Buat PCB Sendiri: Panduan Pemula untuk Printed Circuit Board Buatan Rumah

Papan sirkuit cetak (PCB) modern adalah darah kehidupan teknologi saat ini. Sangat sulit untuk menemukan elektronik yang tidak memiliki PCB dalam bentuk apa pun. Sementara membutuhkan produsen PCB profesional untuk menghasilkan PCB berkualitas, Anda dapat membuat PCB Buatan Rumah Anda sendiri. Dalam panduan berikut, kami akan menunjukkan kepada Anda bagaimana.

Homemade PCB–Apa itu Printed Circuit Board?

Gambar papan sirkuit cetak dengan komponen

Papan sirkuit cetak menjadi luas digunakan di bagian kedua abad ke-20. Sebelum itu, produsen menghubungkan komponen alat secara langsung melalui kabel. Akibatnya, itu tidak terorganisir dan berantakan. Penciptaan PCB bertujuan untuk menyelesaikan masalah ini.

Pada dasarnya, PCB adalah sekumpulan kabel yang tertanam yang berjalan melalui irisan datar serat kaca. Untuk memahami cara kerjanya, Anda perlu mengetahui cara pembuat membuatnya.

Selama proses pembuatan, produsen akan menumpuk irisan serat kaca dan merawatnya dengan resin kimia. Resin akan membuatnya merekat bersama-sama.

Selanjutnya, produsen akan menerapkan lapisan tembaga di kedua sisi papan serat kaca. Lalu, mereka akan menerapkan photoresist. Produsen kemudian akan meng-etch pola tata letak PCB yang cocok dengan jejak pada papan. Setelah itu, mereka akan mengeras dan mengeringkan papan dengan cahaya UV.

Papan sirkuit cetak setelah rangkai lengkap pindah ke mesin reflow oven

Selanjutnya, produsen akan mencuci papan dengan air hangat yang akan mencuci area yang tidak tertutup, meninggalkan jejak tembaga. Jejak ini akan menjadi dasar untuk bagaimana PCB akan terlihat setelah proses pengikisan tembaga.

Tergantung pada spesifikasi dan desain papan, produsen akan bor lubang pemasang, lubang through-hole, dan lubang via untuk koneksi dan komponen.

Meskipun demikian, karena PCB hanyalah sekumpulan koneksi listrik pada substrat, Anda tidak memerlukan proses manufaktur mewah untuk membuat yang sederhana. Kami akan menunjukkan kepada Anda bagaimana di bagian restante dari panduan ini.

Homemade PCB– Cara Membuat PCB di Rumah?

Koleksi tiga papan sirkuit cetak tembaga.   

Bagian panduan ini akan membahas cara membuat PCB DIY Anda sendiri di rumah. Kami telah menyertakan daftar semua bahan yang akan Anda butuhkan. Namun, menurut kami, komponen penting yang akan Anda butuhkan adalah perangkat lunak desain PCB. Untungnya bagi Anda, ada banyak perangkat lunak desain open-source yang hebat untuk membantu Anda membuat desain rangkaian Anda. Mereka meliputi:

• Autodesk Eagle
• KiCad
• Fritzing
• DesignSpark PCB
• ExpressPCB
• PCBWizard

Setiap alat ini memiliki tutorial dan dokumentasi untuk membantu Anda mempelajari cara mendesain tata letak PCB. Setelah Anda membuat dan mencetak desain PCB yang diinginkan, Anda dapat melanjutkan ke bagian restante dari panduan ini.

Menggambar sketsa papan sirkuit cetak

Homemade PCB– Alat dan Bahan yang Diperlukan

• Kertas majalah lama atau brosur iklan dengan cetakan glosy
• Koran lama
• Printer laser atau inkjet
• Setrika uap pakaian
• Lembaran copper clad laminate
• Larutan bubuk klorida besi (FeCl3 etching solution)
• Cuci piring serat baja/wool baja
• Aseton (pembersih kuku cat/penghilang)
• Sarung tangan kain karet
• Kotak plastik/wadah plastik
• Sendok teh
• Kawat PVC
• Kertas foto/glosy A4
• Kertas abrasi
• Marker permanen hitam
• Cutter
• Kertas abrasi
• Gulungan hand paper
• Bulus kapas
• Tape kertas bening
• Kertas cokelat
• Sarung tangan oven

Instruksi

Untuk tutorial ini, kami telah memutuskan untuk menjaga hal-hal tetap sederhana. Kami akan membuat PCB yang terhubung ke chip 555 timer. Jadi, Anda akan dapat mengembangkan atau mengintegrasikan ke dalam switch sentuh Anda sendiri. Sebelum melanjutkan ke instruksi di bagian ini, pastikan Anda memiliki semua bahan dan alat.

Koleksi chip bersama dengan serangkaian papan sirkuit

Homemade PCB– Langkah 1

Gunakan printer inkjet atau laser Anda untuk mencetak tata letak PCB yang Anda buat menggunakan salah satu perangkat lunak desain PCB yang kami rekomendasikan. Pastikan ia dicetak dalam Hitam/Skala Abu-abu. Anda dapat mengonfigurasi pengaturan pada perangkat lunak desain PCB dan pengaturan driver printer.

Selain itu, Anda harus memastikan itu adalah printout mirror. Selain itu, harus dicetak pada sisi glosy kertas foto. Setelah dicetak, potong desain dari artikel.

Mencetak tata letak PCB  

Homemade PCB– Langkah 2

Potong sepotong persegi dari lembar copper clad laminate menggunakan cutter. Saat memotong, gunakan tata letak PCB yang dicetak sebagai referensi ukuran.

Homemade PCB– Langkah 3

Gunakan serat baja atau cuci piran untuk menggosok sisi tembaga lembar laminate yang dipotong, menghapus lapisan oksida atas dan photoresist. Ini akan memudahkan Anda untuk menempelkan tata letak desain PCB pada tembaga.

Homemade PCB– Langkah 4

Pindahkan tata letak PCB yang dicetak ke atas lapisan tembaga yang telah dirawat (yang akan berfungsi sebagai PCB akhir). Pastikan bagian glosy kertas menghadap ke bawah dan sejajar dengan sisi lembar laminate tembaga.

Homemade PCB– Langkah 5

Selanjutnya, letakkan kertas cokelat di atas potongan tembaga dan kertas desain yang dicetak. Tekan dan setrika desain ke potongan tembaga, dengan kertas cokelat berfungsi sebagai pelindung. Saat melakukannya, Anda perlu memastikan:

• Anda menggunakan permukaan kayu datar atau granit
• Setrika tidak diatur ke mode uap
• Setrika perlahan sambil memberikan tekanan yang stabil
• Papan tembaga aman – Anda dapat menggunakan penyepit

Gambar setrika uap pakaian. Panaskan setrika uap hingga mencapai suhu maksimalnya.

Seluruh proses transfer akan memakan waktu satu jam jika Anda melakukannya dengan benar. Namun, jika Anda tidak nyaman menggunakan setrika, Anda dapat mentransfer desain ke wajah tembaga menggunakan pensil dan marker permanen hitam.

Langkah 6

Gunakan sarung tangan oven untuk memindahkan potongan tembaga ke dalam mangkok, bak, atau wadah air hangat. Selanjutnya, Anda akan perlu membiarkannya dalam air selama 10 menit. Terakhir, pisahkan kertas dari tembaga dengan lembut. Cara paling efektif untuk melakukannya adalah dengan mengupas kertas dari tembaga di sudut rendah.

Kadang-kadang, desain mungkin tidak sepenuhnya muncul pada wajah tembaga. Dalam hal itu, Anda akan perlu menggunakan marker permanen hitam Anda untuk mengisi garis yang hilang.

Langkah 7

Selanjutnya, kita perlu meng-etch plat. Pakai sarung tangan karet dan tutup lantai, meja, dan dapur Anda dengan kertas cokelat atau koran. Akibatnya, ini akan mencegah larutan pengikis merusak mereka.

Isi wadah atau kotak plastik dengan air dan tempatkan tiga sendok teh bubuk klorida besi ke dalamnya. Aduk dengan hati-hati hingga larutan larut. Selanjutnya, celupkan PCB (potongan tembaga) ke dalam larutan selama tiga puluh menit atau hingga proses membuka tembaga.

Gunakan penyepit untuk memeriksa apakah proses pengikisan selesai. Ini harus menghapus tembaga yang tidak diinginkan dari produk akhir.

Langkah 8

Setelah Anda meng-etch PCB, cairkan sisa larutan klorida besi dan buang dengan hati-hati. Jangan corong ke saluran air atau buang ke toilet. Ini dapat merusak plompa dan pipa Anda. Jika memungkinkan, hubungi layanan pengumpulan bahan kimia berbahaya di kota Anda.

Gunakan beberapa titik aseton (pembersih kuku cat) pada bulus kapas untuk menghapus tinta/toner pada PCB untuk mengungkap tata letak tembaga. Selanjutnya, bersihkan dan bilas PCB dengan air hangat dengan hati-hati dan keringkan dengan lembar hand paper.

Terakhir, Anda dapat menggunakan kertas abrasi untuk merapikan dan menghaluskan tepi PCB. Anda dapat menggunakan bor mikro-listrik untuk membuat lubang through-hole. Secara alternatif, Anda dapat solder komponen elektronik Anda langsung pada PCB. Jika Anda ingin PCB memiliki tampilan yang lebih tradisional, Anda dapat membeli cat solder UV hijau atau merah.

Setelah Anda melakukan itu, yang harus Anda lakukan hanyalah membersihkan area kerja Anda, dan Anda memiliki PCB Buatan Rumah yang solid.

Papan sirkuit cetak tanpa komponen

Kesimpulan

Breadboard bagus saat Anda masih belajar dasar-dasar. Namun, Anda akan menemukan bahwa PCB yang dapat disolder sebenarnya lebih baik untuk proyek yang lebih kompleks. Meskipun demikian, kami harap Anda telah menikmati membaca panduan ini. Jika Anda ingin mempelajari lebih lanjut tentang proses manufaktur PCB, jangan ragu untuk mengunjungi bagian restante dari situs web kami. Seperti biasa, terima kasih telah membaca.