannya yang utama terletak pada bahan dimana tataletak artwork akan dibuat. Dalam proses ini ada satu hal yang sering kali membingungkan. Istilah negative dan positif disini hanya mengacu pada jenis artwork dan tidak ada hubungannya dengan polaritas tegangan.

2.3.2. Foto Negatif

Pada gambar diperlihatkan foto negative. Ini merupakan kebalikan dari artwork, permukaan yang berwarna hitam, pada artwork biasa berwarna putih, pada artwork berwarna berwarna hitam. Jadi foto negative kebalikan dari artwork asli.

Gambar 2.1 Gambar negative adalah kebalikan dari artwork. Dalam bentuk ini hitam menjadi putih

6

Laporan Pembuatan PBC 2.3.3. Foto Positif

Pada gambar ditujukan sebuah poto positif. Foto positif tampak persis artwork asli. Daerah bening disini, pada artwork berwarna putih atau bening. Sedangkan daerah yang gelap, pada artwork asli berwarna hitam. Mengerti akan istilah-istilah ini adalah hal yang penting. Karena beberapa proses fotografi memerlukan cetakan negative sedangkan yang lainnya memerlukan cetakan positif. Prosesnya memang agak berbeda. Memakai cetakan yang salah satu akan menjadikan permukaan papan akhir terbalik dari yang kehendaki.

Gambar 2.2 Gambar positif sama persis dengan artwork asli

2.3.4.Ukuran Artwork

Pada pembuatan tata letak secara kormersial, perancang akan menggunakan artwork dengan ukuran 4X atau 2X ukuran sebenarnya. Artwork akhirnya diperkecil sampai 100% ukuran dengan menggunakan copy camera. Olek karena kebanyakan dari kita tidak mempunyai copy kamera maka kita menyiapkan artwork dengan ukuran 100% atau 1X ukuran. Seandainya anda menggunakan tataletak dengan ukuran yang lebih besar serta berniat memperkecil artwork secara fotografi, yakinkan bahwa semua

pekerjaan anda dilakukan pada skala yang sama, termasuk titik-titik dan bantalan-

7

Laporan Pembuatan PBC bantalan. Jarak antar penghantar harus diperbesar, dengan demikian juga ukuran penghantar untuk keperluan artwork ukuran komponen bisa 4X atau 2X.

2.3.5. Membuat Cetakan

Cetakan fotografi untuk papan rangkaian tercetak bisa berupa foto positif atau foto negative. Hal ini tergantung pada bahan resist yang digunakan papan. Bahanbahan resist ini baik positif atau negative tersedia dipasaran. Misalnya untuk peoses positif ada POSITIF 20, untuk proses positif ada etch resist sensitizer, dan masih banyak lagi. Dalam banyak hal proses yang dipakai untuk membuat cetakan ini sama. Bahan material yang banyak tersedia untuk keperluan komersial menggunkan cetakan negative. Namun untuk pekerjaan serta proyek hibi perseorangan tersedia perkecualian yaitu proses positif. Seperti tersedia di excel Circuit Proses atau Kontakt Chemei. Pembuatan cetakan bisa dibagi menjadi dua penggolongan: 1. Artwork asli disusak sebagai bagian dari proses. 2. Arywork tidak merusak.

2.3.6. Proses yang Merusak Artwork Asli

Proses ini mengambil tinta cetakan langsung dari buku atau majalah. Cara ini bahkan tidak bisa dilakukan dengan fotocopy. Bila anda merencanakan proses ini maka buatlah salinan dari halaman buku atau majalah yang diambil atau dirusak untuk kemudian disisipkan pada tempat itu.

2.3.7. Proses yang Tidak Merusak Artwork Asli

Proses ini adalah membuat ulang artwork yang dipakai sebagai cetakan, sehingga model artwork asli tetap ada. Beberapa diantra proses ini adalah Excel

Circuit Process, 3M Color Key process, Kontakt Chemie Process dan lain-lain. Ada satu proses lagi yaitu proses copy camera. Kalau anda tidak memiliki kamera seperti ini anda bisa minta tolong, tukang potret untuk membuatkan negative untuk anda.

8

Laporan Pembuatan PBC 2.3.8. Foto Resist

Metode yang akan diuraikan di ini akan memungkinkan anda membuat papan rangkaian dengan preses positif. Menggunakan foto resist positif memunyai beberapa keuntungan bagi pra hobiis, apalagi bagi pemula. Antara lain pembuatan cetakan nya akan lebih mudah. artwork Cetakan artwork dibuat dengan menggunakan sehehai lastik bening yang sering digunakan untuk over head projector( dikenal dengan sebuatan write – on). Lembaran plastic diletakan diatas rancangan Artwork yang dipersiapkan terlebih dahulu. Kemudian pita-pita dan titik-titik ditempelkan diatas plastic sesuaidengan bayangan artwork. Lembaran plastic yang sudah selesai akan menjadi cetakan. Atau dengan cara lain yaitu dengan cara menggambar di atas kertas kalkir yang banyak di artwork pakai untuk menggambar teknik. Gunakan tinta cina. Dengan cara ini pastikan bahwa semua jalur penghantar dan bantalan sudah tertutup rapat dengan tinta, periksa jangan sampai ada celah-celah. Langkah selanjutnya adalah membeli papan kosong. Kemudian dilapasi dengan resist peka cahaya. Kemudian cetakan positif diletakan di atas papan yang sudah disiapkan. Setelah disinari dan dikembangkan, foto resist akan membuat resistif positif diatas papan. Bentuk bayangan positif ini sama dengan lintasan konduktif yang sudah direncanakan.

2.3.9. Mempersiapkan Papan

Pada saat ini papan rangkaian kosong bisa dipotong pada ukuran akhir, tapi beberapa orang lebih suka memotongnya sedikit lebih besar dan menyelesaikannya setelah pelarutan. Pinggiran yang kasar diratakan dengan kikir. Permukaan tembaganya dibersihkan dengan cairan pembersih atau bubuk pembersih atau vim. Basahi permukaan tembaga bubuhkan bubuk pembersihkan diatasnya lalu gosok tembaga dengan kain halus atau kertas pembersih. Boleh juga dipakai sikat kecil. Pembersihan ini dimaksudkan untuk menghilangkan semua gemuk, minyak atau karat-karat tembaga dari papan. Hati-hati jangan menggosok terlalu keras. Setelah itu dibilas dengan kain bersih. Apabila papan telah bersih dari minyak dan oksida maka air akan mengalir keseluruh permukaannya. Bila masih ada kontaminasi , air akan menghindari daerah ini . setelah papan dibersihkan, sakalah dengan kain yang bersih dan keringkan untuk menghilangkan air-air pada permukaan. Keringkanlah papan 9

Laporan Pembuatan PBC dengan oven pengering pada suhu 120 oF selama lima sampai sepuluh menit lalu dingin kan dengan papan tersebut. Hati-hati, peganglah papan pada pinggirannya. Sebelum disemprot dengan resist, papan harus ditunggu hingga dingin betul. Jangan mengerjakan papan selama masih panas.

2.3.10. Peyemprotan Resist

Foto resist adalah cairan yang peka cahaya. Oleh karena itu pengerjaanya harus diruang gelap atau memakai lampu merah. Resist tersedia dalam bentuk cairan atau semprotan dan dikuaskan atau disemprotkan ke permukaan tembaga. Kebanyakan proses komersial menggunkan pelapisan papan dengan penyapuan, namun hal ini memerlukan fasilitas yang besar dan mudah sekali terkontaminsi. Hobiis lebih baik menggunakan kaleng semprotan. Berdirikan papan yang sudah dibersihkan tadi secara vertical sepert terlihat pada gambar. Kocoklah kaleng secukupnya. Sebelum penyemprotn dilakukan sebaiknya semprotan di uji terlebih dahulu. Ketika melakukan penyemprotan jarak papan dengan nosel kira-kira 30 cm. kebanyakan pabrik menyarankan penyemprotan dari bagian bawah papan. Seprotkan secara horizontal. Kemudian pindahkan ke atas sampai ujung papan paling atas

Gambar 2.3 Papan yang bersih diletakan pada permukaan vertical untuk melakukan penyemprotan

Sesudah penyemprotan letakan papan pada posisi horizontal sekitar 1 menit lamanya. Kemudian keringkan papan antara 5-10 menit. Bila resist sudah mengeras maka dia menjadi sangat peka terhadap cahaya. Hati-hati jangan sampai terkena

10

Laporan Pembuatan PBC cahaya. Papan yang sudah dipekakan ini harus disimpan pada suhu rua ngan dan wadah kedap cahaya.

2.3.11. Penyinaran

Resist peka cahaya disinari seperti film negative. Gunakan alat penyinaran seperti pada gambar. Didalam prosedur ini lampu foto diletakan diatas papan. Hati-hati letakan artwork positif diatas perukaan papan. Pastikan gambar positif tadi menutupi semua permukaan tenbaga. Setelah itu letakan selembar kaca diatasnya. Sekat kaca tersebut akan menahan artwork positif melekat dengan baik di atas papan. Selama periode penyinaran 5-6 menit foto resist akan bereaksi terhadap cahaya. Jaga jangan sampai cetakan bergeser. Karena akan menghasilkan papan yang jelek. Sedapat mungkun hindari situasi seperti ini.

Gambar 2.4 Alat penyinaran buatan sendiri

Gambar 2.5 Rangka digunakan untuk menjaga agar ganbar positif tetap rata

11

Laporan Pembuatan PBC 2.3.12. Pengembangan Papan

Setelah disinari, papan harus dikembangkan. Larutan pengembang harus cocok dengan resistnya (belilah pengebang dan resist dari pabrik yang sama). Pengembang ditaruh di dalam baskom-baskom kecil dari gelas atau logam, karena kebanyaka pengembang bereaksi terhadap plastic. Apabila kita menggunakan resis positif 20 maka sebagai pengembangnya bisa dilakukan dengan larutan soda api dengan perbandingan 7 gr NaOH di larutkan pada 1 liter air. Aturan ini terdapat pada keterangan yang menyertai positif 20. bacalah keterangan itu dengan seksama. Letakan papan kedalam lautan pengembang. Hati-hati jangan sampai menyentuh permukaan tembanga. Waktu pengembangan ini berkisar antara 40-60 detik. Setelah bayangan cukup mengebang celupkan ke air bersih. Setelah papan dikembangkan maka ia tidak lagi peka terhadap cahaya. Pekerjaan selanjutnya dapat dilakukan pada cahaya biasa. Sekarang anda sudah bisa melihat bayangan rangkaian pada papan. Hati-hati di jaga jangan sampai pola-pola yang sudah jadi tadi menjadi rusak lagi.

2.3.13. Pekerjaan Akhir dan Pengeringan

Sebelum dikeringkan mungkin anda perlu melakukan sedikit koreksi. Jika anda melakkan pegerjaan dengan hati-hati dan terencana maka anda tidak perlu melakukan banyak-banyak pembetulan. Bahan-bahan resist yang sedikit luber dapat dibersihkan dengan pisau kecil. Untuk menutup bagian yang terbuka biasanya digunakan pena tinta resist. Setelah semua koreksi dilakukan akhirnya papan dipersiapkan untuk di masukan ke dalam tangki pelarut. Sebelumnya resist harus diperkeras. Proses ini dapat dilakukan pada suhu ruangan.atau juga dapa ilakukan pada suhu oven 200-250 0F selama 30 menit.

2.4. Papan Dua Muka

Papan dua muka mempunyai lapisan pada kedu sisi alasnya. Masing-masing mempunyai artwork sendiri. Komponen – komponen dipasang pada sisi yang mempunyai penghantar lebih sedikit. Gsmbar dibawah ini menunjukan papan yang mempunyai uka ganda. Pembuatan tata letak pada papan muka ganda ini sama dengan pembuatan tata letak pada papan satu muka. Cara paling mudah untuk menandai kedua sisi ini 12

Laporan Pembuatan PBC adalah dengan menggunakan dua warna yang berbeda. Mesalnya warna biru dan merah, atau warna-warna lain, atau digunakan dua lembar terpiasah untuk masingmasing sisi papan. Cobalah untuk membuat penghantar sebanyak-banyaknya pada satu sisi papan. Prosedur lainya sama seperti sebelumnya.

2.4.1. Artwork

Papan muka dua memerlukan dua helai artwork yang terpisah untuk masingmasing sisinya. Bila anda memiliki sebuah kamera dengan beberapa lensa filter, anda bisa menggunakan dua warna yang berbeba untuk membuat tataletak pada satu lembaran saja. Filter-filter tadi memungkinkan memotret warna merah atau biru saja. Itu bisa menghasilkan cetakan untuk kedua sisi papan. Karena untuk proses selanjutnya anda memerukan dua cetakan.

2.4.2. Registrasi

Bagian paling ulit dalam membuat artwork untuk papan dua muka adalah memastkan bahwa kedua bagian itu cocok. Pengaturan artork seperti itu disebut

registrasi. Registrasi kedua artwork dan cetakan merupakan hal yang penting khususnya. Apabila bantalan pada sisi atas papan akan dicocokan dengan bantalan pada sisi bawah papan.

Gambar 2.6 a Artwork untuk papan dua muka. Dalam hal ini sisi belakang bertindak sebagai shield untuk kawat di sisi depannya

13


Gambar 2.6 b Contoh perancangan papan dua muka

Salah satu metode registrasi artwork adalah dengan menggunakan pin-pin logam. Pada kertas kertas penjiplak dberi lubang seperti yang ditunjukan pada gambar. Metode ini memberikan registrasi pada artwork bahkan ketika lapiasa kertas minyak dibuka. Libih baik lagi jika menggunakan plastic karena lebih kuat dan disekitar lubang tidak mudah rusak. Metode pin-pin juga dipakai oleh industri percetakan.

14


Gambar 2.7 Pin logam digunakan untuk menyamakan kedudukan artwork papan muka ganda

Metode lain untuk registrasi artork adalah dengan menggunakan lingkaranlingkaran srperti yang ditunjukan pada gambar. Pada artwork lembar bawah di posisikan dua atau lebih lingkaran yang harus diletakan persis diatas lembaranlembaran tadi, jika registrasnya tepat maka lingkaran akan tampak menjadi satu.

Gambar 2.8 Tiga bentuk lingkaran pengatur

15

Laporan Pembuatan PBC 2.4.3. Penyinaran Papan

Positif untuk papan muka ganda dibuat seperti untuk papan muka tunggal, tentu saja ada seikit perbedan. Pastikan bahwa registrasi artwork bisa dilakukan denga baik salah satu cara mengunakan registrasi ditunjukan pada gambar. Papan dua muka ditumpuk secara berlapis diantara dua cetakan artwork. Setiap sisi papan diinari dengan waktu yang sama. Kemudian papan diletakan secara hati-hati di dalam cairan pengembang. Hati-hati sisi bawah jangan sampai rusak.

Gambar 2.9 Pin logam yang sama digunakan untuk menyamakan kedudukan cetakan artwork papan muka ganda

2.4.4. Papan Presensitized

Papan yang sudah dipekakan (presensitized), juga sudah banyak disediakan oleh pabrik. Ukurannya tentu beragam. Tersedia bentuk papan phenolik maupun serat gelas. Bias any dikemas dalam amplop plastic yang kedap cahaya. Kemasan tu melindungi papan dari cahaya dan harus ibuka dalam ruangan gelap. Gunakan lampu merah dan bekerja sejauh mungkin dari sinar matahari langsung informasi mengenai kimia yang digunakan untuk papan rangkaian ini tidak diketahui. Umumnya zat kimia bereksi dengan udara dan kelembaban selama peyimpanan.

16


Gambar 2.10 Bagan alir langkah-lanhkah dalam mempersiapkan papan peka cahaya

2.5 PROSES SABLON

Cara pembuatan PCB dengan menggunkan cara di depan mengang menghasilkan PCB yang bagus. Akan tetapi prose pengerjaannya memerlukan ketelitian dan keterampilan tinggi, serta harga peralatan dan bahan yang digunakan relative mahal. Hobiis yang merencanakan membuat lebih dari satu papan rangkaian dapat menggunakan cara yang lebih murah yaitu prose sablon. Proses sablon menggunakan tinta resist melalui suatu stensil tau cetakan, langsung kepermukaan papan rangkaian kosong. Stensil dibuat dan dicetak pada jarring halus dari logam, nilon, polyester atau sutera. Tinta resist dimasukan kepermukaan papan kosong melalui bagian yang terbuka dari jarring stensil. Proses ini memberikan gambar positif pada papan.

2.5.1. Menyiapkan Tabir

Pada gambar 2.11 dibawah iniditunjukan tabir serta rangkanya. Rangka ini keanyakan terbuat dari kayu. Selembar tabir di ikat erat pada rangka ini.

17


Gambar 2.11 Rangka tabir dari kayu

Rangka ini diberi engsel pada satu ujungnya terhadap papan alas. Seperti yang ditunjukan pada gambar 2.12 . sebaiknya menggunakan ensel yang bisa dilepas. Alas yang anda gunakan harus lebih luas dari pada rangka yang akan anda gunakan. Perlengkapan yang diperlukan dalam proses ini adalah film foto sensitive, pengembang, larutan penutup ( blok-out), kuas karet, serta cet atau tinta resist. Film foto sensitive diperlukan untuk membuat tabir stensil. Perlengkapan sablon banyak tersedia di toko-toko sablon. Mereka menyediakan bermaam-macam tabir stensil.

Gambar 2.12 Rangka dipasang pada dasar kayu menggunakan engsel

Prose pembuatan cetakan sablon ini ada dua cara. Cara pertama adalah dengan menggunakan film fotosensitif dengan pengembang khusus. Proses ini mirip

18

Laporan Pembuatan PBC dengan pembuatan film negative. Setelah disinari dan dikembangkan film tersebut ditempelkan ke tabir. Hasilnya adalah tabir dengan bayangan negative. Kemudian bagian yang tdak tertutup bayangan cetakan artwork ditutup dengan bahan penutup (block-out) . cara ini cukup runit dan bahan- bahannya sulit dicari. Ada cara yang lebih mudah yaitu dengan cara membuat bayangan langsung diats tabir. Cetakan artwork yang dipergunakan adalah positif. Pada cara ini terlebih dahulu tabir harus terlebih dahulu dipersiapkan dengan melebur seua permukaanya dengan bahan block out yang peka cahaya. Seperti pada gambar 2.13. Jenisnya bisa ditanyakan di toko-toko sablon. Tentu saja pengerjaannya harus dilakukan dalam ruangan gelap. Setelah itu tabir dapat disinari dengan cara yang sama seperti kita membuat foto resist positif. Artwork diletakan di atas tabir. Kemudian ditahan dengan selembar kaca pada papan alasnya. Dalam hal ini bisa digunakan alat penyinaran buatan sendiri.

Gambar 2.13 Block-out digunakan untuk menutup daerah tabir yang tidak tertutup cetakan

Setelah disinari maka cetakan artwork diambil, tabir dimasukan dalam larutan pengembang. Larutan inipun bisa dinyakan dan diperoleh di toko alat-alat sablon. Setelah dikembangkan akan tampak bayangan positif pada tabir. Bahan block

out yang berada pada lintasan penghantar (yang tidak disinari karena tertutup bayangan cetakan artwork ) akan larut pada cairan pelarut. Pelarut ini bisa berupa air bersih atau bahan lain yang tersedia ditoko, tergantung bahan blok out yang kita gunakan.

19

Laporan Pembuatan PBC Setelah itu tabir yang telah dikembangkan dicelupkan ke dalam bahan cairan pelarut. Block out pada daerah yang tersinari tidak akan larut. Hasilnya adalah sebuah tabir dengan bayangan artwork yang sudah siap dipasang pada rangka dan dipakai untuk prose selanjutnya. Pada gambar 2.14 diperlihatkan keadaan tabir apabila diperbesar. Pada gambar tesebut tampak bagian yang tertutup bahan block out dan yang tidak. Yang tidak tertutu ini berupa lintasan, dimana dari bagian itu akan dimasukan cat atau tinta resist ke atas permukaan tembaga papan rangkaian. Tabir ini kemudian harus diperiksa, bila ada yang rusak sedikit bisa diperbaiaki dengan menambahkan block out atau mengambil sebangian bahan blok dengan bahan pelarut. Akhirnya sebelum di pasang pada rangka keringkan out dahulu tair ini dengan mengangin-anginkannya atau dengan kipas angina, berjarak 20 cm di depan kipas.

Gambar 2.14 Tabir cetakan diperbesar yang menunjukan bagian dengan dan tanpa block-out

2.5.2. Mempersiapkan Cetakan

Sekarang anda telah memiliki sebuah tabir yang akan berfungsi sebagai stensil. Dari pemeriksaan telah diketahui bahwa semua daerah yang harus tertutupsudah diisi. Sedangkan daerah yang berfungsi sebagai penghantar pada papan tampak lebih bening. Pada tempat ini tidak terdapat bahan block-out. Langkah selanjutnya tiggal mempersiapkan cetakan sablonnya. Sekarang kita mulai meakukan pencetakan resist pada papan. Letakan papan kosong yng brsh menghadap keatas. Turunkan tabir sampai dekat sekali dengan

20

Laporan Pembuatan PBC lembaran tembaga. Bubuhkan tinta atau cat resist pada bagian yang ada block out nya. Ambilah kuas karet, sejenis yang dipergunakan untuk pencetakan sablon, dan tarik ke daerah gambar. (lihat gambar 2.15 ). Kuas ini bisa diganti dengan karton tebal. Setelah itu perlahan-lahan angkat rangka tabir.

Gambar 2.15 Pelaburan tinta/cat pada tabir dengan kuas karet

Sekarang akan tampak pola-pola resist rangkaian di atas papan rangkaian. Kemudian secara berhati-hati ambil papan tercetak tersebut, dan keringkan. Ganjal berguna untuk menahan papan rangkaian ketika rangka diangkat. Kekeliruan kecil dapat diperbaiki dengan mudah. Gunakan cutter untuk mengambil tinta yang berlebihan atau menggunakan kuas gambar untuk menambahkan tinta. Papan siap dilarutkan. Namun sebelumnya harus dikeingkan terlebih dahulu.

21


Gambar 2.16 Bagan alir langkah-langkah proses sablon

2.5.3 Tinta dan Resist

Untuk keperuan ini tersedia beberapa macam tinta resist yang berbeda. Beberapa menggunakan dasar air, beberapa lagi menggunakan dasar minyak. Ini harus disesuaikan dengan bahan terutama film (bila menggunakan film) yang dipakai. Degan bahan yang tepat maka membersihkan akan lebih mudah. Misalkan anda menggunakan bahan yang larut dalam air maka anda harus menggunakan tinta minyak, dan sebaliknya. Tinta minyak lebih lambat kering dibandingkan dengan tinta

22

Laporan Pembuatan PBC air. Jadi membersihkannya juga memerlukan watu tunggu lebih lama. Hal-hal ini harus diperhatikan benar, jika tidak bisa merusak tabir.

2.5.4 Pembersihan

Kini pada papan sudah tercetak resist pada tembaganya, tinggal membuat duplikat sebanyak yng anda perlukan. Sekarang anda harus memutuskan apakah tabir itu masih akan digunakan lagi. Bila, Ya maka anda harus membersihkan tabir sebaikbaiknya. Ini tidak bisa dilakukan sambil main-main, karena bila tidak dibersihkan dengan seksama, boleh jadi tabir tidak dapat dipergunakan lagi. Selain itu anda harus menggunakan pembersih yang tepat. Misalnya anda menggunakan tinta minyak, maka diperlukan pencair seperti thinner atau tepoline. Diperlukan baskom yang cukup besar untuk melakukan pekerjaan ini. Bila terjadi gundukan cat, untuk membersihakan bisa digunakan kertas tebal.

2.6 PELARUTAN

2.6.1

Caiaran Pelarut

Ada empat jenis pelarut yang dapat digunakan untuk melarutkan tembaga. Yaitu ammonium persulfat, asam chrom, klorida tembaga dan feriklorida. Dapat juga dipakai larutan-larutan lain, namun larutan ini akn memakan bahan alas serta resistnya. Larutan yang paling banyak dipakai adalah larutan feriklorida (FeCl 3). Ia merupakan senyawa kimia yang paling murah dan paling aman serta banyak dijual dipasaran. Pelarut selalu menyebabkan semacam iritasi pada mata dan kulit. Oleh

karena itu bekerjalah selalu pada ruangan yang berventilasi baik. Feri klorida berwarma coklelat oranye. Ia juga membekas pada baju dan lantai. Cucilah segera dengan air bersih. Makin lama maikn sulit dibersihkan. Bila melekat pada baju atau kain sulit sekali di bersihkan. Ammonium persulfat mengandung klorida merkuri. Senyawa ini merupakan racun. Bekerjalah secara hati hati, segeralah cuci tangan bila terkena zat ini. Untuk menaruh cairan pelarut ini, jangan sekali-kali menggunakan alat-alat dapur. Anda harus membeli peralatan baru khusus untuk keperluan itu dan usahakan jangan sama bentuknya dengan alat-alat dapur, sangat berbahaya bagi keluarga anda.

23

Laporan Pembuatan PBC Bekerja dengan cairan meskipun tidak dilihat tapi harus diperhatikan. Semua pelarut seperti ini akan melarutkan segala macam tembaga, pipa-pipa dan sebagainya. Untuk menyiapkan pelarut ini gunakan wadah dari gelas tau plastic. Dapat juga digunakan baja anti karat,tapi ini tidak dianjurkan. Hati-hati memilih bahan yang akan digunakan sebagai tangki pelarut ini. Pelarut dapat dibeli dalam bentuk cair atau padat. Biasanya sudah dicampur sehingga anda tidak perlu lagi membuat lautan. Sedangakan pelarut kering harus dibuat dulu campurannya. Agar tidak mengkristal. Kristal feri klorida dicampur dengan air secukupnya. Makin pekat makin kuat daya larutnya. Ammonium persulfat tersedia dalam kantung-kantung plastic. Bila dicampur dengan air panas secukupnya maka ia akan menjadi pelarut yang cukup kuat.

2.6.2

Tangki Pelarut

Pelarutan dapat dilakukan dengan menggoyangkan atau dengan disemprotkan atau dalam tangki. Cara penyemperotan umumnya dilakukan pada pelarutan papan dalam jumlah yang banyak. Untuk hobiis biasanya dilakukan dengan mengocok atau dengan tangki. Dengan tangkipun sebenarnya ada tangki besar yang canggih, tapi ini memerlukan control-kontrol khusus serta keistimewaan lainnya sehingga menyebabkan harganya terlalu mahal apalagi bagi para hobiis.

2.6.3

Tangki Goyang

Gambar menunjukan cara menggoyangkan yang paling sederhana. Disini tangki di isi dengan batang-batang gelas. Kemudian cairan pelarut dimasukan kedalamnya sampai cukup menutupi papan rangkaian yang akan dilarutkan. Perlahan-lahan angkat satu ujung tangki. Ini menybabkan batang-batang gelas menggelinding kebawah. Keudian perlahan-lahan turunkan ujung tangki tadi. Ulangi gerakan ini berulang-ulang. Dengan cara ini papan rangkaian akan dilarutkan. Proses ini dilakukan sampai bagian tembaga yang harus dihilangkan larut semua. Prosenya sendiri mungkin memakan waktu 30-60 menit, tergantung pada kesegaran dan kepekatan larutan. Proses ini bisa dipercepat bila cairan pelarut ini dipanaskan sampai suhu antara 30-400C. suhu tinggi bisa menimbulkan uap, hati-hati jangan sampai terhirup.

24


Gambar 2.17 Batang gelas didalam tangki memudahkan pelarutan

Gambar 2.18 Cara menggoyangkan baskom pelarut 2.6.4

Selama Pelarutan

Feri klorida bereaksi dengan daerah tenbaga yang tidak terlindung. Kerja pelarut ini menimbulkan endapan yang mengendap kedasar tangki. Bentuk endapan ini melemahkan daya larut. Bila pelarutan terasa menjadi lebih lama maka mungkin sekali larutan telah menjadi jenuh. Sudah saatnya anda menganti dengan larutan baru. Endapan juga terjadi disekitar daerah pelarutan. Itulah sebabanya kita harus menggiyang-goyangkan. Tangki selama pelarutan. Penggoyangan tangki ini juga bisa dilakukan dengan menggunakan motor listrik kecil yang disebut cam. Motor yang digunakan harus berkecepatan rendah sekitar 1 sampai 10 rpm. Cara ini menirukan panggoyangan dengan menggunakan tangan. Anda bisa membuatnya sendiri. Pada versi ini dapat ditambahkan lampu diatasnya untuk pemanas. Ingatlah bahwa pelarut juga memagan logam-logam lain 25

Laporan Pembuatan PBC termasuk aluminium dan besi. Benda-benda yang terbuat dari bahan-bahan itu harus dihindari dari pelarut.

2.6.5

Sesudah Pelarutan

Semua metode di atas bisa dijalankan dengan baik akan menghasilkan papan rangkaian tercetak seperti yang dimaksud. Setelah dilarutkan maka perlu diperiksa apakah hasilnya cukup baik. Periksalah apakah ada celah sebesar rambutpun pada lintasan penghantar. Periksalah juga kalau-kalau ada koneksi yang tidak dikehendaki. Ini bisa dihilangkan dengan pisau tajam.

Gambar 2.19 Celah kecil bisa dsambungkan dengan menyolder kawat untuk meghubungkanya

Bila terlalu banyak permukaan yang ketinggalan maka bisa dicelupkan lagi, asal resist nya belum dihapus. Sesudahnya gunakan tiner atau penghapus resist untuk menghapus resistnya Setelah resistnya dihapus, bersihkan tembaga untuk diperiksa. Pada saat ini celah-celah kecil bisa disambungkan dengan timah, tetapi celah yang agak besar memerlukan jamper pendek untuk memperbaikinya. Ini yang ditunjukan gambar 2.19. Bila terlalu banyak yang diperbaiki maka mungkin sekali ada kekeliruan pada artwork maupun proses pelautan. Bila papan terlalu lama ada dalam larutan, maka lembar tembaga yang dperlukan dapat termakan, seperti gambar 2.20. keadaan ini haru dihindari dengan memeriksa apakah papan sudah hamper selesai dilarutkan.

26

Laporan Pembuatan PBC Setelah diperiksa maka selanjutnya papan akan disiapkan untuk proses selanjutnya. Yaitu pembuatan luang-lubang komponen, memesang komponen dan mengukur ukuran akhir.

Gambar 2.20 Papan yang dilarutkan terlalu lama akan memekan tembaga dibawah resist dan mengakibatkan ukuran penghantar berkurang.

27


BAB III PERALATAN DAN LANGKAH KERJA 3.1 ALAT DAN BAHAN

Peralatan dan bahan-bahan yang digunakan dalam pembuatan PCB ini adalah sebai berikut: 1. tabir (screen) 2. cat/tinta sablon hitam (digunakan sebagai bahan resist) 3. kuas karet 4. papan alas 5. kaca 6. block-out (positif 20) 7. artwork (berupa gambar rancangan PCB dengan menggun akan software PCB designer yang di print) 8. Papan PCB 9. larutan feritklorida 10. baskom tempat melarutkan

28

Laporan Pembuatan PBC 3.2 LANGKAH – LANGKAH KERJA

3.2.1 Persiapan Design

1. mempersiapkan artwork, disini menggunakan software PCB Designer. 2. mencetak(print) gambar artwork dengan kertas kalkir 3. mempersiapkan tabir, melakukan penyemprotan dengan bahan block out. Karena proses ini memerlukan keterampilan dan ketelitian untuk mendapatkan hasil yang baik, untuk langkah ini kita bisa membeli tabir yang telah isemprot dengan bahan block out ditoko sablon. Hati-hati jangan sampai terkena sinar matahari langsung, karena bahan ini sensitip terhadap cahaya. 4. meletakan gambar artwork diatas permukaan tabir dan menjepitnya dengan kaca bening. 5. melakukan peyinaran terhadap artwork, bisa dilakukan pada sinar matahari langsung 6. setelah terlihat terbentuk pola-pola garis penghantar penyinaran bisa dihentikan 7. melakukan pembersihan dengan penyemprotan (dengan air bersih) dengan jarak kira-kira 10-20 cm dari tabir, untuk memperjelas pola-pola garis penghantar.

3.2.2 Poses Penyablonan

1. melakuakan penyablonan. 2. memberi cat secukupnya pada sisi bawah tabir 3. meletakan papan PCB dibawar tabir 4. menurunkan tabir dengan perlahan-lahan hingga menyentuh permukaan PCB 5. menarik perlahan-lahan cat ke atas sehingga akan merembes ke pori-pori pada tabir untuk membentuk pola garis-garis penghantar pada PCB 6. memastikan bahwa semuapola garis-garis penghantar sudah tercetak pada papan PCB 7. mengangkat tabir perlahan-lahan. 8. mengeringkan cat cetakan pola rangkaian pada papan PCB.

29

Laporan Pembuatan PBC 3.2.3 Proses Pelarutan

1. menyiapkan peralatan untuk proses pelarutan 2. masukan feriklorida pada baskom plastic 3. menambahkan air hangat secukupnya 4. membuat larutan feriklorida (jangan sampai terhirup) 5. memasukan perlahan-lahan papan PCB ke dalam larutan. 6. menggoyang-goyangkan baskomtempat pelarutan, agar pelarutan yang terjadi sempurna. 7. mengecek apakah sudah terjadi pelarutan. 8. mengangkat papan PCB dari dalam larutan. 9. mengecek apakah ada kesalahan pada papan PCB. 10. membersihkan tinta/cat resust dari permukaan Papan PCB dengan menggunakan tiner. 11. membuat lobang-lobang tempat kaki-kaki komponen.

30


BAB IV PEMBAHASAN

4.1 GAMBAR RANGKAIAN

4.1.1 Bentuk Schematic

31


4.1.2 Bentuk PCB

4.2 ANALISIS RANGKAIAN

4.2.1 Komponen-Komponen yang Digunakan

Resistor

Nama Resistor R1 R2 R3 R4 R5 R6 R7 R8 R9 R10 R11 R12 R13 R14 R15 R16

Nilai Resistor 2.2 KΩ 27 KΩ 20 KΩ 560 Ω 270 Ω 27 KΩ 1.5 KΩ 150 Ω 220 Ω 1.5 KΩ 220 Ω 220 Ω 1Ω 1Ω 1Ω 1Ω

32

Laporan Pembuatan PBC R17

4.7 KΩ

Kapasitor

Nama Kapasitor C1 C2 C3 C4 C5 C6

Nilai Kapasitor 270 Nf 47 μF/16V 10 nF 33 μF/25V 33 pF 10 nF

Semi Konduktor

Nama Semikomduktor D1 D2 TR1 TR2 TR3 TR4 TR5 TR6 TR7

Type Semikonduktor IN 4001 / IN 4002 IN 4001 / IN 4002 FCS 9014 FCS 9014 FCS 9015 FCS 9013 FCS 9012 25 D 313 25 D313

4.2.2 Prinsip Kerja Rangkaian

Pada kontruksi ini, tahap keluaran (out put) menggunakan 2 buah transistor dengan tipe yang sama, yaitu 25 D 313. Dengan dengan demikian TR6, TR7 sudah tidak perlu lagi dilengkapidengan rangkaian koplementer. Transistor TR3, TR4 dan TR6 digunakan untuk membentuk supertransistor NPN, sedangkan untuk transistor TR5 dan TR7 digunakan untuk membentuk supertransistor PNP. Jadi dengan adanya hal seperti ini, pada dasarnya telah terbentuk rangkaian koplementer dari dua supertransistor. Dalini semakin jelas terlihat dengan terjadinya penggabungan terminal emitter melalui komponen-

33

Laporan Pembuatan PBC komponen resistor dari R11, R12, R13, R14, R15, dan R16, a gar nantinya dapat di hasilkan tahap keluaran simetris. Penguat terdiri dari dua transistor TR6 dan TR7 komplementer (yang satu PNP dan yang lain NPN). Pada transistor TR6 dan TR7 dikenal dengan penguat dorong tarik ( push-pull) karena masing-masing transistor menghantar selama setengah sinyal masukan secara bergantian. Selama siklus positif sinyal masukan TR6 bersikap ON dan TR7 besikap OFF, selama siklus negative TR6 berikap OFF dan TR7 besikap ON. D1 dan D2 digunakan untuk menghilangkan cacat persilangan dan rentetan termal rangkain ii disebut rangkaian prasikap dioda. Kedua dioda ini merupakan dioda kompensasi untuk menyepadani karakteristik nilai VBE kedua transistor.

BAB V PENUTUP 5.1 SIMPULAN

Setelah melakukan proses pembuatan PCB ini dan melihat dari hasil yang diperoleh, maka dapat ditarik simpulan sebagai berikut 1. Membuat sebuah PCB dapat dilakukan dengan berbagai macam cara. Kita bisa memilih cara yang kita anggap paling mudah. 2. Dalam membuat sebuah PCB kita memerlukan ketelitian dan kesabaran, karena mungkin saja terjadi kegagalan pada awal-awalnya.

34

laporan PCb

Recommend Documents