cara mendesain dan membuat pcb

Project ini akan menjelaskan bagaimana cara untuk membuat PCB sendiri dirumah.
yang anda butuhkan adalah beberapa alat dan waktu untuk eksperimen.
Kita bisa membuat PCB dengan biaya yang murah, berikut langkahnya :

PERHATIAN !!
Mohon di perhatikan bahwa membuat PCB menggunakan beberapa bahan kimia yang berpotensi berbahaya, Ini adalah tanggung jawab anda sendiri jika anda memakainya. jika anda tidak ingin mengambil resiko, jangan mencoba untuk memakai bahan kimia ini.
Di sarankan untuk memakai alat bantu keamanan seperti kacamata goggles, baju yang tebal, dan sarung tangan waktu anda memakai bahan kimia.
Di beberapa negara beberapa alat dan bahan kimia tertentu sangat di larang, karena bahan tersebut memungkinkan menghasilkan limbah yang sulit di daur ulang dan dapat merusak lingkungan.
Ini adalah tanggung jawab anda pribadi untuk mematuhi larangan tersebut,
Beberapa persyaratan dan peralatan keamanan harus di patuhi dalam project ini.
Saya ingin memberikan beberapa contoh yang harus di ingat : NaOH (caustic soda) dan ferric Chloride sangat berbahaya dan tidak sehat, jangan sampai udara nya terhirup oleh anda. Caustic soda bisa menghancurkan kain, kulit dan tissue, danFerric Chloride dapat membuat logam berubah warna menjadi kuning secara permanen. 
Jangan memakai NaOH dan ferric chloride dengan logam, terutama alumunium
.
Ferric Chloride bisa melarutkan stainless steel.
Cari tahu dan lakukan persiapan sebelum anda mendapatkan kecelakaan kerja yang tidak di harapkan.
Tandai botol botol berbahan kimia supaya tidak keliru, dan jauhkan dari anak anak. Gunakan botol berbahan plastik yang tebal, supaya aman bila kena panas.

Jangan taruh bahan kimia di tempat yang panas seperti di mobil atau di bagian rumah yang terkena sinar matahari langsung. 
Perlu di ingat Sinar ultraviolet dari matahari dapat mengaktifkan UV sensitive resin lapisan PCB, dan itu tidak sehat untuk kita.
Tatap mata langsung dengan sinar ultra violet dapat menyebabkan katarak.Debu yang di hasilkan dari pemotongan dan proses bor PCB tidak sehat untuk pernafasan dan mata kita, dan dapat menyebabkan penyakit paru paru.


Software Tools : Schematic dan PCB Lay out program

Pertama tama untuk mendesign PCB lay out kita membutuhkan software bantu seperti : Protel, Orcad, PCB designer, eagle, CAM350 , Express PCB atau yang lain.
Saya lebih suka menggunakan protel untuk mendesign rangkaian elektronika.
Langkah pertama, kita membuat Gambar Schematic dengan protel.

Untuk dapat mengkonversi ke bentuk PCB, kita harus create netlist dahulu.
Cek netlist report untuk meyakinkan semua sudah benar.
buka netlist dari protel pada program PCB layout, kemudian kita akan melakukan routing jalur/tracks.
Ada 2 macam routing, manual dan automatic.
Saya lebih suka menggunakan Manual route, karena saya bisa mendesign sesuai dengan selera saya dengan optimal. Jika anda menggunakan auto route, kemungkinan gambar yang di hasilkan bisa menjadi 2 layer dan itu tidak optimal.

Gambar di atas adalah gambar untuk top layer, karena ada komponen SMD yang di pakai.

Siapkan PCB

Siapkan PCB, gosok dengan scotchbrite atau “artificial steel wool” yang biasa di pakai untuk menggosok piring di dapur, karena scotchbrite bisa menghilangkan oksidasi dan goresan, sehingga lapisan tembaga nya terlihat bagus dan berkilau.

Jangan di gosok menggunakan kertas pasir atau ampelasYakinkan bahwa PCB dalam kondisi bersih sebelum kita lanjut kan ke proses berikutnya.

Cetak layout ke papan PCB

Untuk mencetak layout ke papan PCB ada beberapa cara :

1. UV Photoresist laminate

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.
Exposure
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.

Optional positiv resist :

  1. Ada PCB yang terbuat dari bahan spesial, yang sudah ada lapisan photo-positive pada tembaga nya, bila anda menggunakan pcb ini anda tidak perlu menggunakan positive resist lagi.
  2. Ada transparant film yang sudah mengandung positive photoresist, anda bisa melihatnya di site ini.

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 .
Developer
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

 

2. Sablon

Cara ini sama dengan cara menyablon biasa, seperti di kain atau di kertas.
Bagian yang di sablon akan menjadi tembaga, dan bagian yang tidak di sablon akan hilang.
Cetak gambar layout ke transparant plastik film dengan laser printer, gambar harus di cetak mirror atau terbalik ( inverse ) .

Buat lapisan tipis dengan emulsion pada screen sablon, dan keringkan selama 10 menit.
Optional Screen emulsion :
  1. Ulano 133 ( dasar minyak)
  2. Photosol
Persiapkan :
  • Kaca bening dan bersih
  • Transparan negative film
  • Screen Sablon ( T165 atau T180 )
  • kain hitam
  • busa / spon
  • Kaca bening

Tumpuk bahan bahan tersebut dengan urutan seperti di atas, kemudian sinari langsung mengarah ke matahari.
Anda harus ber eksperimen untuk mendapatkan hasil yang bagus, karena lama nya penyinaran tergantung dengan cuaca.
Jika siang hari, dan langit cerah membutuhkan waktu sekitar 20-30 detik.
jika mendung, bisa membutuhkan waktu sekitar 1-2 menit.
jika terlalu lama menyinari maka hasilnya akan kurang bagus, karena akan banyak daerah hitam.

Setelah penyinaran, semprot screen dengan air, bagian gambar yang hitam akan menjadi solid, dan yang lain akan menjadi transparan.

Siapkan PCB yang bersih, rakel ( alat untuk menyapu tinta sablon )
dan tinta sablon.

Taruh papan sablon di atas PCB, lalu tuangkan tinta sablon secukupnya pada screen, dan mulai menyablon, dengan menyapu tinta menggunakan rakel.
Sekarang anda mempunyai pcb yang sudah terlapisi dengan tinta sablon dan siap untuk di etching.

3. Toner Transfer Paper

Toner Transfer adalah cara untuk mencetak gambar layout ke PCB dengan tekanan panas untuk mentransfer toner dari kertas ke board PCB.
Kunci dari cara ini adalah pada jenis kertasnya, ada juga yang menyebutnya dengan kertas press n peel sheet (PNP), tapi saya menganjurkan untuk mencoba coba kertas mana yang hasilnya lebih bagus.

  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.

4. Cetak langsung ke PCB

Cara ini di pakai dengan menggunakan printer yang bisa mencetak langsung ke material , atau dengan printer yang sudah di modifikasi.

Etching

Sekarang PCB siap untuk proses etching.
Beberapa bahan kimia untuk proses ecthing :

  1. 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.

  2. Ammonium Persulphate
    Kelebihan dari ammonium persulphate ini adalah cairannya bening, sehingga proses etching bisa di lihat tanpa memindahkan board PCB.
  3. 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.

Drilling

Pakai bor duduk yang kecil yang bisa di gunakan untuk mata bor ukuran kecil , dengan diameter 5 – 0.3 milimeter.
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.

Silver Coated

Lapisan perak bisa untuk mengurangi / mereduksi tembaga dari oksidasi.
Anda dapat membuat lapisan ini dengan menggunakan AgNo3 ( Silver Nitrat ) + Potasium + air bersih.

Sekarang, PCB siap di pakai.

Fungsi Kapasitor



Gambar skema Fungsi Kapasitor beserta komponen dan cara pembuatannya

Fungsi Kapasitor dalam sebuah rangkaian elektronika bermacam-macam, salah satunya adalah sebagai kopling. Mengenai Fungsi Kapasitor bisa si kategorikan sebagai fungsi kopling, karena sifat dasar dari kapasitoryaitu dapat di lalui arus AC dan tidak dapat di lalui arus DC. Komponen ini juga dapat di manfaatkan untuk memisahkan 2 buah rangkaian yang tidak saling terhubung secara DC tetapi terhubung secara ac. Artinya sebuah kapasitor dapat dibilang sebagai kopling atau penghubung antara 2 rangkaian yang berbeda.
Selain sebagai kopling, fungsi kapasitor juga bisa sebagai filter, penggeser fasa, pembangkit frekuensi pada rangkaian oscilator dan juga untuk mencegah percikan bunga api yang biasa terjadi pada sebuah saklar. Contoh dari sebuah kapasitor yang di pakai sebagai filter pada sebuah power supply, sifat dasar dari kapasitor yaitu dapat menyimpan muatan listrik yang berfungsi untuk mendorong tegangan ripple.
Pengertian Kapasitor adalah komponen elektronika yang di gunakan untuk menyimpan muatan listrik, selain itu kapasitor juga dapat di gunakan sebagai penyaring frekuensi. Kapasitas penyimpanan dalam sebuah komponen kapasitor di sebut dengan Farad (F). Sedangkan untuk simbol dari kapasitor di lambangkan dengan C (kapasitor).

Sifat dasar yang di miliki dari fungsi kapasitor adalah dapat menyimpan muatan listrik. Sebuah kapasitor juga mempunyai sifat yang tidak dapat di lalui arus DC (Direct Current0 dan dapat di lalui arus AC (Alternating Current) dan juga dapat berfungsi sebagai impedansi atau resistansi yang nilainya tergantung dari frekuensi yang di berikan.
Kapasitor sebenarnya terbuat dari dua buah lempengan logam yang saling sejajar satu sama lain dan di antara dua kutub terdapat bahan isolator atau juga di sebut sebagai dielektrik. Dielektrik adalah bahan yang dapat mempengaruhi nilai dari kapasitansi kapasitor. Saat ini sudah banyak bahan dielektrik yang di pakai, salah satunya adalah di gunakan sebagai keramik, kertas, udara, metal film gelas dan vakum.
Kapasitor atau yang sering kita sebut dengan kondensator memiliki berbagai macam bentuk dan ukuran, tergantung dari kapasitas, cara kerja, tegangan dan lain sebagainya. Fungsi kapasitor di bagi menjadi 2 kelompok, yaitu kapasitor yang memiliki kapasitas tetap dan kapasitor yang memiliki kapasitas tidak tetap.
Demikan penjelasan singkat mengenai Fungsi Kapasitor, semoga artikel kapasitor kali ini bermanfaat.

Pengertian PCB


PCB adalah sebuah papan yang penuh dengan komponen-komponen elektronika yang tersusun membentuk rangkaian elektronik atau tempat rangkaian elektronika yang menghubungkan komponen elektronik yang satu dengan lainnya tanpa menggunakan kabel. Disebut dengan Papan Sirkuit karena diproduksi secara massal dengan cara mencetak. PCB dilapisi lapisan logam (tembaga) yang berfungsi sebagai penghubung antar komponen, Lapisan logam ini nantinya akan menjadi kabel yang tersusun rapi, setelah kita melarutkan pada larutan FerryClorit + air.

Sejarah terciptanya PCB :

  • Tahun 1936 – Papan sirkuit cetak pertama kali ditemukan oleh Paul Eisler, ilmuwan Austria yang memasukkan penggunaan papan sirkuit ini ke dalam sebuah radio.
  • 1943 – Amerika Serikat menggunakan papan sirkuit dengan jumlah besar dalam radio militer mereka.
  • 1948 – Komersialisasi papan sirkuit cetak di Amerika Serikat.

Setelah tahun 1950, papan sirkuit cetak telah digunakan secara massal di dalam industri elektronik.

Pengertian PCB dam Bidang Elektronika
Gambar Potongan PCB
Pengertian PCB dam Bidang Elektronika
PCB dengan komponen (tampak bawah dan tampak atas)

Papan Rangkaian Project Board/Bread Board/Wish Board

Pengertian PCB dam Bidang Elektronika
Project Board/Bread Board/Wish Board

Dengan menggunakan papan rangkaian Project Board/Bread Board/Wish Board ini kita dapat dengan mudah memasang, merubah, dan memperbaiki suatu rangkaian yang dianggap belum sempurna atau mengalami salah hubung sehingga kesalahan-kesalahan fatal tidak terjadi.

Project board juga bisa kita gunakan bereksperimen, kita dapat memasang komponen elektronika secara tidak permanen. Untuk menghubungkan antar komponen tidak perlu di solder karena pada papan ini  sistem hubungnya (interkoneksi) yang dapat menjepit komponen. Komponen atau kawat penghubung dengan mudah dapat dilepas dan di tancapkan kembali berulang kali.
Keistimewaan lainnya dari Project board dapat dipakai berbagai macam komponen elektronika yang berbeda, antara lain :

  1. IC (Intregated Circuit)
  2. Transistor
  3. Dioda, dan
  4. Komponen lainnya.

Programmer Microcontroller 16F84

Hardware
Circuit Diagram dari 16F84 programmer terdapat di attachment file Prog16F84.PDF di bawah.
Simple !!!, tanpa Firmware bootProgram, cukup pakai Software Downloader-nya untuk mendownload program dari PC ke IC Microcontroller 16F84 series.
Programmer ini menggunakan LPT port sebagai interface bit-bit controlnya.
Vdd dikontrol oleh D2 dengan ‘invert setting’, logic ‘0’ mendrive 2N2907 untuk meng-ON kan tegangan 5V ke pin 14.

Demikian juga dengan Vpp, dengan ‘invert setting’ D3 mengontrol 2N2907,mendrive tegangan 14V ke pin MCLR.

Tegangan pemrograman Vpp 14V disediakan dengan menghubungkan GND pin dari 78L09 ke 5V output dari 78L05.

Data read dan write menggunakan RB7, D0 mengirimkan data serial sementara ACK akanmembaca data selama proses verifikasi. D1 adalah clock output untuk mensinkronisasi flow
programming.

DC input yang digunakan kurang lebih 17V atau setidak-tidaknya lebih besar dari 14V.

Software

PICProg2 merupakan window version software untuk 16F84 programmer yang dibuat oleh Nigel Goodwin. Untuk 16F84 programmer kita, Hardware setting kurang lebih seperti berikut ini.
Tombol pada hardware setting dapat digunakan untuk men-set atau meng-clear kan bit-bit yang dikehendaki secara manual untuk mengecheck hardware.
PICProg2 juga kompatible dengan PIC-C compiler lewat command line setting. Hex file yang di generate setelah proses kompilasi kemudian didownload ke buffer memori. Untuk Writing Hex code dari buffer ke chip dapat dilakukan secara otomatis dengan menekan tombol Write PIC.
Help file petunjuk pengoperasian software juga disertakan, silahkan didownload.


kumpulan rangkaian elektronika sederhana | download rangkaian elektronika sederhana


Sebenarnya banyak sekali rangkaian-rangkaian elektronika yang berguna untuk kehidupan sehari-hari, industri, komputerisasi serta untuk kemajuan teknologi. Tidak bisa dipungkiri bahwa bidang ilmu yang paling menyumbang dalam kemajuan teknologi akhir-akhir ini adalah bidang ilmu elektronika. Berikut cakupan darirangkaian-rangkaian elektronika :

1. Rangkaian elektronika dasar
2. Rangkaian elektronika terapan
3. Rangkaian elektronika sensor
4. Rangkaian elektronika daya
5. Rangkaian elektronika telekomunikasi
6. Rangkaian elektronika analog
7. Rangkaian elektronika digital dan komputerisasi
8. Rangkaian elektronika…dst

I. RANGKAIAN ELEKTRONIKA DASAR

Rangkaian elektronika dasar adalah rangkaian elektronika yang berhubungan dengan dasar-dasar ilmu elektronika atau teori dasar elektronika. Dalam cakupan ini rangkaian-rangkaian yang dibangun merupakan rangkaian yang sederhana. Sehingga untuk para pemula yang ingin belajar mengalisa atau memahami serta membangun rancang rangkaian elektronika harus banyak mempelajari rangkaian-rangkaian elektronika dasar ini. Lihat beberapa contoh rangkaian elektronika dasar serta prinsip kerjanya disini…

II. RANGKAIAN ELEKTRONIKA TERAPAN

Adalah penerapan atau lanjutan dari rangkaian elektronika dasar. Sehingga sudah bisa disimpulkan bahwa pada jenis rangkaian ini memerlukan analisa dan pemahaman yang lebih.

III. RANGKAIAN ELEKTRONIKA SENSOR

Selain bidang komunikasi dan komputerisasi, bidang ilmu elektronika sensor merupakan salah satu penyumbang yang besar dalam mendorong kemajuan teknologi. Rangkaian elektronikasensor pada dasarnya adalah pemanfaatan perubahan kondisi lingkungan yang berupa perubahan sifat-sifat dari suatu benda atau materi yang bisa dirasakan atau diindrakan oleh suatu komponen elektronika. Komponen elektronika yang berfungsi untuk meng-indrakan tersebut disebut sebagai komponen sensor contoh :

– LDR (meng-indrakan perubahan intensitas cahaya)
– Foto Dioda dan Foto Transistor (meng-indrakan sinar infra merah)
– PTC dan NTC (meng-indrakan perubahan suhu)
– Mic pada ultrasonic (meng-indrakan perubahan suara)
– dan banyak lagi komponen-komponen sensor yang sekarang ditemukan

Komponen sensor ini kemudian dimanfaatkan untuk membangun suatu rangkaian sensor dengan bermacam-macam bentuk dan variasi sesuai dengan tuntutan kebutuhan. Anda bisa lihat beberapa contoh rangkaian sensor sederhana di sini… dan disini juga

IV. RANGKAIAN ELEKTRONIKA DAYA

Adalah merupakan jenis rangkaian elektronika yang berhubungan dengan bidang pemanfaatan atau penggunaan daya yang besar. Pada jenis rangkaian ini biasanya rancang bangun rangkaian tidak terlalu rumit dan tidak membutuhkan ketelitian yang lebih.

V. RANGKAIAN ELEKTRONIKA TELEKOMUNIKASI

Menurut saya yang paling memberikan kontribusi yang paling besar dalam kemajuan teknologi akhir-akhir ini adalah rangkaian elektronika telekomunikasi. Bayangkan jika pada awal abad ke-20 kebanyakan orang baru bisa menerima atau mengirim suatu informasi membutuhkan waktu berhari-hari sekarang bisa dilakukan dalam hitungan detik.

Orang tua yang dulu hanya bisa melihat wajah anaknya yang sekolah diluar kota atau luar negeri satu tahun sekali sekarang bisa bertatap pandang kapanpun diinginkan. Selain itu banyak sekali contoh-contoh kegunaan dari rangkaian elektronika komunikasi ini yang bisa sekarang kita nikmati seperti adanya penerapan wi-fi pada jaringan komputer sehingga anda bisa berkoneksi dengan internet dimanapun tanpa penggunaan kabel.

RANGKAIAN ELEKTRONIKA DST…

1 2 3 10