Kertas Penerangan ETN 201

ETN 201

KOLEJ VOKASIONAL NIBONG TEBAL 14300 NIBONG TEBAL, PULAU PINANG UNIT TEKNOLOGI ELEKTRONIK KERTAS PENERANGAN KOD NAMA DAN PROGRAM / PROGRAMME CODE AND NAME

ETN TEKNOLOGI ELEKTRONIK

SEMESTER / SEMESTER

SEMESTER 2

NO. DAN TAJUK MODUL / MODULE NO. AND TITTLE

ETN 201

ELECTRONIC CIRCUITS AND APPLICATION

M2K1 - ASSEMBLE CIRCUIT BOARD ONTO PCB NO. KOMPETENSI DAN PERNYATAAN / KOMPETENCY NO. AND STATEMENT STATEMENT

M2K2 - PERFORM FUNCTIONALITY TEST ON ANALOGUE ELECTRONIC CIRCUIT M2K3 - PRODUCE COMPLETE ELECTRONIC PROJECT M2K4 - CARRY-OUT PERFORMANCE TEST ON COMPLETED PROJECT

OBJEKTIF PENCAPAIAN AKHIRAN /TERMINAL /TERMINAL PERFORMANCE OBJECTIVE

PREPARE PRINTED CIRCUIT BOARD FOR CIRCUIT CONNECTIONS,TEST THE COMPONENTS FOR SERVICEABILITY,IDENTIFY AND PREPARE THE TEST INSTRUMENT,WIRE-UP THE BOARD FOR TESTING,CARRY OUT TEST AND TABULATE DATA,PREPARE PRINTED CIRCUIT BOARD (PCB) AND COMPONENTS FOR ASSEMBLY,PERFORM COMPONENTS SOLDERING ON PCB,SELECT ENCLOSURE AND WIRE HARNESS,INTERCONNECT BOARD AND ENCLOSURE,IDENTIFY AND PREPARE THE TEST INSTRUMENT,WIRE-UP THE PROJECT FOR TESTING,CARRY OUT PROJECT TESTING,PERFORM SAFETY PROCEDURE.

NAMA PELAJAR / STUDENT NAME NO. KAD PENGENALAN / I.C. NUMBER KELAS / CLASS

Unit Tek. Elektronik RH_KVNT

1

/

23

ETN 201

TAJUK : LITAR-LITAR ELEKTRONIK DAN APLIKASINYA

TUJUAN : Pelajar akan dapat : 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.

Mengenalpasti Mengenalpast i papan litar bercetak mengikut standard yang dikehendaki. Mengenalpasti Mengenalpast i proses etching mengikut mengikut standard yang dikehendaki. Merekabentuk Merekabent uk dan membuat sambungan litar PCB berdasarkan kepada litar skema. Melakukan proses etching proses etching mengikut mengikut prosedur yang ditetapkan. ditetapk an. Menerangkan Menerangka n jenis-jenis peralatan soldering, teknik soldering dan de-soldering. Menggunakan peralatan soldering & de soldering. Melakukan soldering mengikut teknik soldering & de-soldering. de-solder ing. Mengamalkan langkah-langkah langkah-langk ah keselamatan keselamat an semasa soldering. Melakukan penggantian komponen.

PENERANGAN :

Pengenalan reka bentuk litar bercetak. Papan litar bercetak memang tidak asing bagi kerja-kerja pemasangan komponen elektronik . Setiap alat yang menggunakan komponen elektronik memerlukan papan litar bercetak untuk menempatkan pendawaian komponennya. Setiap papan litar bercetak mempunyai corak jalur pengaliran yang berlainan iaitu rekabentuk mengikut kedudukan susunan komponen. Untuk menentukan corak jalur pengalir memerlukan pengetahuan mereka bentuk litar bercetak kerana dalam kerja-kerja ini terdapat beberapa perkara yang perlu diambil perhatian.Oleh yang demikian sebelum papan litar bercetak dihasilkan,persediaan awal hendaklah dibuat diatas kertas pada papan litar bercetak perlu mengikut beberapa langkah yang perlu dipraktikkan semasa merangka litar bercetak. Langkah - langkah semasa merekabentuk. 1.

Tentukan saiz litar bercetak yang hendak dilukis. Saiz litar bercetak ditentukan mengikut bilangan komponen serta ruangan untuk komponen.Pindahkan saiz itu pada kertas surih yang bergraf.Selepas itu bahagikan kepada beberapa saiz kecil yang sama ukuranya.Pembahagian litar ini dilukis dengan satu garisan halus.

Rajah 1 : a) Tentukan saiz litar bercetak Unit Tek. Elektronik RH_KVNT

b) Bahagikan kepada petak kecil. 2

/

23

ETN 201

2.

Lukiskan gambaran bentuk komponen mengikut saiz sebenar pada petak kecil.Ia perlu disusun dengan teratur mengikut ruangan yang ada.Lukisan ini hendaklah kemas dan teratur mengikut susunan secara menegak / mengufuk seperti contoh dibawah.

E

C

Rajah 2 : a) Komponen dilukis pada ruangan sebelah atas kertas surih ini.

B

b) Tandakan terminal /kaki untuk komponen itu .

3.

Setelah kedudukan komponen dipastikan mengikut susunan yang sesuai.Tandakan kedudukan pangkal kaki komponen pada petak-petak kecil.

4.

Lakarkan sambungan diantara pangkal komponen dengan komponen yang lain mengikut litar skema.Pada peringkat ini pelajar mula mencorakkan bentuk jalur pengalir pada litar bercetak.Pada masa ini adalah amat penting kerana setiap komponen perlu di tandakan dengan betul umpamanya kekutuban komponen,punca masukan,punca keluaran dan tandatanda yang perlu. a) Sambungkan secara lakaran diantara lubang-lubang terminal supaya dapat melukis bentuk jalur-jalur pengalir yang sesuai. b) Corak jalur-jalur pengalir yang dilukis dilihat disebelahnya , ini bermakna ianya terbalik dan inilah corak yang akan dilukis pada permukaan papan litar bercetak.

C

E

B

Rajah 3 : Bentuk corak sambungan


3

/

23

ETN 201

Rekabentuk corak jalur pengalir Corak jalur pengalir perlu direkabentuk dan dilukis dengan tepat serta kemas terutama sambungan diantara satu kedudukan tapak dengan tapak yang lain.Lazimnya disambungkan dengan jalur-jalur pengalir seperti contoh dibawah. Contoh rekabentuk corak jalur. Contoh 1

a) Kedudukan tapak

b) Corak jalur yang kurang sesuai

c) Corak jalur yang sesuai

Contoh 2

4 4

4 3

1

2

a) Kedudukan tapak

3

1

2

b) Corak jalur kurang sesuai.

3

1

2

c) Corak jalur yang sesuai.

Rajah 4 : Rekabentuk corak jalur pengalir 5.

Corak lakaran jalur yang siap dilukis hendaklah dilihat pada sebelah belakang dan inilah bentuk corak yang akan dilukis pada litar bercetak. Dalam proses sebenar membuat litar bercetak, pandangan corak jalur yang terbalik inilah yang dipindahkan atau dilukis sebagai punca sambungan diatas papan litar bercetak.

6.

Berpandukan pada corak pengalir yang terbalik,tentukan kelebaran saiz jalur.Terlebih dahulu lukisan tapak/punca komponen diatas papan litar bercetak dengan tanda bulat.Tentukan saiz tapak tidak terlalu kecil kerana pada bahagian tengah inilah yang akan ditebuk untuk membuat lubang terminal komponen.Tapak yang kecil akan mudah tertanggal bila proses soldering dijalankan.Olah itu saiz tapak hendaklah bersesuaian dengan saiz kaki komponen yang hendak dipasang kelak


4

/

23

ETN 201

+

+

+

KELUARAN

+ MASUKAN

-

-

+

+

KELUARAN

MASUKAN

-

-

+

+

Rajah 5 : Rekabentuk corak jalur pengalir papan tercetak

Transistor dan diod pada litar bercetak. Harus diambil perhatian bahawa semasa mereka bentuk kedudukan tapak komponen transistor dan diod diatas litar bercetak .Ia menunjukkan kedudukan kaki komponen yang berubah pandangan jika dilihat dari sebelah bawah papan litar bercetak. Oleh itu kedudukan kaki transistor hendaklah dilukis dari pandangan atas dan tandakan dengan garisan putus-putus.Untuk diod tanda positif dan negatif hendaklah ditandakan dengan betul. Tapak B

Pemancar E

Tapak B

Pemungut C

Pemungut C

Pemancar E

Rajah 6 : (a) Kedudukan kaki transistor dipandang (b) Kedudukan kaki transistor dipandang dari sebelah bawah (jalur) litar bercetak dari sebelah atas (komponen) litar bercetak

Papan litar tercetak/printed circuit board (PCB) Papan litar tercetak (bahasa Inggeris: printed circuit board , PCB) ialah suatu komponen penting dalam dunia elektronik hari ini. PCB berfungsi untuk menyambung dan menyokong komponen elektronik secara elektrik. Komponen elektronik dipasang padanya mengikut reka bentuk yang telah dihasilkan oleh pereka bentuk papan litar tercetak. Sambungan kuprum yang direkabentuk akan menyambungkan kesemua komponen elektronik bagi menghasilkan satu sistem elektronik, dipanggil pemasangan papan litar tercetak (PCBA). PCB atau Printad Circuit Board merupakan sekeping penebat yang diperbuat daripada Synthetic Resin Bonded Paper atau Fiberglass,manakala diatasnya pula adalah copper yang melekat yang telah dicorakkan untuk menyambung komponen elektronik diatas board mengikut corak circuit diagram.


5

/

23

ETN 201

Pattern Copper atau Corak Copper boleh didapati dalam 2 bentuk :i. Single Side Copper Biasanya digunakan untuk membuat projek-projek elektronik yang ringkas atau mudah seperti litar Power Supply,litar Amplifier dan sebagainya.

ii. Double Side Copper Biasanya digunakan untuk projek-projek elektronik yang rumit dan untuk memperkecilkan saiz pcb.Pembuatan itu memerlukan teknik yang baik dan peralatan yang agak mahal.

Proses Mencetak Litar di Atas PCB Proses mencetak litar dapat dibuat dengan menggunakan pelbagai kaedah untuk melekatkan jalur di atas papan PCB. Antaranya adalah: 1. Lettering Lettering ialah sejenis pelekat hitam yang berbentuk hitam yang membentukkan trek, pad, dan lubang kaki IC. Dengan menggunakan kaedah ini, lettering diletakkan di atas papan PCB berdasarkan litar skematik. Lettering ialah etchresist jenis positif yang digunakan untuk melindungi trek PCB ketika proses etching. Walau bagaimanapun, sebelum lettering diletakkan di atas papan PCB, papan PCB harus dipotong berdasarkan saiz terlebih dahulu untuk memudahkan pemindahan litar ke atas papan PCB. 2. Ironing Merekabentuk jalur menggunakan perisian “software” contoh membina litar menggunakan perisian “ Express PCB”, ORCAD, PROTEL, Microsoft office viso, autocard dan sebagainya. Litar dicetakdi atas kertas kemudian menggunakan iron, gosok litar tersebut diatas PCB sehingga terhasilnya litar yang dicetak., 3. Melukis dengan Marker Pen Permanent /pen dakwat kekal ( Etch Resist Pen ). Merekabentuk jalur sebelum menggunakan marker pen permanent pastikan pelajar telah membentuk jalur atau corak di atas PCB terlebih dahulu dan laluan atau sambungan komponen adalah betul barulah menggunakan marker pen permanent. Sekiranya terdapat kesilapa, padam dengan menggunakan tiner ataupun pemotong (pisau) yang nipis. Kikis jalur dengan cermat. Menggunakan kaedah ini jalur / corak sambungan kurang cantik.

Rajah 7 : Mencetak Litar di Atas PCB


6

/

23

ETN 201

Soldering/pematerian. Pematerian adalah satu proses menyambung dua bahan pengalir dengan menggunakan bahan tertentu yang mana suhu cairnya lebih rendah dari bahan yang hendak dipateri. Penyambungan dengan menggunakan kaedah pematerian biasanyanya dilakukan kepada pengalir seperti kaki komponen, terminal wayar dan pada PCB. Pematerian terbahagi kepada dua: 1) Soft soldering (untuk kerja ringan seperti kerja elektronik). Tahap suhu lebur bagi pancalogam kurang dari 500 ⁰ C dan kerjanya cepat dan mudah.

2) Hard soldering (untuk kerja berat seperti kerja plumbing dan welding). Tahap suhu lebur bagi pancalogam lebih dari 500 ⁰ C. Ia juga dikenali sebagai brazing solder yang terdiri daripada kuprum dan zink atau kuprum dengan kuprum atau zink dengan perak. Kedua-dua bahan tersebut dipanaskan sehingga merah menyala supaya pancalogam dapat menyerap dan melekat dengan baik.

Peralatan untuk proses pematerian Peralatan yang diperlukan ialah: a) Soldering iron . Merupakan alat yang digunakan untuk membuat proses pematerian. Ia boleh menyimpan haba panas dengan lebih lama dan mencairkan timah/lead dan memateri dua bahan logam yang hendak dicantum. yang sesuai digunakan pada kerja-kerja elektronik adalah 20W hingga 200W. Tahap kepanasan adalah di antara 200-350 ⁰ C. Untuk memanaskan soldering iron, biasanya menggunakan sumber elektrik AC atau DC, gas atau pemanas api secara terus (welding).

Rajah 8 : Soldering iron kerja-kerja elektronik adalah 20W hingga 200W


7

/

23

ETN 201

b) Soldering iron stand. Untuk meletakkan soldering iron bagi tujuan keselamatan.

Rajah 8: Soldering iron stand.

c) De-soldering tools. Merupakan alat yang digunakan untuk menanggalkan/mengeluarkan lead/timah yang melekat di PCB atau di kaki komponen. Caranya adalah mencairkan dahulu timah/lead kemudian de-soldering digunakan untuk menyedut timah yang telah cair. Alat ini berbentuk silinder yang emmpunyai ruang yang boleh mengawal udara keluar masuk dengan pantas. Terdapat beberapa jenis de-soldering iaitu: i) Ball sucker. ii) Solder sucker/de-solder pull. iii) Solder wick/bread. iv) Solder pump (vacccum pump).

Rajah 9 : de-soldering tools. d) Soldering lead / timah . Adalah bahan yang digunakan untuk memateri dua k eeping logam yang hendak dicantumkan. Tahap kepanasan yang biasa digunakan untuk mencairkannya adalah 180-188⁰ C. Logam ini terdiri daripada tin dan lead. Campuran antara bahan-bahan adalah seperti berikut: i) 40% tin, 60% lead alloy. ii) 50% tin, 50% lead alloy. iii) 60% tin, 60% lead alloy.


8

/

23

ETN 201

Rajah 10 : Soldering lead / timah

e) Flux. Adalah bahan pencuci permukaan logam bagi mengelakkan tindakan oksid apabila suhu logam menjadi tinggi dan membantu pengaliran serta melekatkan solder lead dipermukaan logam. Flux adalah bahan kimia oksid, tidak mengandungi oksigen dan memindahkan butir-butir oksid daripada sambungan semasa soldering. Terdapat dua jenis flux iaitu; i) Flux yang tidak berkarat (non corrosive flux) ii) Flux berkarat (corrosive flux)

Rajah 11: Flux

PROSES MEMBUAT PROJEK ELEKTRONIK MENGGUNAKAN KAEDAH ETCHING. 1. MENENTUKAN LITAR SKEMATIK & APLIKASI PROJEK Proses yang paling PENTING sebelum memulakan projek elektronik ialah menentukan litar skematik yang sesuai dengan aplikasi projek yang akan dibangunkan. Litar skematik yang akan digunakan perlu menepati ciri-ciri berikut: a) Litar yang telah diuji boleh beroperasi dengan baik. b) Fungsi litar yang menepati keperluan dan konsep projek. c) Komponen litar yang digunakan mudah di dapati di pasaran. d) Pertimbangkan faktor kos dan masa pembangunan projek yang bersesuaian dengan objektif dan skop penilaian yang telah ditetapkan dalam kurikulum. e) Pelajar digalakkan memilih tajuk projek yang berinovasi dan berpotensi untuk dikomersialkan.


9

/

23

ETN 201

2. MENYEDIAKAN KOMPONEN YANG DIPERLUKAN. Setelah mendapatkan litar skematik yang sesuai dengan konsep projek, senaraikan jenis komponen yang akan digunakan. Kenal pasti maklumat penting setiap komponen seperti berikut: a) Bilangan yang diperlukan, saiz dan bentuk. b) No. Siri atau Daftar Pengilang yang mengeluarkan komponen. c) Spesifikasi teknikal, operasi dan kendalian komponen yang terdapat didalam Component Data Sheet . d) Beli komponen yang menepati ciri-ciri yang dinyatakan, sekiranya tiada dapatkan komponen yang sepadan dengan komponen asal. e) Pastikan komponen yang dibeli boleh berfungsi dengan baik terutama komponen yang mahal, sukar didapati atau komponen utama didalam litar.

Rajah 12 : Contoh komponen - komponen projek

3. REKA LITAR SKEMATIK PROJEK i) Menggunakan Perisian Komputer a) Gunakan perisian komputer untuk membuat rekaan litar skematik projek. b) Contoh perisian merekabentuk litar skematik dan PCB ialah Proteus, Protel, Orcad, Livewire, PCB Wizard, Eagle, Diptrace dan sebagainya. c) Perisian komputer dapat menjimatkan masa penghasilan PCB dan menghasilkan keluaran yang lebih berkualiti berbanding kaedah manual. d) Pelajar perlu mendapatkan perisian tersebut dan mempelajari aplikasinya kerana setiap perisian berbeza kaedah penggunaan dan ciri-cirinya.


10

/

23

ETN 201

ii) Menggu nakan Manual

Gunakan lettering atau Marker Pen Permanent /pen dakwat kekal ( Etch Resist Pen ).

4. MENUKAR LITAR SKEMATIK KEPADA LITAR BERCETAK. a) Litar skematik yang telah direka perlu disemak sebelum diubah format. b) Pastikan susun atur komponen, sambungan litar dan label komponen telah dilakukan dengan betul. Gunakan menu ERC (Electrical Rules Check ) yang terdapat dalam perisian. c) Ubah format litar skematik kepada format litar bercetak. Pastikan saiz litar dan susunan komponen adalah sesuai dan mudah untuk disiapkan.

Rajah 13: Litar skematik

Rajah 14: Litar tercetak

Rajah 15: Litar tercetak di PCB Unit Tek. Elektronik RH_KVNT

11

/

23

ETN 201

5. PROSES PUNARAN/ETCHING Proses Etching a) Proses Etching dilakukan untuk menyingkirkan lapisan kuprum (copper layer) yang tidak diperlukan pada PCB dengan menggunakan etchant liquid . b) Bahan kimia Ferric Chloride (FeCl3) digunakan untuk menghasilkan etchant liquid yang bersifat menghakis. Berhati-hati apabila mengendalikan bahan kimia ini. c) Larutan ini akan menghakis lapisan kuprum di atas PCB yang tidak dilindungi oleh cetakan litar yang terhasil melalui proses developer. d) Jangkamasa proses ini bergantung kepada kepekatan larutan, suhu larutan dan saiz PCB yang dihasilkan. e) Sila patuhi langkah-langah keselamatan, peraturan penggunaan dan pelupusan bahan kimia ketika melaksanakan proses ini.

a) Melaksanakan Proses Etching Menggunakan Tray. i) ii) iii) iv)

Tuang larutan Acid Ferric Chloride. Rendam PCB dalam larutan dan ayak tray sehingga litar kelihatan. Setelah siap bilas PCB dengan air bersih dan periksa litar yang telah terbentuk. Garisan litar yang tidak jelas atau terputus perlu dihitamkan dengan permanent marker.

Rajah 16 : Proses Etching Menggunakan Tray

b) Melaksanakan Proses Etching Mengunakan Mechine. i) Masukkan PCB pada pemegang dan ketatkan skru pemegang. ii) Masukkan pemegang ke dalam rotary spray etching machine yang mengandungi larutan Asid Ferric Chloride (muatan maksimum 5 Liter). iii) Tetapkan jangka masa selama 4 minit, suhu 40 darjah Celcius dan tekan START. iv) Setelah siap, bilas PCB di ruang bilas sebelum di tanggalkan dari pemegang.


12

/

23

ETN 201

Rajah 17 : Proses Etching Mengunakan Mesin

lapisan tembaga yang telah dihakis

Meninggalkan lapisan tembaga yang diperlukan

Rajah 18 : Litar pada PCB yang telah melalui proses etching

6. PROSES DRILLING (MENEBUK KAKI KOMPONEN) a) Proses Drilling dilakukan untuk menebuk lubang pada PCB bagi menempatkan kaki komponen di dalam litar. b) Saiz lubang bergantung kepada jenis komponen yang digunakan. Gunakan saiz mata gerudi yang betul bergantung kepada saiz kaki komponen. c) Patuhi langkah-langkah keselamatan ketika menggunakan peralatan ini.

Drilling Gunakan saiz mata gerudi yang sesuai. Bit 1 mm diameter lubangnya sesuai untuk kaki komponen kecil seperti perintang, kapasitor, IC, transistor dll.lubang yang besar sesuai untuk komponen yang besar seperti preset, terminal pin dll. Unit Tek. Elektronik RH_KVNT

13

/

23

ETN 201

Saiz mata gerudi

a)

Rajah 19 : Proses drill/menebuk lubang pada b) PCB yang telah di tebuk lubang/drill PCB

7. MELAKSANAKAN PROSES SOLDERING/PEMATERIAN. a) Masukkan kaki komponen pada bahagian yang betul. b) Panaskan soldering iron dan pateri dengan mengikut kaedah pematerian yang betul. c) Potong kaki komponen yang berlebihan dengan menggunakan cutter.

Teknik memateri / soldering. a) Sediakan soldering iron, bersihkan mata, letakkan pada soldering stand dan panaskan. b) Bersihkan permukaan PCB atau pada kaki komponen yang kotor dengan kertas pasir. c) Uji soldering iron dengan meletakkan sedikit lead / timah pada hujung mata. Sekiranya cair, soldering iron tersebut boleh digunakan. d) Lakukan proses tining iaitu menyalut mata soldering iron dengan solder lead/timah untuk membersihkan mata dan memudahkan pematerian dilakukan terutama pada wayar dan kaki komponen sebelum kaki komponen atau sebarang wayar di pateri pada PCB. e) Jika mengalami kesukaran di mana lead/timah sukar melekat pada kaki komponen/wayar dan PCB, sapu flux dipermukaan yang hendak dipateri bukan pada t ip soldering iron.


14

/

23

ETN 201

Rajah 19 : Teknik Pematerian

Pematerian kaki komponen/wayar pada PCB. a) Dengan menggunakan long nose plier, bengkokkan 90 kaki komponen/wayar. b) Masukkan kaki komponen/wayar ke dalam lubang PCB yang telah di drill/gerudi. Gunakan long nose plier/playar muncung tirus untuk menarik kaki komponen. c) Setelah besi pateri panas, sentuh hujung besi pateri dan timah pada kaki komponen yang hendak dipateri. Kedudukan keduanya mestilah dalam keadaan 45 o condong untuk mendapatkan pematerian yang baik. d) Pada masa ini gerakkan soldering iron/besi pemateri dan lead ke atas serentak menjadikan ia berbentuk kun. º


15

/

23

ETN 201

e) Pematerian yang baik adalah kuat, nipis, berbentuk kun dan berkilat f) Potong lebihan kaki komponen/wayar kurang dari 2 mm dari hujung lead/timah di permukaan PCB menggunakan cutter plier.

Rajah 20 : Teknik Pematerian yang baik

Rajah 21 : Pemotongan kaki komponen Unit Tek. Elektronik RH_KVNT

16

/

23

ETN 201

Kaedah yang betul dalam proses de-soldering /nyahpateri a) Panaskan semula lead hingga cair pada kaki kompoen di atas PCB. b) Biarkan soldering iron terus mencairkan lead tersebut dan pada masa yang sama

gunakan solder sucker/penyedut timah untuk menyedut lead dan barulah diangkat soldering iron tersebut. c) Jika lead sukar dicairkan, tambah kan lagi lead baru supaya ia dapat mencairkn lead lama.

Rajah 22 : Proses de-soldering /nyahpateri

LANGKAH-LANGKAH KESELAMATAN SEMASA MEMBUAT PROJEK. i) Keselamatan diri. ii) Keselamatan peralatan. iii) Keselamatan komponen.

i) Keselamatan diri. a) Pastikan soldering iron dalam keadaan baik dan selamat digunakan dengan cara; b) Jangan bermain, bergurau semasa memegang soldering iron. c) Jangan cuba sentuh tip pada soldering iron yang sedang panas atau solder lead yang sedang cair. d) Selalu digunakan soldering iron stand. e) Cuba elekkan dari menghidu bau asap solder lead. f) Elakkan dari terkena sisa bola lead panas yang jatuh di mana ia boleh merosakkan pakaian dan mencederakan kulit. g) Berhati-hati ketika merendam PCB di dalam Acid Ferric Chloride. Pastikan tidak terkena acid tersebut pada diri. Gunakan penyepit apabila merendam PCB ke dalam asid. h) Ketika menggerudi PCB, pastikan tidak mengena pada diri sendiri atau orang lain. ii) Keselamatan peralatan. a) Jangan jatuhkan soldering iron. b) Letakkan soldering iron di tempat yang selamat. c) Jangan letakkan soldering iron yang sedang panas berhampiran dengan peralatan lain. d) Pastikan tiada peralatan terkena Acid Ferric Chloride. Unit Tek. Elektronik RH_KVNT

17

/

23

ETN 201

e) Ketika menggerudi PCB, pastikan dialas dengan pelapik agar tidak merosakkan meja kerja dll. iii) Keselamatan komponen. a) Pastikan penggunan soldering iron yang betul dari segi saiz ,watt dan bentuk . b) Gunakan heatsink seperti long nose atau twizzer untuk mengepit komponen yang hendak disolderkan. c) Pastikan pemasangan komponen yang betul. d) Jangan solder kompnen terlalu lama. Ini boleh menyebabkan kerosakan pada komponen. e) Bagi PCB jaluran kuprum yang halus, gunakan solder wick untuk elakkan kuprum pada PCB terangkat atau putus.

MEMBUAT PENGUJIAN LITAR. a) Sambungkan bekalan kuasa dengan nilai voltan yang diperlukan ke projek elektronik tersebut. b) „On” dan kendalikan mengikut kefungsiannya.

MEMASANG PROJEK KE DALAM ENCLOSURE . a) b) c) d)

Letakkan spacer nilon di dalam enclosure dan ketatkan dengan skru nilon flathead. Tebuk lubang pada PCB. Ketatkan dengan skru nilon flathead. Pasang terminal masukan, keluaran, suis, suis kawalan, LED, lampu dll di sebelah luar enclosure.

Rajah 23 : Memasang projek ke dalam enclosure.


18

/

23

ETN 201

MENGENAL PASTI PUNCA DAN CARA MENGATASI KEROSAKAN. Kerosakan pada litar elektronik sering terjadi ini adalah disebabkan kecuaian manusia sendiri, alam semulajadi atau berpunca dari haiwan. Dengan adanya kertas penerangan ini pelajar-pelajar akan dapat; Mengetahui sebab-sebab kerosakan serta masalah yang sering berlaku pada litar Elektronik. ii) Cara membaiki dan juga kaedah untuk mencegah dari berlakunya kerosakan tersebut. i)

Sebab-Sebab Berlakunya Kerosakan Pada Litar Elektronik. a. b. c. d. e.

Kelemahan semasa pemasangan. Pengerakan tidak normal. Defect dari kilang. Haba, kelembapan, kekotoran dan pencemaran Binatang atau serangan

Huraian : a. kelemahan semasa pemasangan. - Kerosakan ini berpunca daripada pekerja-pekerja kilang yang tidak berpengalaman Untuk membuat litar tersebut. - Contohnya pekerja-pekerja asing yang datang bekerja disektor perkilangan yang tidak mempunyai pengalaman dalam menjalankan kerja membuat litar elektronik dan ini menyebabkan litar elektronik tidak tahan lama atau sering berlakunya kerosakan dalam jangkamasa yang singkat. b. Pengerakan tidak normal. - Kerosakan ini adalah disebabkan daripada litar yang terjatuh dan berlakunya goncangan yang kuat. - Contohnya pekerja-pekerja yang mengangkat sesuatu barang elektronik untuk dihantar Ke kedai atau syarikat dan barang tersebut terjatuh semasa kerja-kerja pemungahan. Pekerja-pekerja tidak akan memeriksa barang tersebut jika berlaku kerosakan ataupun tidak. c. Defect dari kilang - kerosakan ini disebabkan berlakunya Dry selepas 1 minggu solder tersebut akan lekang, ini adalah kerana timah pemateri yang digunakan tidak sesuai atau kekurangan timah pemateri semasa kerja pematerian d. Haba, Kelembapan dan Kekotoran Haba - Sebagai contoh, peti sejuk tidak boleh berdekatan atau terlalu rapat pada dinding, ini adalah kerana haba yang keluar daripada peti sejuk tersebut akan tersekat dan menyebabkan peti sejuk tersebut cepat rosak atau tidak tahan lama. Kelembapan sebagai contoh rice cooker yang mengeluarkan terlalu banyak wap air. Kekotoran - Contoh television, habuk-habuk yang terdapat didalam television tersebut boleh menyebabkan berlakunya kerosakan kerana habuk-habuk ini boleh mempengaruhi kesan udara atau kepanasan pada television tersebut.


19

/

23

ETN 201

e. Binatang - Binatang adalah punca utama yang sering berlakunya kerosakan pada komponen atau litar atau alat elektronik. - Ini adalah kerana badan binatang mempunyai cecair jika binatang tersebut terkena arus elektrik cecair tersebut menyebabkan berlakunya litar pintas pada alat elektronik.

Masalah Yang Biasa Berlaku Pada Litar Elektronik.

a. Litar pintas (Short Circuit) Arus mengalir secara terus dan tiada sekatan voltan akan turun. Haba akan meningkat. Berlaku letupan apabila menghidupkan alat elektronik. b. Litar Buka (Open Circuit) Salah satu kaki komponen terbuka atau terputus - Arus menunjukan „0‟ Litar tidak beroperasi Berlakunya dry solder. c. -

Bumi (Ground) Berlaku pintasan kebumi iaitu salah satu kaki komponen bersentuh ke ground. Berlaku arus luar biasa iaitu arus tidak normal seperti keadaan biasa. Operasinya tidak dalam keadaan biasa sebagai contoh mesin basuh apabila di „ON‟ tidak bergerak

d. Kerosakan Mekanikal Kerosakan fizikal seperti patah, jem, tidak bergerak, bergegar akibat daripada perjalanan dan sebagainya. e. Dry Solder bermaksud pematerian yang dibuat tidak sempurna atau timah terlalu sedikit. Bila diukur dengan multimeter tiada voltan atau arus melaluinya.

KAEDAH MENGESAN KEROSAKAN. a. Mengukur Voltan Peralatan yang digunakan adalah Multi meter, osiloskop Pengukuran voltan mestilah selari dengan litar. Jika voltan yang diukur adalah tinggi ini menunjukan berlakunya litar pintas. Jika voltan tiada voltan pada masukan ini menunjukan litar buka. b. Pengukuran Arus Pengukuran arus hendaklah diukur secara sesiri Jika arus tinggi ini menunjukan Open Circuit atau litar buka. Jika arus atau meter menunjukan arus tinggi ini bermaksud Short Circuit atau litar pintas. c. Ujian keterusan Perkara utama yang perlu dilakukan semasa menjalankan ujian keterusan adalah OFF kan bekalan kuasa Tujuan ujian ini adalah untuk mengetahui samada penyambungan berada dalam keadaan baik atau tidak. Unit Tek. Elektronik RH_KVNT

20

/

23

ETN 201

d. Pengukuran Rintangan Mengukur rintangan pada satu-satu bahagian, keseluruhan bahagian atau kumpulan litar yang didapati rosak Nilai perintang mesti diukur walaupun mempunyai kod warrna kerana, mungkin dikhuatiri terdapat kerosakan pada perintang tersebut. Litar yang menggunakan IC, langkah-langkah yang perlu dipatuhi ialah memeriksa bekalan kuasa pada pinpin IC. -

e. Kaedah Gantian Kaedah ini adalah dengan mengantikan litar yang rosak kepada litar yang baik. Ini bermaksud dengan mengantikan terus semua litar tersebut. f. -

-

Bridging (Penyatuan) Ini bermaksud mengantikan komponen yang sudah lama atau mengambil komponen pada litar lain yang tidak digunakan lagi. Selalunya juruteknik hanya mengantikan kapasitor sahaja.

g. Kaedah pemasangan Kaedah ini bermaksud koper pada litar apabila panas ia akan bercamtum dan sejuk ia akan putus atau mengecut. (Open Circuit)

apabila

h. Kaedah Pembekuan Ini bermaksud menggunakan alat penejuk sebagai contoh gunakan kipas untuk bahagian yang panas apabila beroperasi. i. Solder Semula Ini adalah untuk litar yang berlakunya litar buka atau Open Circuit. j. -

Half-split Kaedah ini bermaksud mencari atau memeriksa kerosakan dari blok ke blok.

k. Input ke Output Memeriksa atau mencari kerosakan dari Input litar hingga ke output litar l. Output ke Input Kaedah ini pula mencari kerosakan dari Output atau keluaran litar ke input atau masukan litar. m. Random Kaedah ini pula dengan memeriksa litar tersebut secara rawak dan kebanyakan juruteknik menggunakan cara ini lebih berkesan atau mudah.

Langkah-Langkah Mengesan Kerosakan Di Dalam Litar. Untuk memudahkan kita melakukan trouble shoot terhadap sesuatu litar atau peralatan, kita semestinya mengesan sebarang kerosakan yang terdapat pada peralatan tersebut. Kerosakan-kerosakan dapat dikesan berdasarkan bacaan yang telah kita perolehi daripada litar yang sebelum kita mula mencari sebarang kerosakan. a) Analisa Keadaan ( visual inspection Mengenalpasti punca berlakunya kerosakan dimana kita perlu menganalisa sesuatu kaedah pada peralatan samada Unit Tek. Elektronik RH_KVNT

21

/

23

ETN 201

ianya rosak atau tidak. Terdapat 4 perkara yang perlu diambil kira dalam trouble shoot iaitu:i) Dengar kemungkinan apabila litar di‟ON‟kan terdengar bunyi atau meletup. ii) LIhat melihat secara kasar samada komponen berada dalam keadaan baik, hitam atau kelunturan warna pada badan component, putus atau terbakar. Iii) Hidu kemungkinan terdapat bau yang hangit yang mungkin disebabkan oleh komponen yang terbakar. iv) Sentuhan menyentuh komponen jika didapati panas ini menunjukan komponen tersebut adalah rosak atau berlakunya litar pintas ( short circuit).

b) Dapat Litar Setelah memastikan punca atau masalah kerosakan dapatkan litar yang sesuai untuk membaiki litar tersebut.

c) Mengesan Kerosakan sebenar Setelah mempunyai litar, kaedah untuk mengesan kerosakan dimulakan. d) Tentukan Simptom Simpton bermaksud tanda-tanda kerosakan yang berlaku pada sesuatu litar secara jelas atau tidak jelas.

i)

Secara jelas – tanda-tanda kerosakan yang dapat dilihat dengan mata kasar.

ii) Secara tidak jelas – tanda-tanda kerosakan yang tidak nampak atau tidak nyata Kerosakannya e) Tentukan peralatan yang sesuai untuk uji talian litar bagi mengesan kerosakan. f) Menyelesaikan masalah dengan teknik-teknik trouble shoot berpandukan skematik diagram.


22

/

23

ETN 201

Cara pengujian komponen yang rosak : a) Kapasitor i. Litar buka Litar buka biasanya disebabkan oleh bahagia dalam terminal yang tertanggal dari plat pemuat. Kerosakan ini boleh dikesan dengan menggunakan multimeter dimana jarum penunjuk multimeter bacaan yang paling rendah. ii. Litar pintas Litar pintas mungkin berlaku disebabkan oleh kerosakan pada penebat dielektrik kerana voltan yang berlebihan atau terlampau panas. Kerosakan ini boleh dikesan dengan melakukan ujian penerusan melalui multimeter dalam julat ohm. Jarum penunjuk multimeter bacaan yang paling rendah. iii. Kebocoran berlebihan Pemuat disifat sebagai bocor berlebihan apabila ia tidak dapat menyimpan cas. Ia boleh diuji dengan menggunakan multimeter dalam julat ohm dimana jarum penunjuk akan naik dan turun dengan cepat. Apabila satu pemuat yang baik diuji dengan multimeter dalam julat ohm, jarum penunjuk meter akan turun ke bacaan rendah dan perlahan-lahan bergerak ke bacaan yang tinggi ( pemuat jenis elektronik )

b) Diod i. Terbuka Apabila diuji dengan meter ohm, jarum penunjuk meter akan memberi bacaan Infiniti ( ∞) atau jarum langsung tidak bergerak walaupun diterbalikkan kekutuban talian meter. ii. Bocor Jarum penunjuk meter yang tidak tepat di mana ketika diuji pada keadaan pincang songsang jarum penunjuk meter akan naik sedikit. Keadaan ini menunjukkan diode itu telah berlaku kebocaran. iii. Pintas Jarum Penunjuk meter akan menunjukkan bacaan sifar di mana keadaan ini memastikan telah berlaku litar pintas pada diode tersebut. c) LED i. ii.

gunakan julat multimeter x 1 ohm. LED tidak menyala.

d) IC Bagi kerosakan litar yang menggunakan IC terdapat langkah-langkah yang perlu dipatuhi bagi proses baik pulih: i. ii. iii. iv.


Memeriksa bekalan kuasa pada pin-pin IC Pastikan masukan pada pin IC adalah sama seperti dalam diagram Periksa output yang sesuai. Periksa secara mata kasar atau menggunakan meter bagi setiap litar buka atau pintas pada track IC.

23

/

23

ETN 201

Rujukan: www.slideshare.net/.../mpav-aplikasi-elektrik-modul-1... www.circuitrework.com/guides/7-1-1.shtml www.technologystudent.com/pcb/solder1.htm http://nuriazlansubri.blogspot.com/2009/11/tutorial-etching-pnp-transfer-paper.html http://wikipedia http://projekmini.tripod.com/cetak.htm

Soalan – soalan 1. Apakah yang dimaksudkan dengan proses punaran/etching? ...........................................................................................................................................

2. Nyatakan dua klasifikasi soldering iron/besi pemateri. a)

....................................................................................................................................

b)

....................................................................................................................................

3. Apakah peralatan yang digunakan untuk meletakkan soldering iron/besi pemateri ketika panas? ..........................................................................................................................................

4. Apakah jenis asid yang digunakan untuk proses etching/punaran. ..........................................................................................................................................


24

/

23

Kertas Penerangan ETN 201

Recommend Documents