Membuat PCB Elektronik

PCB pertama kali ditemukan oleh Paul Eisler pada tahun 1936, seorang ilmuwan Austria yang memasukkan penggunaan papan sirkuit ini ke dalam sebuah radio. PCB dapat digolongkan atas beberapa jenis, yaitu berdasarkan:

Susunan lapis :

a)      Single slide adalah PCB yang tersusun dari satu lapis plat tembaga.

b)      Double slide adalah PCB yang tersusun dari 2 lapis plat tembaga. 

Karakteristik :  

a)      Hard PCB adalah PCB yang bersifat keras.

b)   Flexible PCB adalah PCB yang bersifat lunak atau fleksibel.

Spesifikasi :

a)   Konvensional PCB adalah PCB yang rangkaian komponennya sederhana

b)   High Density Interconnect PCB adalah PCB yang rangkain komponennya kompleks.

Papan berlapis tembaga disebut juga Copper Clade Board. Pembuatan papan berlapis tembaga dilakukan dengan cara laminasi yaitu melekatkan lembaran tipis tembaga dengan ketebalan 0,0014 inchi sampai dengan 0,0042 inchi di atas substrat atau alas. Substrat tersebut terbuat dari bahan Phenolik atau bahan serat gelas (fibre glass). Papan rangkaian yang terbuat dari bahan Phenolik tidak boleh digunakan pada frekuensi di atas 10 MHz, karena akan mengakibatkan kerugian signal. Papan Phenolik biasanya berwarna coklat. Papan rangkaian yang terbuat dari bahan serat gelas mampu menangani frekuensi sampai dengan 40 MHz. Papan ini mempunyai warna kehijauan dan semi transparan.

Metode Otomatis 

Printed Circuit Board (PCB) adalah sebuah perangkat yang menghubungkan komponen elektronik mekanis dan elektrik. Komponen ini dipasang melalui lubang-lubang di papan atau pada permukaan papan dan di tempatkan dengan solder. Sambungan listrik ke komponen yang dicapai oleh trek yang tergores di papan, dan melalui plating konduktif dalam lubang, yang membawa arus dari satu lapisan yang lain.Manufaktur PCB terdiri dari lebih dari 100 langkah individu, yang melibatkan berbagai bahan baku mahal, dan menggunakan proses pencitraan mekanik, kimia, listrik dan grafis dan keterampilan. Tetapi penyusun akan menjelaskan secara singkat garis besar dari proses pembuatan PCB secara otomatis tersebut.

Proses gambar layout otomatis

Berbeda dengan metode secara manual, biasanya pada pembuatan PCB dalam skala besar, perancangan jalur rangkaiannya tidak digambar menggunakan tangan karena akan cukup memakan waktu yang lama dalam membuat suatu layout dalam jumlah yang banyak. Maka pada Manufaktur PCB, perancangan tata letak dan jalur rangkaiannya menggunakan suatu software komputer agar lebih praktis dan efisien. Contoh-contoh software yang biasa digunakan, diantaranya: Multisim, Proteus, Altium, CircuitMaker,Eagle, dll.

Metode Manual

Proses gambar layout manual 

Pembuatan PCB diawali dengan merancang tata letak dan jalur rangkaian berdasarkan diagram skema. Untuk mempermudah dalam merancang tata letak digunakan kertas grid. Tata letak yang dihasilkan kemudian digunakan untuk merancang jalur rangkaian dengan menggunakan kertas trasparan. Caranya yaitu dengan meletakan kertas transparan (tembus cahaya) di atas gambar tata letak kemudian gambar jalur rangkaian. Selain kertas transparan dapat digunakan kertas kalkir atau plastik transparasi untuk OHP. Gambar jalur rangkaian pada kertas transparan ini dapat disebut sebagai film.

Proses etching manual

Setelah itu adalah pelarutan dengan cairan pelarut yang disebut etchant, semua lembaran tembaga kecuali yang tertutup atau tergambar oleh bahan resist akan dilarutkan. Hasilnya merupakan jalur rangkaian yang tertinggal pada bahan alas.

Proses drilling manual

Langkah selanjutnya adalah dilakukan pengeboran atau pembuatan lubang-lubang kaki komponen,setelah itu membersihkan PCB dari bahan pelarut tembaga maupun bahan gambar kemudian dikeringkan.

Proses afdruk otomatis

Di dalam Manufaktur PCB tidak terdapat proses afdruk dan pengecatan, tetapi langsung kepada proses pencetakan. Pencetakannya pun jauh berbeda, apabila di dalam metode secara manual, gambar dari kertas di pindahkan ke papan tembaga, tetapi di dalam Manufaktur PCB, gambar yang telah di rancang di dalam komputer langsung di cetak ke papan tembaga menggunakan suatu printer khusus.

Proses etching otomatis

Proses pelarutan atau echant di dalam Manufaktur PCB tidak jauh berbeda dengan proses pelarutan di dalam metode secara manual, karena tetap dimasukan ke dalam larutan FeCl (Ferric klorid). Hanya saja dalam Manufaktur PBC menggunakan bantuan mesin dalam proses pelarutannya.

Proses drilling otomatis

Proses pengeboran atau drilling di dalam Manufaktur PCB juga tidak jauh berbeda dengan proses drilling pada metode secara manual, hanya saja proses drilling pada Manufaktur menggunakan bantuan mesin sehingga hasil drillingnya jauh lebih baik.sistem yang digunakan pada proses drilling otomatis adalah system yang disebut microcontroller.Microcontroller atau pengendali mikro merupakan system mikroprosesor lengkap yang terkandung di dalam sebuah chip. Microcontroller berbeda dengan microprosesor serba guna yang digunakan dalam sebuah PC, karena sebuah microcontroller umumnya telah berisi komponen pendukung system minimal microprosesor, yakni memori dan antarmuka I/O. Atau dengan kata lain microcontroller adalah suatu keeping IC dimana terdapat microprosesor dan memori program (ROM) serta memori serbaguna (RAM).

Proses solder masking

Setelah proses drilling selesai, terdapat proses pemasangan solder mask atau biasa dikenal dalam istilah umum pernis,yaitu lapisan polimer yang memberikan pelindung permanen untuk sebuah papan tembaga PCB dan mencegah solder dari bridging antara konduktor, sehingga mencegah arus pendek. Solder mask diciptakan terutama untuk memfasilitasi gelombang menyolder yang digunakan dalam perakitan massal. Solder mask paling sering diterapkan dengan warna hijau tetapi tersedia dalam berbagai warna.

Proses perancangan letak komponen 

Proses yang terakhir adalah proses perancangan tata letak komponen pada PCB menggunakan software yang sama seperti pada proses perancangan jalur rangkaian. Lalu cetak rancangan tata letak komponen tersebut langsung ke papan tembaga PCB yang telah menggunakan solder mask menggunakan printer khusus.