Pengenalan Papan PCB

Dalam kehidupan sehari-hari tentunya Anda sering berhubungan dengan peralatan elektronika seperti Televisi, Komputer dan yang tak asing lagi yaitu Radio. Di dalam peralatan tersebut terdapat banyak komponen-komponen elektronika seperti resistor, transistor, kapasitor dan lain sebagainya. Coba saja Anda bayangkan bagaimana menyusun komponen elektronika yang mungkin jumlahnya ratusan itu bila tidak ada papan rangkaian elektronika yang disebut PCB ( Printing Circuit Board ).

Dengan adanya PCB maka komponen-komponen elektronika itu menjadi terlihat rapi tidak semrawut dan mudah untuk melacak kesalahan atau kerusakan bila peralatan tersebut suatu saat nanti mengalami gangguan.

PCB terbuat dari lempeng fiber yang dilapisi oleh tembaga. Ketika kita pertama kali membeli sebuah papan PCB kosong, papan itu belum terlihat jalur-jalur hanya ada lapisan fiber dan lapisan tembaga dipermukaannya.

Ada beberapa type PCB kosong yang ada dipasaran yaitu SINGLE SIDE, DOUBLE SIDE dan MULTI LAYER. Single Side artinya papan PCB tersebut hanya mempunyai satu sisi yang dilapisi oleh lempeng tembaga. Double Side artinya papan PCB tersebut mempunyai dua sisi yang dilapisi oleh lempeng tembaga dan lapisan fibernya ada diantara dua lapisan tembaga tersebut. Sedangkan untuk type Multi Layer biasanya hanya dibuat oleh pabrik pembuat peralatan tersebut. Type multi layer ini terdiri dari beberapa lapis tembaga dan fiber yang disusun secara berselingan.


Warna orange pada gambar di atas adalah sisi dari lempeng tembaga, sedangkan yang berwarna coklat adalah lapisan fiber. Lapisan tembaga inilah yang nantinya menjadi konduktor dari komponen yang satu ke komponen lainnya, sedangkan lapisan fiber sebagai isolator, karena tidak dapat menghantarkan lilitan

Untuk membuat jalur-jalur pada PCB diperlukan suatu teknik kimia dengan bantuan cairan FeCl3 ( Ferri Chloride ) proses ini sebenarnya mirip dengan pengikisan batu tebing dipinggir laut yang habis dikikis oleh gelombang air laut yang sedikit-demi sedikit mengikisnya. Dalam dunia ELEKTRONIKA proses ini dinamakan ETCHING.

Banyak cara untuk melakukan proses ETCHING ini, salah satunya seperti yang dituturkan di atas. Tapi untuk Industri yang berskala besar, proses seperti di atas bukanlah sebuah pilihan yang baik, karena disamping memakan waktu yang cukup lama hasilnya pun tidak memadai, untuk itu biasanya perusahaan yang berskala besar menggunakan proses ELEKTROLISIS untuk menghasilkan sebuah PCB yang bagus dan dapat diproses dengan cepat serta hasilnya memadai, tapi proses itu memerlukan biaya yang tidak sedikit. Untuk Home Industri justru sebaliknya proses ETCHING seperti yang dituturkan di atas lah yang paling murah dan mudah.
Perlengkapan yang diperlukan untuk melakukan proses ETCHING sebagai berikut :

1.PCB Kosong yang tidak berlobang.
2.Spidol anti air (Permanent Ink) merk apa saja contoh ARTLINE, SNOWMAN, ARROW, BOXI dll.
3.FeCl3 (Ferri Chloride) yang dapat dibeli di toko elektronika atau kimia.
4.Air bersih, kalau bisa usahakan pakai air panas.
5.Sebuah Baki dari plastik atau kantong plastik ukuran bebas yang penting PCB di atas nantinya bisa terendam.
6.Thinner untuk menghilangkan sisa SPIDOL
7.Sebuah penjepit dari bambu atau plastik untuk menjepit PCB yang di proses

Tindakan pertama kita yaitu menyiapkan PCB kosong dan spidol tahan air, kita akan melukiskan jalur-jalur dari rangkaian dengan spidol pada lapisan tembaga dari PCB. Nantinya pada hasil akhir jalur yang kita gambarkan dengan spidol itulah yang menjadi jalur koneksi antar komponen. Perhatikan lagi gambar berikut.

Nah gambar di atas adalah layout dasar dari rangkaian elektronika yang akan dibuat PCB nya. Titik-titik putih nantinya akan kita lubangi dengan BOR listrik atau BOR tangan dengan mata bor berdiameter 0,5 mm. Tapi juga perlu kalian ketahui bahwa semakin banyak atau lebar lapisan tembaga yang terbuang, maka semakin banyak pula cairan FeCl3 ( Ferri Chloride ) yang dibutuhkan. Jadi agar pemakaian dari FeCl3 dapat dikurangi dan juga agar jalur yang kita buat nanti tidak mudah terkelupas, maka kita usahakan memblok jalur yang mempunyai koneksi yang sama. Memang kelihatannya tidak bagus, tapi ini lebih baik sebab jalur yang kita buat nanti akan terlihat kokoh dan tidak mudah terkelupas. Sehingga Rancangan PCB kita menjadi seperti berikut ini. Pemblokan ini terserah dari selera Anda, Anda bisa saja membuat yang lebih cantik dan indah dipandang asal jalur yang tidak berhubungan jangan ikut di Blok dan juga perhatikan jangan sampai terlalu rapat dengan jalur yang

Langkah selanjutnya setelah kita melukiskan PCB kosong dengan spidol seperti yang diterangkan di atas adalah menyiapkan BAKI atau WADAH dari Plastik. Ingat wadah harus dari plastik atau bahan yang bukan terbuat dari logam, karena bila wadahnya terbuat dari logam nanti akan ikut TERKOROSI oleh cairan FeCl3.

Setelah wadah disiapkan, masukan 150 gr bubuk FeCl3 pada wadah lalu masukan sedikit demi sedikit air panas ( 70 OC ) ke dalam wadah berisi bubuk FeCl3 tersebut dan aduk perlahan lahan agar semua bubuk Ferri Chloride tersebut terlarut dalam air.

Masukan PCB rancangan tadi ke dalam wadah yang berisi larutan FeCl3, gunakan penjepit dari bambu untuk memegang PCB. Kibas-kibaskan PCB di dalam larutan tadi sampai lapisan tembaga pada PCB yang tidak tertutup oleh SPIDOL ikut terlarut dalam cairan tersebut.

Setelah semua lapisan tembaga yang tidak tertutup oleh Spidol menghilang, angkat PCB tersebut dan bilaslah dengan air bersih sampai sisa larutan FeCl3 tidak ada lagi, setelah itu keringkan. Setelah kering gunakan Thinner untuk menghilangkan lapisan SPIDOL yang masih melekat pada PCB, sehingga hasilnya nampak seperti ini.

Agar PCB yang kita buat dapat awet dan tidak mudah teroksidasi oleh udara, maka setelah dilakukan ETCHING maka lapisan tembaga tersebut kita lapisi dengan LAK atau Email atau anda juga dapat menggunakan vernish untuk menutupi lapisan tembaga pada PCB agar tahan lama dan tidak mudah Teroksidasi oleh udara.

Nama Komponen Elektronika

1.Resistor

Tahukah kamu jika resistor adalah salah satu komponen yang paling sering digunakan dalam sebuah rangkaian elektronik, seperti rangkaiannya TV, radio bahkan komputer.
Bagaimana bentuk resistor itu?

Coba perhatikan bentuk dari resistor di atas! Setiap resistor mempunyai garis/ gelang yang berwarna-warni. Warna tersebut menunjukkan nilai hambatan dari sebuah resistor.
Untuk jelasnya mari kita lihat tabel di bawah. Setiap warna menentukan nilainya masing-masing.
Setelah tahu nilai setiap warna, sekarang kita akan belajar mengunakannya. Perhatikan contoh berikut:
Misalnya resistor dengan cincin kuning, violet, merah dan emas. Cincin berwarna emas adalah cincin toleransi. jadi urutan warna cincin resistor ini adalah

- cincin pertama berwarna kuning ………………………………………4
- cincin kedua berwarna violet …………………………………………..7
- cincin ke tiga berwarna merah. ……………………………………….x100
- Cincin ke empat berwarna emas adalah cincin toleransi………….+ 5%
Arti dari toleransi itu sendiri adalah batasan nilai resistansi minimum dan maksimum yang di miliki oleh resistor tersebut. Jadi nilai dari resistor tersebut adalah
= 47 x 100+ 5%
= 4700 ohm + 5%
= 4,7k Ohm + 5%
Nilai toleransi dihitung dengan cara:
4700 x 5% = 235
sehingga,
Rmaksimum = 4700 + 235 = 4935 Ohm
Rminimum = 4700 – 235 = 4465 Ohm
Apabila resistor di atas di ukur dengan menggunakan ohmmeter maka nilainya antar 4465 s/d 4935.

Ada juga resistor yang nilainya dapat berubah-ubah. Nilai itu juga bisa kita yang memilihnya, unik kan. Resistor yang seperti ini biasanya disebut variabel resistor.
Setelah kalian mempelajari bentuk dan macam dari resistor, tahukah kalian fungsi dari resistor?
Jadi Banyak sekali kegunaaan dari resistor seperti:
- Untuk menghambat dan membatasi arus listrik dalam sebuah rangkaian elektronik
- Untuk melindungi rangkaian listrik dari arus yang berlebih
- Untuk membagi tegangan dan masih banyak lagi.


2.Kapasitor
Tahukah kamu bahwa ada sebuah komponen elektronika yang bisa menyimpan muatan listrik .Saat kita sambungkan ke sebuah baterai maka muatan listrik akan tersimpan didalamnya. Dan uniknya saat baterai dilepas komponen ini masih bisa mengeluarkan listrik walaupun beberapa detik saja. Komponen seperti inilah yang disebut kapasitor.
Bentuk kapasitor kebanyakan menyerupai tabung kecil tetapi ada juga yang pipih, seperti terlihat pada berikut:
Sebagai penyimpan muatan listrik sudah tentu kapasitas penyimpanannya ada berbagai macam dari beberapa uF sampai F. Setelah tahu bentuknya sekarang kita akan mempelajari penggunaan kapasitor pada sebuah rangkaian elektronik. Fungsi utamanya adalah menyimpan muatan listrik, untuk filter, pembangkit frekuensi. Untuk mempelajari fungsi ini kita akan membuat suatu percobaan yang menarik. Ikuti langkah-langkah di bawah:

PROJECT:
Langkah 1 : Mari kita buat rangkaian.
Langkah 2 : Siapkan semua komponen yang dibutuhkan.
Langkah 3 : Rangkailah semua komponen sesuai dengan gambar rangkaian.
Langkah 4 : Buka switch 1 (OFF), tekan dan lepas switch 2. perhatikan nyala LED
Langkah 5 :Tutup switch 1 (ON), lepas switch 2. perhatikan green LED.

Sekarang kalian sudah mendapat hasil dari percobaan tentang kapasitor. Dari hasil itu dapatkah kalian menarik sebuah kesimpulan tentang kapasitor.

3.Transistor
Komponen yang satu ini merupakan komponen dasar dari sebuah mikroprosesornya computer. Dalam satu mikroprosesor bisa terdapat jutaan bahkan milyaran transistor, wah….hebat ya. Semakin banyak jumlah transistornya semakin cepat aksesnya.
Apa sih sebenarnya transistor itu?
Transistor merupakan komponen dengan 3 kaki, berbeda dengan resistor ataupun kapasitor yang hanya memiliki 2 kaki. Gambar dari sebuah transistor adalah seperti di bawah:
Setiap kaki mempunyai nama sendiri-sendiri ada emitter, collector, basis. Dan memasangnya jangan sampai salah, karena akan merusak rangkaian. Oh…ya ternyata transistor ada 2 macam ada yang bertipe NPN dan PNP. Perbedaanya terletak pada kombinasi bahannya.
Karena transistor mempunyai 3 kaki maka untuk mengetahui kaki-kainya diperlukan teknik khusus atau bisa juga melihat datasheet yang dikeluarkan pabrik pembuatnya.
Tahukah kalian fungsi dari transistor? Fungsinya diantaranya
- Sebagai switc otomatis
- Sebagai penguat tegangan dan arus

Project dibawah akan membantu kalian memahami penggunaan dan cara kerja transistor.

PROJECT:
Langkah 1 : Mari kita buat rangkaian
Langkah 2 : Siapkan semua komponen yang dibutuhkan.
Langkah 3 : Rangkailah semua komponen sesuai dengan gambar rangkaian.
Langkah 4 : Geser potensio pada posisi paling rendah
Langkah 5 : Tutup switch (ON), geser pelan-pelan VR sampai nilai maksimum, amati perubahan nyala LED.

Tahukah kalian penyebab dari ON/OFF LED. Bisakah kalian menjelaskannya!
Transistor akan aktif saat tegangan di basis cukup besar. Pada percobaan dio atas tegangan di basis kita ubah dari kecil sampai besar dengan mengeser VR

4.IC (Integrated Circuit)
Jika kalian bandingkan ukuran peralatan elektonik zaman dulu dengan peralatan keluaran sekarang pasti perbedaan ukurannya sangat mencolok. Sebagai contoh, computer pada awal ditemukan ukurannya sangat besar, tetapi sekarang jauh lebih kecil (laptop) atau ukuran televisi yang sangat besar sekarang dengan teknologi layer datar maka ukurannya tinggal beberapa centi saja.
Tahukah kamu mengapa kemajuan di dunia elektronik begitu pesat. Ya, itu semua karena ditemukannya IC (Integrated Circuit) atau biasa dikenal dengan chip. Bahan untuk membuat IC disebut semikonduktor. Di dalam sebuah chip bisa terdapat beberapa rangkaian dengan jumlah transistor, resistor dan kapasitor yang bisa mencapai ribuan bahkan jutaan. IC dirancang dengan fungsi yang spesifik dan dalam penggunaannya harus di kombinasikan dengan rangkaian tertentu pula. 
5.LED (Light Emiting Diode)
Pernakah kalian melihat benda kecil yang bisa berkedip-kedip dalam sebuah alat elektronik. Ya, benda kecil semacam lampu yang bias bercahaya itulah yang disebut LED (light Emiting Diode).
Tahukah kamu bahwa warna cahaya yang dihasilkan LED bermacam-macam, ada yang berwarna biru, merah, dan kuning

Sekarang coba cari fungsinya LED untuk apa?
-Penghasil cahaya
-Sebagai indicator/penunjuk jika suatu rangkaian sedang aktif.

Karena kemampuannya menghasilkan cahaya, sekarang banyak lampu hias seperi lampu 17-san, lampu pohon natal yang menggunakan LED.

Sedangkan cara memasang LED yang benar adalah kaki anoda (biasanya kaki yang terpanjang) haruslah dapat (+) baterai.

6.Buzzer dan speaker
Kalian pasti sudah sering melihat alat yang satu ini. Ya! Alat ini digunakan untuk menghasilkan suara. Seperti pada radio, TV, telephone. Alat ini dapat mengasilkan suara karena mempunyai membran yang terhubung dengan magnet dan koil. Koil merupakan lilitan kabel pada sebuah logam biasanya tembaga yang berguna untuk mengahsilkan gaya magnet.
Sinyal listrik yang melalui koil akan mengakibatkan besar gaya magnet berubah-ubah sehingga membran bergetar dan menghasilkan bunyi.

7.Switch
Jika kalian sedang ingin menyalakan lampu atau ingin menonton TV pasti kalian terlebih dahulu menekan sebuah tombol. Tombol inilah yang dimaksud dengan switch.
Apa sebenarnya kegunaan dari switch?
Fungsi utamanya adalah untuk menyambung dan memutuskan aliran listrik dari sebuah rangkaian, sekarang kalian tahu bukan dengan adanya switch maka kita dapat mengnyalakankan dan memadamkan lampu kapan saja.

8.Kipas
Alat yang satu ini tentu sudah tidak asing lagi bukan. Alat ini dapat berputar layaknya baling-baling pesawat terbang jika kita aliri listrik. Dapatkah kamu menyebutkan contoh alat yang mengunakan kipas?.
Peralatan yang menggunakan kipas antara lain kipas angin yang sering kita pakai saat udara panas atau juga pada CPU sebuah PC sebagai pendingin ternyata juga mengunakan kipas.
Pada kipas terdapat lilitan (koil) yang akan menghasilkan gaya megnet saat dialiri arus listrik. Gaya magnet inilah yang akn menggerakkan kipas sehingga menghasilkan putaran.