Materi PCB

1. Pengertian PCB (Printed Circuit Board)

PCB adalah singkatan dari Printed Circuit Board yang dalam bahasa Indonesia sering diterjemahkan menjadi Papan Rangkaian Cetak atau Papan Sirkuit Cetak. Seperti namanya yaitu Papan Rangkaian Tercetak (Printed Circuit Board), PCB adalah Papan yang digunakan untuk menghubungkan komponen-komponen Elektronika dengan lapisan jalur konduktornya yaitu tembaga.

PCB ditemukan oleh seorang ilmuwan Austria yang bernama Paul Eisler pada tahun 1936. Paul Eisler menggunakan PCB pertama kalinya di sebuah rangkaian Radio. Kemudian pada tahun 1943, Amerika Serikat mulai memanfaatkan teknologi PCB ini pada Radio Militer dalam skala yang lebih besar. Tiga tahun setelah perang dunia kedua yaitu pada tahun 1948, PCB mulai digunakan untuk produk-produk komersil oleh perusahaan-perusahaan Amerika Serikat.

2. PCB dan Bahan-bahannya

Secara struktur, PCB seperti kue lapis yang terdiri dari beberapa lapisan dan dilaminasi menjadi satu kesatuan yang disebut dengan PCB. Ada PCB yang berlapis satu lapisan tembaga (Single Sided), ada juga yang berlapis dua lapisan tembaga (double sided) dan ada juga PCB yang memiliki beberapa lapisan tembaga atau sering disebut dengan Multilayer PCB.

Berikut ini adalah struktur dan komposisi standar dari PCB (Printed Circuit Board).

a. Substrat (Lapisan Landasan)

Lapisan dasar (landasan) PCB biasanya disebut dengan Substrat. Bahan Substrat yang paling umum digunakan adalah FR2 dan FR4. FR2 atau Flame Resistant 2 adalah kertas bonding resin sintetis (synthetic resin bonded paper) yaitu bahan komposit yang terbuat dari kertas yang diresapi dengan resin plastik formaldehida fenol (plasticized phenol formaldehyde resin). Sedangkan FR4 atau Flame Resistant 4 adalah anyaman Fiberglas yang dilapisi dengan resin epoksi (epoxy resin). FR4 memiliki daya serap air yang rendah, properti isolasi yang bagus serta tahan suhu panas hingga 140 derajat celcius. Namun, PCB yang berbahan FR4 lebih mahal jika dibandingkan dengan PCB yang berbahan FR2.

b. Tembaga (Copper)

Lapisan PCB berikutnya adalah lapisan tembaga tipis yang dilaminasi ke lapisan substrat dengan suhu tinggi tertentu dan perekat. Tergantung pada jenis PCB-nya, lapisan tembaga tipis ini hanya akan dilapisi pada satu sisi substrat untuk jenis Single Sided PCB. Sedangkan Double Sided PCB terdapat lapisan tembaga tipis di dua sisi Substrat. Seiring dengan perkembangan Teknologi manufakturing PCB saat ini, PCB telah dapat dibuat hingga 16 lapisan atau bahkan lebih dari 16 lapisan tergantung pada perancangan PCB dan rangkaian yang diinginkan.

c. Soldermask

Soldermask adalah lapisan diatas lapisan tembaga yang berfungsi melindungi tembaga atau jalur konduktor dari hubungan atau kontak yang tidak disengaja. Lapisan soldermask ini hanya terdapat pada bagian-bagian PCB yang tidak disolder, sedangkan bagian yang akan disolder tidak ditutupi oleh lapisan soldermask. Lapisan soldermask ini juga dapat membantu para pengguna PCB untuk menyolder tepat pada tempatnya sehingga mencegah solder short (hubung singkat solder). Lapisan soldermask ini biasanya berwarna hijau, namun ada juga yang berwarna lain seperti warna biru dan merah.

d. Silkscreen

Lapisan setelah soldermask adalah lapisan silkscreen yang biasanya berwarna putih atau hitam. Namun ada juga silkscreen yang berwarna lain seperti warna abu-abu, warna merah dan bahkan ada berwarna kuning keemasan. Silkscreen merupakan cetakan huruf, angka dan simbol pada PCB. Silkscreen ini berfungsi sebagai tanda atau indikator untuk komponen-komponen elektronika pada PCB sehingga mempermudah orang dalam merakitnya.

3. Jenis-jenis PCB berdasarkan jumlah lapisannya

Berdasarkan jumlah lapisannya, PCB dapat dibagi menjadi Single Sided PCB, Double Sided PCB dan Multilayer PCB. Berikut ini adalah jenis-jenis PCB berdasarkan jumlah lapisannya.

a. Single Sided PCB

Single Sided PCB atau Papan Rangkaian Cetak satu sisi adalah jenis PCB yang hanya terdiri dari satu lapisan tembaga yang tertempel di satu sisi substrat PCB. PCB jenis ini biasanya digunakan pada rangkaian elektronik yang sederhana dan biaya produksinya juga relatif lebih murah.

b. Double Sided PCB

Double Sided PCB atau Papan Rangkaian Cetak dua sisi adalah jenis PCB yang terdiri dari dua lapisan tembaga. Lapisan Tembaga tersebut tertempel di kedua sisi substrat PCB. Lubang pada PCB double sided PCB juga berfungsi sebagai jalur penghubung antar satu lapisan tembaga di satu sisi dengan lapisan tembaga di sisi lainnya.

c. Multilayer PCB

Multilayer PCB adalah jenis PCB yang terdiri dari beberapa lapisan substrat dan lapisan tembaga yang dipisahkan oleh lapisan insulator. Multilayer PCB ini biasanya digunakan pada rangkaian elektronik yang kompleks. Umumnya terdiri dari 4 lapisan, 6 lapisan, 8 lapisan, 10 lapisan hingga 16 lapisan.

4. Jenis-jenis PCB berdasarkan fleksibilitasnya

a. Rigid PCB

Jika diterjemahkan ke dalam bahasa Indonesia, Rigid berarti Kaku. Jadi yang dimaksud dengan Rigid PCB adalah Papan Rangkaian Cetak yang Kaku dan tidak dapat dilipat atau tidak Fleksibel. Rigid PCB terbuat dari bahan substrat yang padat dan kaku seperti fiberglass sehingga memang sengaja dibuat untuk tidak dapat dilipat atau dibengkokkan.

b. Flex PCB

Flex PCB atau Flexible PCB adalah PCB yang substrat-nya terbuat dari bahan plastik yang fleksibel. Bahan dasar ini memungkinkan PCB dibengkokkan tanpa merusak rangkaian yang ada pada PCB tersebut.

c. Rigid-Flex PCB

Rigid-Flex PCB merupakan gabungan dari teknologi Rigid PCB dan Flex PCB yaitu terdiri dari Rigid PCB dan Flex PCB. Umumnya, Rigid PCB dihubungkan dengan Flex PCB.

Read more »

Proses Etching (Melarutkan Tembaga Pada PCB)

Seperti yang kita tahu bahwa dalam rangkaian elektronika terdapat yang namanya PCB, yaitu papan tipis yang dibuat untuk dipasang komponen agar menjadi satu rangkaian elektronika. Namun sebelum dipasang komponen, kita harus membuat lay out terlebih dahulu untuk menghubungkan komponen satu sama lain.

Lalu setelah menggambar lay out dengan sepidol permanen atau dengan sablon pada PCB, agar komponen dapat saling terhubung sesuai jalur pada skema rangkaiannya, maka harus dibuang lapisan tembaga yang tidak terhubung atau tidak terpakai, dengan cara dietching.

Proses Etching adalah proses melarutkan lapisan tembaga yang tidak terpakai (lapisan yang tidak terkena sepidol permanen atau sablon) dengan bahan kimia agar nantinya hanya tinggal bagian lay out nya saja yang tersisa.

Lalu bahan kimia apa yang biasa digunakan untuk melarutkan lapisan tembaga tersebut??

Ada beberapa bahan kimia yang bisa digunakan, yaitu :

1. Ferric Chloric (FeCl3)

2. Hidrogen Peroksida (H2O2)

3. Asam Klorida (HCl)

Dari ketiga bahan di atas, semuanya harus menggunakan plastik sebagai wadah, karena jika menggunakan bahan logam untuk wadah, maka akan ikut larut wadahnya. Dan juga kita harus menggunakan sarung tangan plastik atau karet sebagai pelindung tangan, dan masker pun penting karena gas yang dihasilkan dari ketiga bahan kimia di atas akan mengganggu pernapasan.

Dan yang tidak kalah penting, semua kegiatan Etching dengan bahan kimia tersebut harus dilakukan di luar ruangan, agar gas nya langsung terurai di udara.

Namun, lebih baik menggunakan bahan FeCl3 untuk mengetching PCB, karena bahannya lebih aman, kita bisa tidak menggunakan sarung tangan untuk membolak-balik dan mengambil PCB yang sedang dietching, tidak seperti bahan kimia HCl dan H2O2.

Bahan HCl dan H2O2 dapat dikombinasikan dengan perbandingan berikut,

HCl : 1

H2O2 : 2

Air : 4

Sekian materi PCB dan Proses Etching PCB dari saya, apabila ada pertanyaan silakan tulis di kolom komentar ataupun bisa japri saya via WhatsApp

Read more »

Materi Penting TAV Kelas 11

Assalamu'alaikum anak-anak kelas 11 yang selalu saya banggakan.
Di kesempatan kali ini saya akan membagikan materi Elektronika Dasar yang meliputi;

1. Gambar Skema Rangkaian
2. Komponen Aktif dan Komponen Pasif

3. Fungsi dan Penerapan Komponen Pada Rangkaian

4. Membaca Pengukuran Pada AVO Meter

5. Bahan Pembuatan dan Karakteristik Komponen

6. Komponen SMT (Surface Mount Technology)

7. Komponen SMD (Surface Mount Device)

Dan materi di atas sangat penting untuk kita dalam kehidupan sehari-hari karena kita hidup pasti akan membutuhkan ilmu Elektronika.

Klik disini untuk melihat video pada Youtube, klik disini untuk mendownload videonya.

Khusus untuk materi dari mata pelajaran produktif 1 (KBGT) ada tugas untuk membuat lay out secara manual dari rangkaian power supply adjustable, gambar skema rangkaian nya di bawah ini, dan untuk tutorial menggambar layout secara manual silakan klik video yang telah saya buat disini.

Tonton semua videonya dan buatlah tata letak dan layout di buku milimeter block, buat serapih dan dengan sebenar-benarnya, karena nanti akan ada tes lisan dari saya.

Read more »

Materi Elektronika Dasar Kelas 10

Assalamu'alaikum anak-anak kelas 10 yang selalu saya banggakan.
Di kesempatan kali ini saya akan membagikan materi Elektronika Dasar yang meliputi;

1. Gambar Skema Rangkaian
2. Komponen Aktif dan Komponen Pasif [click here]

3. Macam-macam, Fungsi dan Penerapan [resistor], [kapasitor], [induktor], [dioda 1], [dioda 2]

4. Membaca Pengukuran Pada AVO Meter

5. Bahan Pembuatan dan Karakteristik Komponen

6. Komponen SMT (Surface Mount Technology)

7. Komponen SMD (Surface Mount Device)

Dan materi di atas sangat penting untuk kita dalam kehidupan sehari-hari karena kita hidup pasti akan membutuhkan ilmu Elektronika.

Klik disini untuk melihat video pada Youtube, klik disini untuk mendownload videonya.

Khusus untuk materi dari mata pelajaran produktif 1 (KBGT) ada tugas untuk membuat lay out secara manual dari rangkaian power supply adjustable, gambar skema rangkaian nya di bawah ini, dan untuk tutorial menggambar layout secara manual silakan klik video yang telah saya buat disini.

Buatlah tata letak dan layout di buku milimeter block, buat serapih dan dengan sebenar-benarnya.

Read more »

Kumpulan Tugas KBGT

Berikut adalah Kumpulan Tugas Harian dari Mata Pelajaran KBGT

1. Semester Ganjil

TUGAS 1

TUGAS 2

TUGAS 3

TUGAS 4

TUGAS 5

TUGAS 6

TUGAS 7

TUGAS 8

TUGAS 9

TUGAS 10

 

2. Semester Genap

TUGAS 1

TUGAS 2

TUGAS 3

TUGAS 4

TUGAS 5

TUGAS 6

TUGAS 7

TUGAS 8

TUGAS 9

TUGAS 10

Read more »

UH 1 KBGT Genap 2021

Ulangan Harian 1 Mapel KBGT (Produktif 1)

1.  Jelaskan ukuran kertas berikut ini (dalam satuan centi meter),

* A4

* A5

* F4

2.  Jelaskan perbedaan dari kertas Kalkir dan Kertas HVS biasa !

3.  Sudut berapa yang dapat dihasilkan oleh penggaris segitiga siku-siku ?

4.  Objek gambar apa saja yang dapat dihasilkan dari sebuah jangka ?

5.  Apa fungsi kita membuat skala gambar ?

* Catatan

1.  Kerjakan dibuku tulis dan di foto

2.  Foto nya di Upload ke Instagram kalian masing-masing

3.  Ketikkan Nama dan Kelas kalian di Kolom Caption

4.  Ketikkan #UH1MapelKbgtKelas10TavGenap2021 pada Kolom Caption

Read more »

Materi 3 P3AV Genap - Radio

Radio

Pemancar AM dan FM

Modulasi Antena penerima mengubah gelombang radio menjadi variasi tegangan yang diberikan pada pesawat penerima (sinyal antena). Informasi suara dimodulamkan pada gelombang pembawa oleh:

1. Variasi amplitudo dari gelombang pembawa dalam irama suara (AM).
2. Variasi frekuensi dari gelombang pembawa dalam irama suara (FM).

Modulasi amplitudo (AM), amplitudo dari teganngan gelombang pembawa bervariasi dalam irama suara dan frekuensi gelombang pembawanya adalah tetap.

Modulasi Amplitudo AM Dalam modulasi amplitudo gelombang pembawa dimodulasikan sesuai dengan amplitudo gelombang sinyal. Modulasi amplituo biasanya disingkat dengan AM. Gelombang yang modulir dengan sistem AM biasanya disebut sampul (envelope) dan sesuai dengan amplitudo gelombang sinyal. Dalam bentuk lain, gelom bang dari gelombang bermodulasi sesuai dengan amplitudo gelombang sinyal. Bila amplitudo gelombang sinyal kecil, amplitudo gelombang pembawa juga kecil dan sebaliknya. Tinggi rendahnya perubahan amplitudo diungkapkan dengan istilah derajat modulasi. Jika derajat modulasi diungkapkan dalam prestasi

disebut modulation ratio (perbandingan modulasi).

Modulasi Frekuensi FM Dalam modulasi frekuensi, frekuensi dari gelombang pembawa di modulasikan sesuai dengan amplitudo gelombang sinyal, sedangkan amplitudo gelombang pembawa tetap (tidak berubah). Modulasi frekuensi disingkat dengan FM. Amplitudo gelombang sinyal pada puncak positifnya, frekuensi gelombang pembawa juga menjadi maksimun. Apabila amplitudo gelombang sinyal pada puncak negatifnya, frekuensi gelombang pembawaa menjadi minimun.

Dalam hal ini frekuensi gelombang pembawa diubah sesuai dengan amplitudo gelombang sinyal. Perubahan frekuensi yang disebabkan oleh perubahan amplitudo gelombang sinyal disebut frequency deviation atau penyimpangan frekuensi. Perbandingan modulasi dari FM ditentukan / ditetapkan 100% pada penyimpangan menjadi minimun.

Prinsip dasar dari pengiriman dan penerimaan gelombang radio dijelaskan berikut ini. 

• Pada pemancar

1. Suara diubah ke dalam sinyal listrik (mikrofon).
2. Sinyal listrik dimodulir oleh arus yang berfrekuensi tinggi yang mempunyai karakteristik radiasi yang baik (modulasi).
3.  Gelombang radio dipancarkan dari antena (antena pemancar). 

• Pada penerima

1. Gelombang radio ditangkap (antena penerima).
2. Gelombang radio dipilih (tuning).
3. Sinyal suara dipisahkan dari modulasi yang berfrekuensi tinggi (deteksi).
4. Suara direproduksi (dihasilkan lagi) (speaker).

Pada stasiun pemancar, musik dan suara diubah ke dalam arus sinyal suara oleh mikrofon yang kemudian dimodulir oleh arus yang berfrekuensi tinggi dan dipancarkan dari antena sebagai gelombang radio (gelombang listrik).

Gangguan Penyiaran

Besarnya sinyal yang diterima kadang-kadang tinggi dan kadang-kadang lemah, fenomena ini disebut fading.

Hal itu disebabkan oleh penerimaan yang terus menerus/ atau sebagian dari gelombang yang berbeda yang dipancarkan dari arah yang berbeda.

• Fading Gelombang Menengah

Fading gelombang menengah umumnya terjadi kira-kira 100 km dari stasiun pemancar. Pada jarak yang lebih jauh dari 100 km, gelombang pantulan ionosfer menjadi lebih kuat dan pengaruh fading makin berkurang. Tetapi dalam hal ini suatu perbedaan fading yang diakibatkan oleh interferensi antara gelombang pantulan yang berjalan dalam jalan penyiaran yang berbeda. Fading dalam 100 km disebut fading jarak pendek dan yang lainnya disebut fading jarak panjang. 

• Fading Gelombang Pendek

Kemungkinan fading jarak pendek adalah sangat kecil, tidak seperti dalam gelombang menengah. Fading gelombang pendek disebabkan oleh perubahan/ guncangan dalam ionosfer itu sendiri dan interaksi antara gelombang ionosfer yang berbeda jalan (fading jarak panjang). Fading jarak pendek terjadi pada siang dan malam hari. Frekuensi serta besarnya perubahan kekuatan medan listrik adalah sedang dan lambat. 

• Fading Gelombang Sangat Pendek 

Fading juga dijumpai dalam gelombang sangat pendek. Hal itu dise babkan oleh perubahan faktor pembiasan, selain itu juga dapat terjadi bila jarak penyiaran lebih jauh daripada jarak penglihatan atau jika panjang gelombangnya sangat pendek. Kepekatan elektron dalam ionosfer dengan cepat bertambah bila terkena sinar matahari dan gelombang pendek dapat diserap dalam ionosfer. Hal itu mengakibatkan berkurangnya kepekaampenerimaan untuk periode dari beberapa menit hingga beberapa jam dan kadang-kadang sampai tidak memungkinkan penerimaan, fenomena ini disebut delinger. Ledakan lentur matahari (sinar matahari) dapat mengganggu medan magnet bumi dan menyebabkan ionisasi yang tidak normal. Apabila hal ini terjadi, gelombang pendek dengan drastis berkurang dan penerimaan tidak memungkinkan lagi. Fenomena ini disebut gangguan magnet. 

Gangguan Dan Kerusakan Radio

Kerusakan yang terjadi pada pesawat elektronika lebih banyak ditimbulkan karena:

1. Terbaliknya polaritas baterai pada waktu pemasangan
2. Terjadinya hubungan singkat pada jalur yang ada di bagian dalam 
3. Kelebihan arus dan tegangan

Apabila salah satu dari ketiga hal di atas terjadi maka komponen pertama yang diserang adalah transistor dan IC. Hal itu disebabkan dua jenis komponen semikonduktor ini memang peka terhadap segala macam hal, peka terhadap benturan dan peka terhadap panas yang berlebihan. Karena itu pada waktu memasang baterai perhatikan benar polaritasnya, mana yang positif dan mana yang negatif. Begitu pula pada waktu merakit, gunakanlah penjepit untuk menahan panas yang datang dari solder ketika melakukan pemasangan transistor, kalau komponen yang satu ini untuk berbagai tipe sudah tersedia pula soketnya. Pemeriksaan yang perlu kita lakukan pada bagian luar pesawat yang hendak kita perbaiki ini mencakup beberapa hal berikut.

1. Periksalah pada bagian catu dayanya, misalnya baterai, akumulator(accu), atau catu daya yang lain. Pastikan bahwa sumber daya listriknya dalam kondisi baik atau normal, artinya mempunyai tegangan dan arus sebagaimana mestinya.
2. Apabila sumber catu itu berasal dari jaringan PLN maka yang perlu dikontrol adalah kabel yang menghubungkan antara bagian adaptor dengan jaringan PLN dites dengan menggunakan avometer.
3. Perlu dikontrol pula pada kabel-kabel lain yang mungkin berada di luar pesawat. Misalnya kabel yang menghubungkan antara pesawat dengan speaker dan lain sebagainya. 

Setelah pemeriksaan pada bagian luar pesawat kita lakukan dan tidak ada satu pun yang perlu diperbaiki maka selanjutnya kita kontrol lebih dahulu sirkuitnya, perhatikan hal berikut. 

1. Periksa semua kabel yang menghubungkan antarkomponen
2. Periksa pada setiap solderan komponen
3. Jika tidak satu pun poin di atas perlu diperbaiki, hidupkan pesawat dan tes dengan injektor pada ujung kaki tengah potensiometer sampai pesawat mengeluarkan siulan nyaring yang keluar lewat speaker.

Selain itu perlu dikontrol bagian sakelar ON OFF nya, periksa juga speakernya. Apabila radio tidak bisa ON, kemungkinan jalur hubungan ke catu daya atau sumber daya ada yang terputus. Cobalah kontrol jalur yang menghubungkan pesawat dengan catu daya baterai. Apabila ada kabel yang terlepas, solder kembali dengan rapi.

Jika antena kita gosokkan dengan benda logam terdengar suara grek-grek, menandakan bahwa komponen transistornya melemah karena aus. Suara grek juga terjadi pada potensiometernya, biasanya potensiometer merupakan komponen yang cepat aus bila sering dipakai.

Bila radio timbul suara-suara aneh atau kurang enak didengar perlu dilacak semua komponen resistor dan kapasitor, periksalah satu per satu komponen tersebut dengan cara mengetesnya menggunakan avometer.

Pemeriksaan merupakan tahap awal dalam melakukan pelacakan atas gangguan atau kerusakan yang terjadi pada pesawat radio. 

Pemeriksaan kedua adalah di bagian audio. Apabila pada bagian sirkuit audio ini ada komponen yang sudah melemah atau putus sama sekali maka suara-suara yang lain sebagaimana kerusakan pada komponen potensiometer. Cobalah kontrol satu per satu semua komponen yang ada pada bagian ini, terutama komponen transistor dan kapasitornya. 

Pemeriksaan ketiga adalah pada bagian oscilator dan mixer /pencampur. Di sini kapasitornya merupakan kapasitor variabel dan kapasitor biasa di mana kapasitor merupakan bagian dari rangkaian filtering voice (penya

ring sinyal) yang telah diterima oleh antena. Apabila radio mati (tidak ada arus yang masuk) perlu diperiksa pada

bagian catu dayanya, yaitu hubungan antara baterai dengan power. Suara yang tidak sempurna, kerusakan pada komponen transistor atau kapasitor, dan tidak mampu menangkap sinyal, perlu diperiksa pada bagian spul atau trafonya.

Read more »