TEKNIK PENYOLDEREN DAN PEMBUATAN PCB

BAB IV

TEKNIK PENYOLDERAN DAN PEMBUATAN PCB

  1. Teknik Penyolderan

A.1. Peralatan

Peralatan yang dibutuhkan pada waktu menyolder, diantaranya :

  1. Timah solder/Tinol (metal yang mempunyai titik cair cukup rendah sehingga mudah mencair);
  2. Multitester/Multimeter (digunakan untuk memeriksa komponen sebelum disolder);
  3. Penjepit/tang (digunakan untuk menjepit kaki komponen elektronika yang akan di solder, sehingga komponen tersebut mudah dipasang dan tidak terlalu panas karena sebagian panas akan disalurkan pada penjepit);
  4. Penghisap solder (digunakan untuk membersihkan tinol baik yang ada pada PCB maupun komponen, juga digunakan untuk mempermudah waktu mencabut komponen dari PCB);
  5. Dudukan solder (digunakan untuk menyimpan solder yang panas ketika sedang tidak digunakan).

 

 

A.2 Keselamatan Kerja

  1. Gunakan kacamata polycarbonate atau yang sejenis untuk melindungi mata dari asap solder
  2. Jangan pernah menyentuh elemen pemanas atau ujung dari solder
  3. Selalu kembalikan solder pada stand soder setelah digunakan atau ketika tidak digunakan
  4. Lakukan penyolderan pada area yang cukup ventilasi
  5. Cuci tangan ketika selesai mengerjakan penyolderan

 

A.3 . Persiapan Penyolderan

  • Dipasaran terdapat solder yang mempunyai rentang daya antara 15 watt s/d 40 watt. Semakin besar tegangannya, solder tersebut akan semakin panas. Dalam pemilihan solder yang harus kita perhatikan adalah benda kerja yang akan di solder. Untuk menyolder komponen elektronika dianjurkan menggunakan solder yang berkekuatan 30 watt, supaya tidak terlalu panas yang menyebabkan komponen yang disolder menjadi rusak.
  • Periksa PCB dan komponen elektronika yang akan di solder. Pastikan bahwa komponen-komponen tersebut bisa berfungsi sesuai dengan yang diharapkan.

 

 

 

 

A.4 Proses Penyolderan

Jika hal diatas sudah dipahami dan dipersiapkan maka mari lanjutkan pada tahap penyolderan. Perhatikan dengan seksama tahapan dibawah ini dan hal-hal yang harus dilakukan selama tahap penyolderan.

  1. Bersihkan PCB dan Kaki Komponen

Bersihkan bagian-bagian yang akan disolder baik itu PCB maupun kaki komponen elektronika dengan ampelas halus atau pisau sehingga lapisan-lapisan cat, gemuk atau oksida tersingkirkan. Bila menggunakan kawat montase berisolasi (misal; kawat email) maka kelupaslah dulu isolasinya sepanjang 6-7mm kemudian ujung kawat dilapis dengan timah.

  1. Memasukan Komponen Elektronika pada PCB

Kawat kaki komponen dimasukan pada lubang PCB dan bengkokan dengan tang sehingga terdapat pengait mekanis untuk menjaga posisi komponen. Ujung kawat yang berdiameter besar harus dipasang sedemikian rupa sehingga penyolderan dapat dilakukan dengan baik.

  1. Mengatur Posisi PCB

Aturlah posisi PCB dan titik solderan sehingga cairan timah dapat mengalir sendiri ke titik yang diinginkan dengan bantuan gravitasi bumi.

  1. Memanaskan PCB dan Kaki Komponen

Letakan bagian datar dari ujung solder ke sisi yang lebar pada PCB sehingga penyaluran panas terjadi melalui permukaan yang paling luas.

  1. Menambahkan Timah pada Titik Solderan

Berikan timah pada titik solderan dan usahakan lapisan kolophonium lebih dulu mencair baru kemudian timah. Jumlah timah yang dilebur pada titik solderan tidaklah harus memenuhi lingkaran pad PCB.

  1. Menarik Timah Solder

Setelah jumlah timah yang meleleh dirasa cukup, singkirkan timah dari titik solderan. Tahan ujung solder pada titik solderan sampai timah meresap pada semua bagian solderan. Setelah itu tarik ujung solder dari titik solderan dan biarkan beberapa saat untuk proses pendinginan.

  1. Mendinginkan Titik Solderan

Selama pendinginan, titik penyolderan tidak boleh terguncang untuk menghindari penyolderan dingin. Penyolderan dingin dapat dilihat dari permukaan timah pada titik solderan yang menjadi buram.

 

  1. Perhatikan

Untuk menyolder komponen semikonduktor gunakanlah solder yang panas dan lakukan dengan cepat. Hindari menggunakan solder yang dingin yang justru membuat proses penyolderan menjadi lebih lama kecuali dalam kondisi tertentu yang mengharuskan menggunakan solder yang lebih dingin.

solder1

 

solder2

Gambar 26 : penyolderan yang baik

 

 

 

 

 

 

 

  1. MEMBUAT PCB

Papan rangkaian tempat dimana kita akan menempatkan komponen elektronik membentuk suatu rangkaian dapat menggunakan papan rangkaian serbaguna atau papan rangkaian uji coba (proto board/bread board), pcb bolong atau pcb dot matrix serta PCB khusus.

 

 dot  proto.jpg khusus
PCB bolong PCB do matrix

 

Proto board /bread board

 

PCB khusus

 

Gambar 27 : PCB

 

Untuk rangkaian sederhana atau uji coba rangkaian dapat menggunkan proto board atau PCB dot matrix, tetapi apabila rangkaiannya sudah kompleks maka tidak dianjurkan menggunakan proto board, sebaiknya mendesain sendiri PCB.

 

Berikut adalah cara membuat PCB sendiri.

 

 

1. Membuat Skematik

Skematik berasal dari kata skema, yang bisa berarti denah, rancangan, bagan, dsb. Kita bisa mencari referensi skematik ini di internet atau di buku.

skema.jpg

Gambar di atas merupakan contoh sebagian dari skematik minimum system yang digambar menggunakan software Eagle. Software Eagle merupakan software yang umum digunakan untuk membuat skematik. EAGLE merupakan akronim dari Easily Applicable Graphical Layout Editor. Untuk tutorial Eagle akan kami jelaskan secara terpisah dalam postingan selanjutnya.

2. Merancang Layout PCB

Setelah skematik selesai, langkah selanjutnya adalah mendesain layout PCB. Kegiatan ini juga dilakukan menggunakan software Eagle dengan cara mengklik icon “switch to board”, maka secara otomatis software akan menampilkan halaman kerja untuk merancang PCB. Pada segmen ini dibutuhkan kreativitas serta kemampuan orientasi ruang dan bidang agar komponen-komponen dapat diletakkan di tempat yang sesuai. Selain itu, diusahakan tidak ada jalur yang mengalami crossatau bertabrakan guna meminimalisir penggunaan kabel jumper.

pcb.jpg

Meskipun cukup sulit, namun untuk pemula jangan khawatir dan jangan takut dulu, kemampuan mendesain layout ini bisa dilatih. Ketekunan dan kesabaran meruakan modal utama dalam mendesain PCB. Untuk tutorial mendesain PCB akan kami jelaskan secara terpisah dalam postingan berikutnya.

3. Mencetak Layout PCB

Layout PCB yang sudah jadi kemudian di print dengan media berupa kertas glossy(untuk cetak foto), kertas transparan (OHP), maupun transfer paper. Jika Anda memiliki printer laser jet dan kertas transfer paper, maka Anda bisa langsung mencetaknya. Namun, jika anda tidak memiliki printer laser jet, jangan bersedih. Anda cukup mencetak layout tersebut di kertas biasa (plain paper), kemudian bawalah kertas tersebut ke tukang fotocopy dan berikan kertas tersebut ke abang tukang fotocopy. Mintalah si abang untuk memindahkan gambar yang ada di kertas tadi ke kertas glossy atau kertas OHP.

pcb2

4. Menyetrika PCB

Menyetrika PCB merupakan salah satu teknik dalam mencetak layout pada permukaan tembaga PCB. Sebelum disetrika, PCB yang masih polos diamplas terlebih dahulu sampai mengkilat. Hal tersebut bertujuan agar tinta serbuk yang ada pada kertas glossy lebih mudah menempel saat disetrika. Kemudian, panaskan setrikaan namun jangan sampai ukuran maksimal, cukup dengan level 75% saja karena jika terlalu panas maka PCB akan terbelah menjadi dua bagian. Selagi menunggu setrika panas, tempatkan kertas glossy pada permukan PCB dengan tinta menghadap ke permukaan tembaga. Jangan sampai terbalik. Aturlah posisi kertas agar sesuai dengan ukuran PCB. Sebaiknya memberi alas setrika berupa buku, dsb.

Setrikalah PCB hingga seluruh tinta menempel pada permukaan PCB. Ingat, tingkat kepanasan dan waktu penyetrikaan harus disesuaikan. Berikan sedikit penekanan pada setrika agar tinta lebih cepat menempel.

5. Melarutkan PCB (Etching)

Dalam proses pelarutan PCB, dibutuhkan beberapa bahan kimia. Terdapat dua buah teknik dalam melarutkan PCB, yaitu yang pertama menggunakan FeCl3 (Ferri Chloride) dan kedua menggunakan HCL (Asam Klorida)

Sebelum melarutkan  PCB, siapkan wadah plastik atau dari bahan lain, asalkan bukan terbuat dari logam. Siapkan juga penjepit bambu atau plastik (bisa menggunakan sumpit). Berikut Langkah-langkahnya:

  1. Menggunakan FeCl3
  • Tuangkan FeCl3 ke dalam wadah
  • Tuangkan air lalu aduk sampai rata dan tidak ada gumpalan serbuk
  • Gerakkan wadah secara perlahan sampai permukaan tembaga terkikis sempurna
  • Angkat PCB lalu cuci dengan air bersih
  • Bersihkan tinta yang menempel ada PCB menggunakan thinner

pcb3

  1. Menggunakan HCL
  • Tuangkan HCL, H2O2, dan H2O(Air) dengan perbandingan komposisi 5%:25%:70% ke dalam wadah. Perbandingannya bisa diukur dengan penggaris atau gelas ukur. Cukup dikira-kira saja, tidak perlu terlalu presisi. Semakin banyak HCL nya makan proses pelarutan akan menjadi lebih cepat. Warna campuran un semakin lebih hijau. Buih yang dihasilkan akan semakin banyak. Namun, perlu diketahui bahwa persentase HCL yang terlalu besar dapat merusak PCB karena HCL bersifat korosif.
  • Gerakkan wadah secara perlahan sampai permukaan tembaga terkikis sempurna
  • Angkat PCB lalu cuci dengan air bersih
  • Bersihkan tinta yang menempel ada PCB serabut pencuci wajan

pcb4

6. Troubleshooting

Periksa tiap jalur PCB menggunakan multimeter. Caranya adalah menempatkan ujung-ujung multimeter ke jalur yang ingin diperiksa. Hal ini untuk mengetahui jalur mana yang tersambung dan tidak tersambung. Jika seharusnya tidak tersambung, namun multimeternya mengeluarkan bunyi “piip”, maka akan terjadi short jika dialiri listrik.

7. Pengeboran

Setelah melakukan troubleshooting, langkah selanjutnya adalah mengebor PCB. Pilih mata bor yang memiliki diamer yang sesuai dengan lubang yang ada di PCB. Biasanya yang terkecil menngunakan 0.8mm-1mm. Tergantung kebutuhan. Jika menggunakan bor tangan, sebaiknya memegang bor dalam keadaaan tegak lurus dengan PCB, jangan miring 15 atau 45 derajat karena akan membuat mata bor patah. Anda bisa meletakkan PCB yang ingin dibor diatas wadah kotak untuk memudahkan Anda dalam melakukan pengeboran. Selain itu agar sisa bor tidak mengotori ruangan.

8. Pemasangan Komponen dan Penyolderan

Langkah selanjutnya adalah memasang komponen-komponen yang ada ke PCB. Lakukan pemasangan dengan melihat kembali file Eagle yang telah Anda buat untuk menghindari kesalahan. Pastikan Anda tidak salah atau terbalik dalam menempatkan kapasitor yang memiliki kutub karena jika terbalik maka kapasitor akan meledak. Selanjutnya solderlah kaki komponen. Satu tangan memegang tenol, dan tangan yang lain memegang solder. Dekatkan keduanya ke kaki komponen, tunggu selama 2-3 detik. Jika terjadi kesalahan, Anda dapat memperbaikinya dengan alat desoldering.

Baiklah, itu semua langkah-langkah dalam pembuatan PCB. Tunggu apa lagi? Kini giliran para Innovator mencobanya. Jika ada yang ingin ditanyakan, silahkan berikan komentar yaa. Tim Boar Innovation akan membantu menjawab kebingungan para Innovator.

 

 

 

 

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s