Teknik Cetak Jalur PCB menggunakan Dry Film Photoresist

Deskripsi:

Salah satu metode dalam membuat track PCB adalah dengan image photo transfer, dengan tehnik ini dapat menghasilkan jalur PCB yang maksimal dengan tingkat kesulitan yang  cukup tinggi hingga 0,254mm. Bahan yang digunakan adalah Dry Film Photoresist (Photo Sensitive Film), dalam metode ini diperlukan film negatif (kebalikan dari yang biasa dipakai untuk sablon) sebagai artwork (sarana image transfer). Dry Film memiliki beberapa keunggulan diantaranya:

*Melekat kuat di PCB sehingga tidak mudah putus saat proses etching

*Memilki ketelitian tinngi ( + 0,254mm)

*Contrast yang bagus

*Mudah distripping (dilunturkan)

*Bisa dipakai setelah PCB dibor (dengan cnc drill)

Ada beberapa tahapan dalam membuat jalur PCB dengan menggunakan Dry Film Photoresist yaitu: Pre-laminasi, Laminasi, Exposure (penyinaran),Post –exposure hold time (dibiarkan setelah di exposure), Development (pengembangan), Pre-etch drying (pengeringan), Etching, Stripping (dilunturkan), Finishing.

Dry Film

1. Pre- Laminasi

Dalam tahap ini PCB dibersihkan dengan menggunakan kertas gosok (halus) + air untuk PCB yang kondisi permukaanya kotor susah dihilangkan seperti berkarat, dapat juga menggunakan scotch brite untuk PCB yang tidak terlalu kotor, lalu bilas dengan air bersih.

Bersihkan PCB Dengan Kertas Gosok

 PCB Bersih

2.Laminasi

Pastikan tempat yang dipakai untuk laminasi bersih dari debu dan kondisi ruangan cukup gelap seperti tempat afdruk foto, dalam proses laminasi Dry Film terlebih dahulu dilekatkan pada PCB, ada 2 cara yaitu:

* Dengan Rakel (Squeegee)

Potong Dry Film sesuai ukuran PCB, kupas dari bagian ujung (pojok) agar lebih mudah, caranya lekatkan solasi di 2 sisi lalu tarik perlaha-lahan. Tempelkan pada PCB lalu ratakan dengan rakel, higga tidak ada udara yang terjebak (bubble). Di proses ini pcb dalam keadaan masih basah supaya mudah meratakannya.

Tempelkan Dengan Rakel

*Dengan Mesin Roll

 Mesin ini hampir sama dengan laminator hanya saja tidak ada element pemanas, jadi hanya menggulung saja. Kupas Dry Film kira-kira 1 cm bagian atas lalu tempelkan di PCB, ratakan pelan-pelan dengan tangan jangan ada bubble, masukan ke mesin roll sambil ditarik agak condong keatas bagian yang dikupas sampai selesai, jangan sampai Dry Film terselip. Pcb harus dalam keadaan kering, masukan sekali lagi ke mesin roll agar melekat kuat.

Proses Laminasi

Selanjutnya keringkan dengan setrika, hair dryer atau laminator, disarankan menggunakan laminator karena panas dan tekanannya lebih merata untuk hasil yang maksimal, jangan lebih dari 140 derajat celcius agar Dry Film tidak rusak.

Catatan: Dry Film terdiri dari 3 lapisan, lapisan atas, tengah dan bawah. Lapisan bawah sejenis plastik tipis yang agak buram, lapisan atas juga sejenis plastic hanya saja sedikit lebih tebal dan bening. Lapisan tengah yang terpenting adalah Dry Filmnya. Pastikan yang dikupas pertama pada saat ditempel di pcb adalah lapisan bawah tidak boleh terbalik karena jalur sama sekali tidak akan terbentuk saat di developing sebab posisi Dry Film terbalik. Hal lain yang harus diperhatikan adalah tidak boleh terkena cahaya (UV).

3. Exposure

Tahap berikutnya adalah exposure (penyinaran), lampu yang digunakan lampu UV atau led UV. Biasanya Alat Exposure dilenkapi dengan timer sehingga waktu dapat disetting.Lekatkan film negatif sebagai artwork di pcb yang sudah dilaminasi dengan solasi, usahakan film melekat dengan baik (tidak mengambang) karena jika mengambang dry film tidak akan terexposure sempurna biasanya banyak jalur yang nyambung, kalau penyinaran dari 1 arah (bawah saja) bagian pcb yang tidak/belum diexposure bisa ditindih dengan buku agar film benar-benar menempel. Untuk waktunya tergantung dari intensitas lampu, biasanya sekitar + 60 detik. Bagian pcb yang terkena sinar UV akan berwarna ungu, sedangkan yang tertutup film tetap biru.

Mesin Exposure

4. Post-Exposure Hold Time

Setelah PCB di expose, kupas plastik bagian atas yang bening tapi jangan langsung dideveloping, biarkan ditempat yang gelap selama minimal 15 menit agar jalur film (artwork) dapat tertranfer ke Dry Film dengan sempurna.

5. Development (Pengembangan)

Alat yang dipakai untuk developing biasanya mirip seperti  aquarium kecil, dibawahnya diberi pralon berlubang kecil-kecil bagian ujungnya tertutup rapat dan pangkalnya tersambung dengan selang kecil ke compressor. Diisi dengan air yang dicampur NaOhH (soda api) dengan takaran disesuaikan dengan datasheet masing-masing dry film yang dipakai. Untuk hasil yang maksimal suhu air sebaiknya sekitar 31⁰C-35⁰C. Buka valve compressor hinnga aquarium bergelembung lalu masukan PCB yang akan dideveloping. Tunngu sampai Dry Film yang tidak terkena sinar larut, tinggal jalurnya saja setelah bersih bilas dengan air bersih  

Developping

PCB setelah di-develop

6. Pre Etch Drying

PCB yang sudah di developing sebaiknya dikeringkan dulu menggunakan hair dryer, bisa juga dijemur di sinar matahari langsung sekitar + 5 menit agar lebih kuat jadi jalur tidak rusak saat dietching.

Pengeringan Dengan Hair Dryer

7. Etching

Alat yang dipakai bisa terbuat dari bahan plastik tebal atau kaca, hampir sama dengan alat developing hanya saja dimensi lebarnya lebih kecil. Etching jadi lebih cepat dan efisien karena bisa memuat beberapa PCB sekaligus. Proses etching berguna untuk menghilangkan tembaga pada PCB yang tidak tertutup Dry Film (bukan jalur). Biasanya menggunakan Ferrit Chloride (FeCl) tapi bisa juga menggunakan Ammonium Persulfate dengan komposisi sebagai berikut 75% air ; 12,5% H2O2 dan 12,5% HCl, setelah selesai bersihkan dengan air bersih.

Etching

8. Stripping

Ditahap ini PCB yang selesai dietching akan dihilangkan Dry Filmnya, larutan yang dipakai air dicampur dengan NaOH (soda api) dengan komposisi yang lebih banyak dari developing, semakin banyak soda api akan semakin cepat Dry Film terkelupas. Tapi untuk bahan FR2 (pertinak) jangan terlalu lama direndam karena warna pcb bisa berubah.

Stripping

9. Finishing

Selanjutnya PCB dibor, namun jika menggunakan CNC Drill biasanya PCB sudah dibor terlebih dahulu sebelum dilaminasi. Untuk Finishing ada beberapa cara seperti silver coating, tin plating yang biasanya dilanjutka dengan proses masking+lettering. Masking berfungsi untuk memudahkan dalam proses solder dan melindungi pcb supaya lebih awet. Lettering memudahkan dalam pemasangan posisi komponen dan untuk mengetahui nilai atau spesifikasi komponen. Lettering biasanya berwarna putih dan menggunakan tehnik sablon dalam pengerjaannya. Masking umumnya berwarna hijau dan biru bisa menggunakan tehnik sablon tapi ada juga yang memakai Dry Film Soldermask dengan tehnik image photo transfer.

Silver coated

Solder masking