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

audio video sendiri. Untuk memdapatkan kualitas audio 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 oang-

orang 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


1.2 TUJUAN

Tujuan dari penyusunan laporan ini adalah sebagai berikut:

1. untuk melengkapi PCB yang yang dibuat agar lebih mudah dimengerti

2. untuk mengembangkan dan memperluas wawasan kita tentang teknologi

terapan, terutama proses pembuatan PCB.

3. untuk memberikan pejelasan lebih lanjut 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 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


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, artikel-

artikel 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


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


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


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


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. Bahan-

bahan 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


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

artwork nya akan lebih mudah.

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 artwork di atas kertas kalkir yang banyak di

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


dengan oven pengering pada suhu 120oF 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


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


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 200-2500F 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


adalah dengan menggunakan dua warna yang berbeda. Mesalnya warna biru dan

merah, atau warna-warna lain, atau digunakan dua lembar terpiasah untuk masing-

masing 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 masing-

masing 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 lingkaran-

lingkaran srperti yang ditunjukan pada gambar. Pada artwork lembar bawah di

posisikan dua atau lebih lingkaran yang harus diletakan persis diatas lembaran-

lembaran tadi, jika registrasnya tepat maka lingkaran akan tampak menjadi satu.

Gambar 2.8

Tiga bentuk lingkaran pengatur

15


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


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


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

out dengan bahan pelarut. Akhirnya sebelum di pasang pada rangka keringkan

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


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


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 sebaik-

baiknya. 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 (FeCl3). 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


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


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


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


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


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 Nilai Resistor

R1 2.2 KΩ

R2 27 KΩ

R3 20 KΩ

R4 560 Ω

R5 270 Ω

R6 27 KΩ

R7 1.5 KΩ

R8 150 Ω

R9 220 Ω

R10 1.5 KΩ

R11 220 Ω

32


R12 220 Ω

R13 1 Ω

R14 1 Ω

R15 1 Ω

R16 1 Ω

R17 4.7 KΩ

Kapasitor

Nama Kapasitor Nilai Kapasitor

C1 270 Nf

C2 47 μF/16V

C3 10 nF

C4 33 μF/25V

C5 33 pF

C6 10 nF

Semi Konduktor

Nama Semikomduktor Type Semikonduktor

D1 IN 4001 / IN 4002

D2 IN 4001 / IN 4002

TR1 FCS 9014

TR2 FCS 9014

TR3 FCS 9015

TR4 FCS 9013

TR5 FCS 9012

TR6 25 D 313

TR7 25 D313

33


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-

komponen resistor dari R11, R12, R13, R14, R15, dan R16, agar 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.

34


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.

5.2 SARAN – SARAN

1. Sebaikanya dalam membuat PCB, mulailah dengan membuat rangkaian yang

sederhana untuk memudahkan kita dalan mencarin alur penghantarnya

2. Dalam pembuatan sebuah PCB keungkinan gagal pasti ada, makanya jangan

menyerah dahulu. Harus tetap semangat.

35


DAFTAR PUSTAKA

Pratomo, P. 1995. Perancangan dan Pembuatan PCB. Jakarta: PT Elek Media

Komputindo.

Ari Irawan, Adimas. 1993. Teknik Membuat Penguat Audio. Solo: CV Aneka.

36

Documents

laporan PCb