Cara Membuat Papan Sirkuit Cetak

Jadi kamu telah merancang sirkuit dan siap digunakan. Kamu telah menggunakan bantuan simulasi komputer dan sirkuitnya berfungsi luar biasa. Hanya satu hal yang tertinggal! Kamu perlu membuat sebuah papan sirkuit cetak sehingga kamu dapat melihatnya beraksi! Baik sirkuitmu adalah sebuah proyek untuk sekolah/perguruan tinggi atau adalah sebuah bagian elektronik akhir dari sebuah produk profesional untuk perusahaanmu, menerapkan sirkuitmu pada sebuah PCB akan memberikannya penampilan yang jauh lebih baik, selain memberikanmu ide untuk bagaimana produk akhirnya akan terlihat!

Artikel ini akan menunjukkan kepadamu berbagai cara berbeda yang dapat kamu gunakanuntuk membuat papan sirkuit cetak (PCB) untuk sebuah sirkuit listrik/elektronik menggunakan berbagai cara yang berbeda, yang sesuai dengan rangkaian kecil hingga besar.

Langkah

1. 
   1
   Memilih sebuah cara yang digunakan untuk membuat PCB. Pilihanmu biasanya akan didasari atas ketersediaan bahan yang dibutuhkan oleh caranya, tingkat kesulitan teknis dari caranya atau kualitas PCB yang ingin kamu peroleh. Ini adalah ringkasan singkat dari berbagai cara yang berbeda dan fitur-fitur utamanya yang akan membantumu untuk memutuskan:

   1. Cara pengetsaan dengan asam: cara ini membutuhkan tingkat keamanan yang sangat tinggi, ketersediaan banyak bahan, seperti pengetsa dan prosesnya agak lambat. Kualitas PCB yang diperoleh beragam sesuai dengan bahan yang kamu gunakan, namun secara umum, ini adalah sebuah cara yang baik untuktingkat kompleksitas sirkuit dari sederhana hingga menengah. Sirkuit yang terdiri dari jalur yang lebih rapat dan kawat tipis, biasanya akan menggunakan cara yang lainnya.
   2. Cara pengetsaan dengan UV: cara ini digunakan untuk melakukan transposisi dari tata letak PCB milikmu ke atas papan PCB dan membutuhkan bahan-bahan yang lebih mahal yang kemungkinan tidak akan tersedia di mana pun. Namun demikian, langkah-langkahnya relatif sederhana dan dapat menghasilkan tata letak sirkuit yang lebih halus dan lebih rumit.
   3. Cara pengetsaan/pembuatan jalur secara mekanis: cara ini membutuhkan mesin-mesin khusus yang akan secara mekanis mengetsa bersih tembaga yang tidak dibutuhkan dari papan atau membuat jalur pemisah yang kosong di antara kawat. Ini dapat menjadi cara yang mahal jika kamu berencana untukmembeli salah satu dari mesin-mesin tersebut dan biasanya, untukmenyewanya, butuh ketersediaan sebuah bengkel di dekatnya. Namun demikian, cara ini baik jika kamu butuh membuat salinan sirkuit dalam jumlah yang banyak dan juga dapat membuat PCB yang halus.
   4. Cara pengetsaan dengan laser: ini biasanya terdapat di perusahaan-perusahaan berkapasitas produksi besar, namun dapat ditemukan juga di beberapa universitas. Konsepnya serupa dengan pengetsaan secara mekanis, namun sinar LASER digunakan untuk mengetsa papan. Biasanya sulit untukmendapatkan mesin semacam ini, namun jika universitas setempatmu adalah salah satu yang beruntung untuk memiliki mesin semacam ini, kamu dapat menggunakan fasilitas milik mereka, jika mereka mengizinkan.
   Iklan
2. 
   2
   Membuat PCB Layout dari sirkuitmu^[1]. Ini biasanya dilakukan dengan mengubah diagram skematik sirkuitmu menjadi sebuah tata letak PCB dengan menggunakan perangkat lunak pembuat tata letak PCB. Terdapat banyak paket perangkat lunak open source untuk membuat dan merancang tata letak PCB, beberapa darinya terdaftar di sini sebagai informasi awal:

   • PCB
   • Liquid PCB
   • ShortCut
3. 
   3
   Memastikan kamu telah mengumpulkan semua bahan yang dibutuhkan berdasarkan cara yang kamu pilih.
4. 4
   Menggambarkan tata letak sirkuit pada papan berlapis tembaga. Ini hanya dapat dilakukan dengan kedua cara pertama. Rincian lebih detail dapat ditemukan pada bagian detail dari cara yang kamu pilih.
5. 
   5
   Mengetsa papan. Carilah bagian detail untuk bagaimana cara mengetsa sebuah papan. Proses ini adalah untuk menghilangkan tembaga yang tidak dibutuhkan dari papan tersebut, tata letak dari sirkuit akhir.
6. 
   6
   Mengebor titik-titik pemasangan. Mesin bor yang digunakan biasanya adalah mesin khusus yang dirancang spesifik untuk tujuan ini. Namun demikian, dengan beberapa penyesuaian, sebuah mesin bor biasa akan dapat digunakan di rumah.
7. 
   7
   Memasang dan menyolder komponen-komponen elektronik pada di atas papan.
   Iklan

Metode 1 dari 2: Langkah-langkah spesifik cara mengetsa dengan asam

1. 
   1
   Memilih asam pengetsamu. Feri klorida adalah sebuah pilihan yang umum untuksebuah pengetsa. Namun demikian, kamu dapat menggunakan kristal amonium persulfat atau larutan kimia lainnya. Apapun pilihan pengetsa kimianya, ini akan selalu menjadi sebuah bahan yang berbahaya. Jadi selain mengikuti tindakan pencegahanuntuk keselamatan secara umum yang disebutkan di dalam artikel ini, kamu sebaiknya juga membaca dan mengikuti petunjuk-petunjuk untuk keselamatan lainnya hadir bersama pengetsa.
2. 
   2
   Menggambarkan tata letak PCB. Untuk pengetsaan dengan asam, kamu perlu menggambarkan rangkaiannya dengan menggunakan bahan anti pengetsa. Spidol khusus dapat ditemukan dengan mudah untuk tujuan khusus ini, jika kamu berencanauntuk menggambarkannya dengan tangan (tidak cocok untuk sirkuit berukuran menengah hingga besar). Namun demikian, tinta pencetak laser adalah yang paling umum digunakan. Langkah-langkah untuk menggunakan pencetak laser untukmenggambarkan tata letak sirkuit adalah sebagai berikut:

   1. Mencetak tata letak PCB pada sebuah kertas mengkilap. Kamu sebaiknya memastikan bahwa sirkuitnya dicerminkan sebelum melakukannya (kebanyakan program pembuat tata letak PCB memiliki hal ini sebagai sebuah opsi pada saat mencetak). Ini hanya berfungsi dengan menggunakan sebuah pencetak laser.
   2. Letakkan sisi mengkilap, dengan cetakan berada di atasnya, menghadap tembaga.
   3. Setrika kertas tersebut menggunakan setrika pakaian yang biasa. Waktu yang dibutuhkan untuk mengerjakan hal ini tergantung dari jenis kertas dan tinta yang digunakan.
   4. Rendam papan dan kertas ke dalam air panas selama beberapa menit (sampai dengan 10 menit).
   5. Lepaskan kertasnya. Jika daerah-daerah tertentu kelihatannya sulit untukdilepas, kamu dapat mencoba untuk merendamnya lebih lama. Jika seluruhnya berjalan dengan baik, kamu akan memiliki sebuah papan tembaga dengan dudukan PCB milikmu dan garis-garis sinyal tergambar dengan tinta hitam pencetak laser.
3. 
   3
   Siapkan asam pengetsa. Tergantung dari asam etsa yang kamu pilih, kemungkinan terdapat petunjuk-petunjuk tambahan. Sebagai contoh, beberapa jenis asam yang dikristalisasi butuh untuk terlebih dahulu dilarutkan di dalam air panas, namun tersedia pengetsa lainnya yang telah siap untuk digunakan.
4. 
   4
   Rendam papannya di dalam asam.
5. 
   5
   Pastikan untuk mengaduknya setiap 3-5 menit.
6. 
   6
   Ambil papannya keluar dan cuci hingga semua tembaga yang tidak dibutuhkan dibersihkan dari papan tersebut.
7. 
   7
   Lepaskan bahan isolasi gambar yang digunakan. Terdapat pelarut khusus yang tersedia untuk hampir semua jenis bahan isolasi gambar yang digunakan di dalam penggambaran tata letak PCB. Namun demikian, jika kamu tidak dapat memperoleh bahan-bahan ini, kamu selalu dapat menggunakan kertas ampelas (jenis yang halus).
   Iklan

Metode 2 dari 2: Langkah-langkah spesifik cara transposisi dengan Ultra-Violet

1. 1
   Untuk menerapkan cara ini, kamu perlu sebuah papan PCB yang dilaminasi dengan lapisan fotosensitif (positif atau negatif), sebuah isolator UV dan sebuah lembaran transparan dan air suling. Kemungkinan kamu dapat menemukan papan PCB yang siap digunakan (mereka umumnya dilapisi dengan selembar kain nilon) atau semprotan fotosensitif untuk diterapkan pada sisi tembaga dari sebuah papan PCB kosong yang biasa. Jangan lupa untuk juga membeli sebuah fotorevelator yang cocok dengan semprotan foto atau lapisan fotosensitif dari PCB.
2. 
   2
   Dengan sebuah pencetak laser, gambarkan tata letak PCB pada lembar transparan, baik dalam modus positif atau negatif, sesuai dengan lapisan fotosensitif pada papan tersebut.
3. 
   3
   Tutup sisi tembaga dari papan tersebut dengan lembar transparan yang telah dicetak.
4. 
   4
   Tempatkan papan tersebut di dalam mesin/ruang isolator UV.
5. 5
   Nyalakan mesin UV. Mesin ini akan menyinari papanmu dengan sinar UV selama waktu yang telah ditentukan. Kebanyakan isolator UV dilengkapi dengan pengatur waktu yang dapat disesuaikan. Umumnya, 15 sampai 20 menit sudah sangat cukup.
6. 6
   Setelah selesai, pindahkan papan dari isolator UV. Bersihkan sisi tembaga dari papan dengan fotorevelator, kemudian dengan perlahan cuci papan PCB yang telah direvelasi dengan air suling sebelum menempatkannya ke dalam pencucian asam. Bagian yang hancur oleh penyinaran UV akan dietsa dengan asam.
7. 7
   Langkah-langkah lanjut yang harus diikuti, digambarkan di dalam langkah-langkah spesifik cara mengetsa dengan asam, langkah 3 hingga 7.
   
   

Peringatan

• Jika kamu menggunakan cara pengetsaan dengan asam, kamu perlu tindakan pencegahan sebagai berikut:
  • Selalu menyimpan asam milikmu di dalam sebuah tempat dingin yang aman. Gunakan wadah yang terbuat dari kaca.
  • Beri label asam milikmu dan simpanlah di tempat yang tidak dapat dijangkau oleh anak-anak.
  • Jangan buang asam yang telah digunakan ke dalam saluran pembuangan di rumah. Sebagai gantinya, simpan dan saat kamu telah memilikinya dalam jumlah yang cukup banyak, bawalah ke pusat daur ulang/fasilitas pembuangan limbah berbahaya di daerahmu.
  • Gunakan sarung tangan dan masker saat bekerja dengan pengetsa asam.
  • Berhati-hatilah saat mencampur dan mengaduk asam. Jangan gunakan objek yang terbuat dari metal dan jangan letakkan wadahnya di tepi meja.
  • Saat menyinari PCB milikmu dengan UV, berhati-hatilah untuk tidak melakukan kontak visual secara langsung dengan bagian isolator/ruang yang menghasilkan sinar UV atau gunakan kacamata khusus pelindung anti UV. Jika kamu harus memeriksa PCB selama proses berlangsung, sebaiknya hentikan mesin sebelum membukanya.