APAKAH PCB ITU ?
Printed Circuit Board (PCB) atau Papan Rangkaian Tercetak adalah papan rangkaian yang digunakan sebagai tempat penghubung jalur konduktor dan penyusunan letak komponen-komponen elektronika. Yang dimaksud dengan jalur konduktor adalah sistem pengkabelan antar komponen sebagai bagian dari hubungan data dan kelistrikan pada komponen tersebut. Macam-macam bentuk PCB yang umumnya terdapat di pasaran adalah PCB Matrix Strip Board (Papan Matriks Bergaris) dan PCB Cooper Clad(Berlapis Tembaga).
MACAM-MACAM BENTUK PCB
PCB Matrix Strip Board atau biasa dikenal PCB ‘berlubang’ merupakan salah satu jenis PCB yang bentuknya terdiri atas susunan lubang-lubang. Namun, kekurangan dalam penggunaan PCB ini ialah sulitnya mengatur sistem pengkabelan yang menghubungkan antara komponen satu dengan komponen lain sehingga menyebabkan kabel-kabel yang dihubungkan saling menyilang. Kesulitan lain juga akan dijumpai saat penyolderan kaki-kaki komponen dengan 2 kabel penghubung atau lebih, pada titik solder (pad) yang sama.
Jenis PCB lainnya adalah PCB Cooper Clad. PCB jenis Cooper Clad merupakan PCB yang terbuat dari bahan ebonite atau fiber glass yang salah satu atau kedua sisinya dilapisi oleh lapisan tembaga. Untuk PCB yang mempunyai lapisan tembaga hanya pada salah satu sisi permukaannya saja disebut PCB satu sisi (Single Side). Sedangkan PCB yang mempunyai lapisan tembaga di kedua sisi permukaannya disebut PCB dua sisi (Double Side).
CARA-CARA PEMBUATAN LAYOUT PCB
Ada banyak cara yang dapat digunakan dalam pembuatan layout PCB, diantaranya adalah:1. Menggambarkan layout PCB secara langsung pada PCB dengan menggunakan spidol dengan tinta tahan air (Waterproof).2. Menggambarkan layout PCB secara langsung pada PCB dengan menggunakan rugos elektronika (Electro Set).3. Menggambarkan layout PCB dengan menggunakan software desain PCB. Bila ditinjau dari sisi ekonomis, menggunakan spidol untuk menggambar layout PCB memang lebih murah dan mudah. Hanya dengan sebuah spidol dengan tinta tahan air (waterproof), Anda dapat membuat layout PCB hingga tintanya habis atau mengering. Namun cara ini hanya bisa digunakan pada rangkaian elektronika sederhana saja, dan tidak efektif untuk membuat jalur rangkaian elektronika yang kompleks, rumit dan membutuhkan pola gambar dengan titik dan garis yang berukuran kecil dan tipis. Cara pembuatan PCB yang kedua adalah dengan menggunakan rugos elektronika atau biasa dijual dengan namaElectro Set. Dengan electro set, Anda bisa memperoleh variasi bentuk garis dan pola gambar layout PCB dengan berbagai macam ukuran dan bentuk komponen. Harganya pun cukup terjangkau, berkisar Rp. 4.000,- untuk tiap lembarnya. Seperti rugos pada umumnya, pemakaian electro set cukup mudah digunakan. Caranya, cukup dengan menggosokkan lembaran electro set tersebut langsung di atas PCB. Akan tetapi, kelemahan cara ini akan Anda jumpai saat proses perancangan layout PCB dengan menggunakan banyak garis dan bentuk komponen pada rangkaian elektronika yang kompleks. Sebab akan menghabiskan banyak waktu dan tenaga, hanya untuk menyelesaikan sebuah layout PCB. Oleh karena itu, apabila ditinjau dari segi efisiensi waktu dan proses pengerjaan cara ini kurang baik digunakan. Belum lagi resiko yang harus dihadapi apabila saat penggosokan, electro set tidak merekat sempurna pada PCB.
Metode lain yang dapat digunakan dalam pembuatan layout PCB ialah menggunakan software desain layout PCB. Software desain layout PCB yang dimaksud, seperti Protel 99 SE, Target 3001, dan lain-lain. Dibandingkan dengan cara sebelumnya cara ini memiliki banyak keunggulan, diantaranya sebagai berikut:
1. Selain untuk membuat layout PCB biasanya pada program software desain layout PCB, Anda juga dapat merancang gambar skema rangkaian dari rangkaian elektronika yang akan dibuat sehingga akan lebih mudah untuk diedit dan diperbaiki bila ada kesalahan dalam proses perancangannya.
2. Tidak membuang banyak waktu dalam proses perancangan layout PCB, karena umumnya pada software layout PCB terdapat fasilitas perancangan dan peletakkan komponen secara otomatis (autoroute dan autoplace) untuk perancangan layout PCB sesulit apapun yang setara dengan pengerjaan seorang desainer PCB professional.3. Dapat membuat, menambahkan, mengurangi, hingga mengedit standar ukuran dan bentuk komponen yang diinginkan ke dalam sebuah pustaka komponen tersendiri.4. Dapat menampilkan hasil desain PCB yang telah dibuat dengan model gambar 3 dimensi yang disertai jalur konduktor dan tata letak komponennya.
5. Lebih ekonomis, efisien dan efektif baik dalam segi biaya, waktu maupun proses pembuatan layout PCB untuk rangkaian elektronika sekompleks dan serumit apapun.
Materi tulisan ini dikutip dari buku “Desain Rangkaian Elektronika dan Layout PCB dengan Protel 99 SE” dengan seizin dari penulis.
PROSES PENCETAKAN PCB
Walaupun Anda telah dapat mencetak pola gambar dan jalur konduktor dari layout PCB yang telah selesai di desain, bukan berarti proses pembuatan PCB telah selesai sepenuhnya. Sebab pada dasarnya yang telah Anda buat itu hanya layout PCB yang dicetak diatas kertas, belum ke lapisan tembaga dari PCB yang sebenarnya. Oleh karena itu, pola gambar dan jalur konduktor dari layout PCB yang telah dicetak harus dipindahkan ke lapisan tembaga PCB dalam bentuk aslinya.
Ada beberapa metode yang dapat digunakan untuk mentransformasikan pola gambar dan jalur konduktor dari hasil pencetakan layout PCB ke dalam bentuk PCB yang aslinya. Metode-metode tersebut adalah sebagai berikut:
1. Memindahkan pola gambar dan jalur konduktor dari layout PCB dengan teknik kimiawi.
Dalam proses pembuatan PCB dengan teknik kimiawi digunakan bahan kimia Positif 20 untuk melapisi permukaan tembaga PCB. Bahan kimia Positif 20 dapat diperoleh di toko-toko komponen elektronika ataupun di toko bahan kimia. Dengan menggunakan bahan kimia Positif 20 memungkinkan Anda untuk membuat layout PCB yang berukuran kecil, tipis dan saling berdekatan satu sama lain.
2. Memindahkan pola gambar dan jalur konduktor dari layout PCB dengan teknik sablon.
Salah satu hal yang menjadi alasan kenapa Anda harus memilih teknik sablon ini ialah dengan menggunakan teknik sablon Anda dapat mengurangi biaya pembuatan PCB, bila lembaran PCB yang digunakan sangat banyak. Sebab, hanya dengan sekali proses pemindahan pola gambar dari kertas ke sekrin, Anda dapat mencetak pola jalur konduktor langsung di atas lembaran PCB secara berulang-ulang. Akan tetapi dalam proses pembuatan PCB dengan menggunakan teknik sablon, hal yang perlu di perhatikan ialah bahan tinta atau cat sablonnya harus tahan air. Sebab bila bahan pembuatan sablonnya tidak tahan air, saat proses pelarutan dengan Ferri Chlorite (FeCl4) jalur konduktor PCB akan ikut terlarut. Oleh karena itu jenis tinta atau cat yang digunakan sebaiknya terbuat dari minyak atau bahan kimia lain yang tidak akan larut dalam air
3. Memindahkan pola gambar dan jalur konduktor dari layout PCB dengan kertas transfer PCB. Selain menggunakan teknik kimiawi dan teknik sablon, Anda juga dapat memanfaatkan media lain untuk memindahkan pola gambar layout PCB, yaitu dengan menggunakan kertas transfer PCB. Dibandingkan dengan teknik kimiawi dan teknik sablon cara ini dapat dikatakan jauh lebih mudah, murah dan praktis sehingga cocok digunakan bagi para pelajar dan mahasiswa yang mempunyai biaya terbatas. Kertas transfer PCB dapat dibeli di toko-toko yang menjual komponen-komponen elektronika.
Bentuk kertas transfer PCB sama seperti kertas pada umumnya yang berwarna putih polos dan tak bergaris. Akan tetapi yang menjadi perbedaan antara kertas biasa dan kertas transfer PCB ialah pada material pembentuk kertasnya. Kertas transfer PCB di desain khusus agar dapat memindahkan pola jalur rangkaian PCB dari toner (bubuk tinta yang biasa digunakan pada printer laser atau mesin fotokopi) ke lapisan tembaga PCB.
0 komentar:
Posting Komentar