Elektronika Terapan

Elektronika terapan adalah prinsip elektronika yang diaplikasikan pada komponen-komponen dan material lainnya sehingga menjadi suatu barang yang memiliki fungsi tertentu. Benda yang dibuat berdasarkan prinsip elektronika ini sering disebut juga sebagai barang elektronik. Fungsi dan kegunaan barang elektronik tentu sangat berguna bagi kehidupan manusia,hal ini disebabkan barang elektronik dapat memudahkan pekerjaan manusia. Misalnya, untuk memasak, penerangan dalam rumah, pekerjaan kantor , sarana informasi & hiburan dan sebagainya.

Seiring dengan perkembangan teknologi, kini barang elektronik sudah berkembang pesat. Hal ini dapat kita ketahui dari semakin banyaknya barang elektronik yang muncul dengan berbagai macam fungsi dan kegunaan. Tidak hanya itu, komponen-komponen yang digunakan pada barang elektronik semakin lama semakin canggih. Bentuk fisik barang elektronik dibuat semakin kecil dan ringan tanpa mengurangi nilai fungsi dan kegunaan barang tersebut,hal ini bertujuan agar barang elektronik tidak memakan banyak ruang dan dapat dibawa-bawa dengan mudah.

Energi listrik yang digunakan pada barang elektronik sekarang semakin hemat karena perkembangan teknologi menciptakan berbagai komponen elektronika yang lebih efisien dalam penggunaan daya serta kinerja yg lebih baik. Industri barang elektronik berlomba-lomba menciptakan barang elektronik yang hemat daya agar konsumsi energi tidak terlalu besar sehingga biaya yang dikeluarkan konsumen untuk membayar tagihan listrikpun tidak terlalu besar.

Persaingan yang terjadi diantara industri-industri barang elektronik menyebabkan harga barang elektronik dipasaran terus berubah-ubah. Harga akan ditekan serendah mungkin agar sesuai dengan daya beli konsumen. Agar tetap mendapat keuntungan dari barang elektronik yang dijual dengan harga rendah tersebut biasanya industri barang elektronik menyiasatinya dengan menggunakan komponen dan bahan yang kurang berkualitas. tentu ini berimbas pada daya tahan barang elektronik tersebut yang menjadi cepat rusak.

Proses penerapan ilmu elektronika dibagi menjadi beberapa tahapan, yaitu :

1.Tahap pembuatan layout PCB

Membuat layout pada PCB polos sangat mudah. Tetapi yang perlu diingat adalah untuk membuat sebuah karya itu diperlukan keuletan, ketelitian, serta kesabaran yang tinggi. Membuat sendiri alat-alat elektronik yang digunakan sehari-hari memang ada rasa kepuasan tersendiri. Terlebih jika alat buatan anda bisa bermanfaat bagi orang lain. PCB yang masih polos digunakan oleh orang-orang yang kereatif dalam elektronika untuk membuat perangkat elektronik sendiri. Jadi, jika anda termasuk orang-orang kreatif maka anda akan melakukan hal yang sama untuk membuat perangkat elektronik yang mungkin anda butuhkan, sehingga tidak hanya beli lalu dipakai kemudian rusak terus dibuang.

Pembuatan suatu rangkaian menggunakan PCB polos juga berguna bagi anda yang baru belajar tentang elektronika khususnya bagi pelajar yang baru masuk smk jurusan elektronika industri, Karena anda bisa menerapkan ilmu elektronika yang sudah anda pelajari. Rangkaian-rangkaian sederhana bisa anda buat menggunakan PCB polos ini seperti flip flop, running led, dimmer led, dll.

Ada dua cara pembuatan layout pada PCB, yaitu secara Manual (menggunakan spidol permanen) dan sablon (layout dibuat di software lalu di print di kertas HVS)

a) Cara Manual

Alat & bahan :

PCB polos

Gergaji besi

Pensil

Penghapus / amplas halus

Spidol permanen

Penggaris

Proses pembuatan :

Buat skematik dan layout perangkat yang akan di buat diatas kertas.(jika ada sudah mempunyai skematik dan layoutnya, lanjut ke tahap selanjutnya).

Siapkan PCB polos lalu ukur panjang x lebar dan potong PCB menggunakan gergaji besi sesuai kebutuhan.

Bersihkan permukaan PCB menggunakan penghapus atau amplas halus.

Gambarlah layout diatas permukaan PCB (pada sisi tembaganya) meggunakan pensil dan penggaris agar rapih.

Tebalkan gambar layout menggunakan spidol permanen & penggaris agar rapih.

Tunggu hingga spidol kering dan selesai. (pastikan spidol benar-benar kering jika tidak akan gagal saat tahap etching).

note : jika perlu anda bisa menulisakan nama/logo/kelas dll. pada dibagian PCB yang kosong. Hehehe...

b) Cara Sablon

Alat & bahan :

PCB polos

Gergaji besi

lotion anti nyamuk (soffel)

uang logam (Rp.1000)

penghapus / amplas halus

plastik (bening / transparant)

Proses pembuatan :

Pastikan anda memliki software pembuat layout. (misal ExpressPCB, Eagle, Proteus, PCB Wizard dll)

Buatlah skematik sekaligus layout dengan Software tersebut.

Cetak/print layout yang anda buat pada kertas HVS. Setelah itu foto copy kembali karena tinta cair hasil printer akan susah menempel di bandingkan tinta hasil foto copy.

Siapkan PCB polos lalu ukur panjang x lebar dan potong PCB menggunakan gergaji besi sesuai kebutuhan.

Bersihkan permukaan PCB menggunakan penghapus atau amplas halus.

Tempelakan kertas layout (yang fotocopy) pada sisi tembaga PCB dan pastikan gambar layout pada kertas tidak melebihi PCB, lalu lipatlah pinggiran kertas kebagian bawah PCB. (usahakan jangan sampai bergeser)

Tuangkan lotion anti nyamuk (soffel) di atas kertas tersebut dan ratakan ke seluruh permukaan kertas.

Lapisi plastik (bening / transparant) diatas kertas yang sudah diberi lotion anti nyamuk (soffel) tersebut dan gosoklah ke seluruh permukaan menggunakan uang logam secara perlahan-lahan sekitar 5-10 menit (jika terlalu keras, kertas akan rusak).

Jika dirasa sudah menempel, angkat kertas secara perlahan dan liat hasilnya.

Tunggu hingga kering dan selesai. (pastikan sisa-sisa soffel kering jika tidak akan gagal saat tahap etching)

2.Tahap Etching PCB

Proses etching PCB yaitu proses melarutkan bagian tembaga yang tidak tertutupi lapisan tinta spidol permanen atau lapisan sablon dengan menggunakan sebuah cairan khusus untuk melarutkan tembaga pada permukaan PCB. Terdapat dua cairan yang biasa dipakai dalam proses etching PCB, yaitu Larutan “Hydrochloride Acid (HCL) + Hydrogen Peroxide (H2O2) + Air (H2O)” dan “Ferric chloride (FeCl3) + Air panas”

a) Etching menggunakan Larutan “HCL + H2O2 + H2O”

Alat & bahan :

PCB yang sudah diberi layout (manual/sablon)

Wadah plastik

Sarung tangan karet

Masker

Hydrochloride Acid (HCL)

Hydrogen Peroxide (H2O2)

Air (H2O)

lotion anti nyamuk (soffel) / amplas halus

Proses Etching :

Siapkan wadah plastik , ukuran disesuaikan dengan pcb yang akan dietching.

Pakailah sarung tangan karet dan masker.

Tuangkan 1 gelas Air ke wadah plastik.

Lalu tambahkan ½ gelas H2O2.

Kemudian tambahkan ¼ gelas HCL.

Masukan PCB kedalam wadah, pastikan semua permukaan PCB terendam.

Jika tembaga yg tidak tertutup tinta sudah larut semua segera angkat PCB dari wadah, jika PCB telat diangkat maka kemungkinan tembaga yg tertutup tinta pun juga akan larut sehingga akan ada jalur yang terputus.

Cuci PCB dengan air bersih lalu keringkan.

Hilangkan tinta spidol/sablon yang masih menempel dengan menggunakan soffel atau amplas halus dan selesai.

Kelebihan Larutan “HCL + H2O2 + H2O”

Tembaga lebih cepat larut.

Tidak perlu digoyang-goyang saat ecthing.

Kekurangan Larutan “HCL + H2O2 + H2O”

Memerlukan izin untuk membelinya karena merupakan cairan kimia yang cukup berbahaya.

bau yang menyengat dan mengelaurkan gas yang perih dimata.

b) Etching menggunakan “Ferric chloride (FeCl3) + Air panas”

Alat & bahan :

PCB yang sudah diberi layout (manual/sablon)

Wadah plastik

Sarung tangan karet

Masker

Ferric chloride (FeCl3)

Air panas

lotion anti nyamuk (soffel) / amplas halus

Proses Etching :

Siapkan wadah plastik , ukuran disesuaikan dengan pcb yang akan dietching.

Pakailah sarung tangan karet dan masker.

Masukan Ferric chloride kedalam wadah plastik secukupnya.

Tuangkan air panas kedalam wadah secara perlahan.

Masukan PCB kedalam wadah, pastikan semua permukaan PCB terendam dan goyangkan wadah plastik dengan hati-hati agar tidak tumpah.

Setelah kurang lebih 15 menit tembaga yg tidak tertutup tinta akan larut semua, lalu segera angkat PCB dari wadah, jika PCB telat diangkat maka kemungkinan tembaga yg tertutup tinta pun juga akan larut sehingga akan ada jalur yang terputus.

Cuci PCB dengan air bersih lalu keringkan.

Hilangkan tinta spidol/sablon yang masih menempel dengan menggunakan soffel atau amplas halus dan selesai.

Kelebihan “Ferric chloride (FeCl3) + Air panas”

Bisa dibeli di toko elektronika terdekat dan tidak perlu izin khusus.

Harganya murah.

Kekurangan “Ferric chloride (FeCl3) + Air panas”

Dibutuhkan waktu lebih dari 15 menit untuk melarutkan tembaga pada PCB.

Harus menggunakan air panas.

3.Tahap Pengeboran PCB

Tahap pengeboran PCB yaitu proses melubangi PCB dengan menggunakan bor khusus PCB . Letak dan ukuran lubang disesuaikan dengan layout yang sudah dibuat, biasanya ukuran yang sering dipakai yaitu 0,8 dan 1 mm.

Alat & bahan :

PCB yang sudah di etching

Bor mini khusus PCB

Mata bor 0.8 / 1 mm

Masker

Proses pengeboran :

Pakailah masker agar serbuk-serbuk hasil pengeboran tidak terhirup.

Pasang mata bor pada bor pcb dan pastikan mata sudah terkunci.

Lubangi PCB sesuai layoutnya. Pastikan posisi bor nya tegak lurus yaitu 90^o

4.Tahap penyolderan komponen pada PCB

Penyolderan ialah proses penyambungan dua logam atau lebih dengan cara meleburkan timah diantara logam tersebut, sehingga membuat logam yang satu dengan yang lainnya menjadi terhubung. Contohnya adalah penyolderan kaki-kaki komponen pada tembaga PCB.