Rabu, 25 September 2013

Cara membuat pcb sederhana

Beberapa waktu yang lalu ada seorang rekan yang menanyakan tentang bagaimana cara membuat PCB secara mudah dan praktis. Pertanyaan tersebut mungkin berawal saat  rekan tersebut melihat PCB ukuran sekitar 15-cm x 22-cm untuk 80/40-m SSB Transceiver, suatu rangkaian yang cukup kompleks yang saya buat saat itu.
Dari pertanyaan tersebut sehingga saya tulislah artikel ini. Mudah-mudahan bisa bermanfaat juga bagi yang lain khususnya pengunjung blog ini. Menurut sepengetahuan saya ada beberapa cara membuat PCB mudah dan praktis yaitu :
  1. Teknik Fotoresist, pada proses ini dibutuhkan beberapa alat dan bahan  yaitu : Lampu UV, Larutan Positif-20 dan larutan NaOH
  2. Teknik Sablon, pada proses ini dibutuhkan bahan-bahan yang sama seperti pada teknik sablon biasa seperti kasa-screen, tiner sablon, cat dan lain-lain. Tekniknyapun hampir sama dengan sablon biasa
  3. Cetak Langsung ke PCB, pada proses ini digunakan teknik khusus untuk menyalin layout ke PCB yaitu digunakan mesin printer khusus yang telah dimodifikasi
  4. Teknik Transfer Paper, teknik ini merupakan cara Membuat PCB yang menurut saya paling murah dan mudah
Dari ke-empat cara membuat PCB tersebut kita bisa memilih sesuai kebutuhan, mana yang lebih mudah, praktis dan ekonomis. Menurut saya pribadi, untuk membuat PCB yang sama dalam jumlah banyak lebih menguntungkan kalau digunakan Teknik Sablon karena murah dan cepat. Sedangkan untuk membuat PCB dalam jumlah sedikit saya cenderung menggunakan Teknik Transfer Paper seperti yang biasa saya terapkan.
Namun mungkin ada perbedaan secara mendasar yang saya gunakan dalam Teknik tersebut. Dalam teknik tersebut biasanya digunakan kertas khusus untuk menyalin gambar layout ke PCB, tetapi di sini cara saya membuat PCB menggunakan kertas HVS biasa yang digunakan untuk Photo-Copy. Berikut caranya :
  • Siapkan gambar jalur PCB yang Anda rencanakan. Utk membuatnya bisa gunakan Software PCB Designer 1.54.
  • Cetak layout PCB pada kertas Foto dengan printer tinta biasa supaya fill dari jalur lebih padat
  • Foto-Copy hasil cetakan tadi pada kertas HVS 70-gram. Usahakan hasil Foto-Copy bagus (tintanya padat). Ditempat saya yang seperti itu per-lembarnya Rp.125,- dengan mesin Xerox
  • Siapkan PCB polos, bersihkan lapisan tembaga dengan Tiner A sambil digosok-gosok dengan Busa Karpet yang biasa digunakan buat cuci piring dan keringkan
  • Siapkan seterika listrik, atur pada suhu sedang
  • Cara selanjutnya untuk membuat PCB, tempelkan gambar jalur hasil Foto-Copy pada PCB dengan posisi gambar menempel pada lapisan tembaga
  • Lakukan proses seterika dengan merata sambil menekan, lakukan sekitar 10 menit
  • Caranya kemudian diamkan PCB sampai dingin dan rendam dalam air kira-kira 30 menit. Proses ini paling lama dalam membuat PCB karena kita harus memastikan bahwa kertas benar-benar hancur/lunak dan mudah dikupas
  • Kupas kertas dengan hati-hati dan keringkan PCB
  • PCB siap dilarutkan
Hasil Foto Copy :

Setelah diseterika, direndam dan dikupas (siap dilarutkan) :
Setelah Pelarutan :

Cara di atas menurut saya merupakan yang mudah dan praktis dalam membuat PCB. Setelah dilarutkan dengan FeCL3 segera bersihkan lapisan tinta dengan Tiner A dan cuci dengan air serta gosok dengan sabun. Selanjutnya oleskan larutan pelindung Arpus. Cara pembuatannya, ambil 1 sendok makan Serbuk Arpus (Gondorukem) kemudian larutkan dengan 150-ml Tiner A.
Aduk hingga Arpus benar-benar larut kemudian oleskan tipis larutan tersebut pada lapisan tembaga PCB dan biarkan hingga betul-betul kering. Cara tersebut akan membuat PCB awet dan terlindung dari korosi. Begitulah cara membuat PCB yang sering saya terapkan untuk berbagai jenis rangkaian elektronik baik itu analog maupun digital mulai frekuensi rendah sampai frekuensi tinggi  HF/VHF.

jika masih kebingungan ada cara yang lebih sederhana:


-cara membuat PCB sederhana yang terdiri dari teknik ultraviolet dan toner  
System Design   transfer paper. Sebelum melakukan proses, pastikan PCB dalam keadaan bersih. Bersihkan dengan menggunakan scotch  
  brite atau "artificial steel wool" yang biasa digunakan untuk menggosok piring di dapur untuk menghilangkan oksidasi.  
    Jangan gunakan kertas gosok atau ampelas  
   
 
Cara Membuat PCB
sederhana
Bahan-bahan untuk
membuat PCB
Kit-kit elektronik dan
mikrokontroler
Komponen elektronik
dan sensor
Berbagai macam
robot dan aksesoris
nya
Kumpulan aplikasi
mikrokontroler
Pelatihan mikrokon
troler, antarmuka dan
aplikasi-aplikasi
Forum diskusi
mikrokontroler
Contact Us
 
 

Cetak lay out ke transparant plastik film dengan laser printer.
Area yang gelap akan menjadi area tembaga, dan yang transparant akan hilang / kosong.
Dengan cara ini bagian yang gelap tidak akan ada cahaya UV yang bisa tembus.
Dalam pemasangan negative film ini harus benar benar akurat, karena bila goyang sedikit, hasilnya akan kabur.

Teknik Ultraviolet
Persiapkan Lampu UV, dan panaskan dulu kurang lebih 2 menit sebelum memulai exposure / pencahayaan.
Siapkan papan PCB yang bersih dan buat lapisan postive resist dengan menyemprotkan positiv 20.
Sekarang letakkan pcb di antara 2 kaca di bawah lampu UV.
Anda harus ber eksperimen dengan waktu yang di butuhkan , biasanya 3-4 menit menghasilkan hasil yang bagus. Jika terlalu lama di sinari, maka akan lebih banyak area yang hitam, sehingga hasilnya kurang sempurna .
Setelah 3-4 menit, matikan lampu UV dan ambil PCB, biarkan sampai dingin, karena suhu nya sangat panas (30-40 derajat celcius), dan jika di taruh langsung ke cairan developer, maka reaksi nya akan terlalu cepat, sehingga anda akan kehilangan sebagian gambar layout.
Setelah dingin, masukkan ke cairan developer.
Ketika anda membeli bubuk atau cairan NaOH, anda bisa melihat labelnya untuk cara penggunaan nya, harus di campur dengan air dengan perbandingan berapa banding berapa.
proses developer ini membutuhkan waktu kurang lebih 1-2 menit, lalu ambil PCB dan siram dengan air untuk menghilangkan sisa larutan NaOH.
Optional developer :
1. DP50 developer, 50 gram sachet di campur dengan 1 liter air, dapar menghasilkan cairan developer minimum 10 x 100x150mm PCB.
2. Bahan dasar Silicate , berbentuk cairan concentrate. Namanya sodium Metasilicate pentahydrate Na2SiO3*5H2O
    Toner Transfer Paper  
Toner Transfer adalah cara untuk mencetak gambar layout ke PCB dengan tekanan panas untuk mentransfer toner dari kertas ke board PCB. Teknik lebih sering digunakan mengingat saat ini Positive 20 semakin sulit diperoleh
1. Cetak gambar lay out ke kertas transfer paper, dengan gambar yg di mirror / inverse dengan setting toner paling gelap pada printer laser .
2. Potong kertas sesuai gambar lay out.
3. Panaskan setrika baju, jangan pakai setrika uap. dan setting ke temperature maksimum
4. Taruh PCB di permukaan yang datar, kemudian tekan dan tahan setrika di atas permukaan PCB beberapa detik.
kemudian letakkan kertas transfer paper dengan gambar terbalik ke bawah menghadap PCB, kemudian mulai proses menyetrika, coba dengan arah memutar, atau hanya di tekan beberapa detik.
Pastikan panasnya merata di permukaan PCB.
Ketika anda sudah yakin bahwa pemanasan ini sudah cukup, biarkan pcb dingin, kemudian coba untuk melepas kertas transfer paper, jika ada gambar yang belum menempel, proses pemanasan bisa di ulang kembali.
Proses ini butuh eksperimen, berapa lama pemanasan dengan kertas yang berbeda, sehingga menghasilkan hasil yang optimal.

Rendam PCB dengan air dan biarkan kertas terlepas perlahan-lahan. Jangan memaksa kertas terlepas agar tidak terjadi jalur yang putus
Proses Etching
Sekarang PCB siap untuk proses etching.
Beberapa bahan kimia untuk proses ecthing

FeCl3 (Ferric Chloride)
Perhatian bahan limbah ferric chloride :
Untuk membuang limbah FeCL3 sebelum di buang ke tempat pembuangan, harus di perhatikan beberapa hal.
Limbah FeCl3 SANGAT AMAT BERACUN !! .
Untuk itu siapkan tong yang terbuat dari bahan plastik tebal sebagai tempat pembuangan sementara, kemudian endapkan limbah FeCl3 ke dalam tong tersebut, dan taruh beberapa barang berbahan logam seperti baut bekas, obeng yang sudah rusak, atau barang bekas logam lainnya, dan diamkan dalam beberapa hari atau minggu.
Logam logam yang di masukkan tadi akan berkarat dan hancur menjadi bubuk, ini akan me-reduksi/ mengurangi racun dari sisa etching PCB, karena FeCL3 ini setelah tereduksi dengan logam akan menjadi FeCL2, dimana sedikit lebih aman dari pada FeCl3.
Treatment terbaik setelah menjadi FeCl2 adalah di larutkan dengan soda (Na2CO3) atau detergent.
Dan ini akan menjadi Fe(CO3) (insoluble rusty mud) dan NaCl (garam dapur ).
Setelah di keringkan masukkan ke dalam kantong plastik, dan bisa di buang ke tong sampah.


Ammonium Persulphate
Kelebihan dari ammonium persulphate ini adalah cairannya bening, sehingga proses etching bisa di lihat tanpa memindahkan board PCB.

 
Peroxide of hydrogen
 
Etching Board PCB ke dalam plastik tupperware , bagian yang tidak terlapisi akan hilang, dan bagian yang terlapisi akan tinggal.
Setelah itu bilas dengan air, kemudian gosok PCB dengan scotchbrite untuk membersihkan sisa residu tinta.
 
Proses Drilling
Diamater bor yang sering di pakai : Mata bor 0,8 mili untuk kaki IC
Mata bor 1 mili untuk pad yang lebih besar, header, atau yang lainnya
Mata bor 1,5 mili untuk relay, switch , dan yang lain
Mata bor 3 mili untuk spacer / tempat baut.