BAB I PENDAHULUAN
1.1
Latar Belakang Permasalahan Dalam beberapa tahun terakhir ini Surface Mount Technology (SMT) telah
menjadi pilihan dari teknologi manufaktur. Ini dikarenakan SMT lebih murah dibanding proses through-hole klasik, dan ukuran pcb yang dibutuhkan menjadi lebih kecil atau minimalis. Hal ini sangat berguna untuk pembuatan perangkat jinjing, rangkaian digital berkecepatan tinggi serta peralatan yang memanfaatkan frekuensi radio [16, h.1]. SMT adalah teknologi mengenai cara atau metode untuk menyusun komponen-komponen elektronik secara langsung pada permukaan PCB. Sedangkan komponen-komponen elektronika seperti resistor, kapasitor, dioda, transistor, IC, yang terpasang pada PCB dengan menggunakan SMT ini disebut sebagai Surface Mount Device (SMD). Dilihat dari segi ukuran, komponen SMD berukuran lebih kecil daripada komponen yang sama [14]. Sebagai contoh, dapat dilihat pada Gambar 1.1 dan Gambar 1.2. Melakukan penyolderan komponen SMD menggunakan alat solder klasik memang bukanlah hal yang tidak mungkin. Namun berdasarkan sangatlah rumit serta membutuhkan ketelitian yang tinggi. Teknik penyolderan dengan menggunakan blower merupakan solusi yang banyak digunakan saat ini dalam melakukan penyolderan komponen SMD.
1
2
Gambar 1.1. LED jenis SMD [5]
Gambar 1.2. Resistor jenis SMD [13] Blower merupakan salah satu varian dari solder. Disebut blower karena proses penggunaannya menggunakan udara. Umumnya terdapat 2 pengaturan pada solder blower. Pengaturan pertama merupakan kekuatan panas (heating)
3
yang akan dikeluarkan melalui mata solder, dan pengaturan berikutnya merupakan tekanan udara yang akan dipancarkan. Kedua pengatur ini bekerja secara linier satu sama lain. Semakin tinggi suhu udara yang dipancarkan, akan bertambah kuat lagi jika dinaikkan tekanan udara yang akan dikeluarkan. Adapun spesifikasi blower yang umum digunakan adalah: •
Solder uap welding remover untuk soldering dan desoldering komponen SMD yang sangat kecil.
•
Dapat digunakan untuk heat shirt tube.
•
Heat energy test dan heat processing.
•
Temperatur dapat diatur dari 100ºC sampai 540ºC.
•
Dengan
rangkaian
anti-statik
untuk
melindungi
kerusakan
komponen. Namun penyolderan komponen SMD menggunakan teknik blower memiliki beberapa kelemahan, yaitu: •
Penyolderan dilakukan per komponen, tidak secara keseluruhan PCB.
•
Masih bersifat manual atau dengan kata lain tidak memiliki kontrol umpan balik secara otomatis.
•
Penentuan selesai dilakukannya penyolderan masih berdasarkan hasil dari penerimaan indera penglihatan dari si penyolder
Untuk itu pada skripsi ini akan dibuat sebuah reflow oven soldering memanfaatkan oven listrik, menggunakan ceramic infrared heater sebagai elemen pemanas berbasis mikrokontroler untuk memudahkan penyolderan komponen
4
SMD dengan mengacu pada standard reflow profile yang dikeluarkan oleh Actel Corporation [18]. 1.2
Tujuan Merancang
dan
merealisasikan
infrared
reflowsoldering
dengan
memanfaatkan oven listrik, menggunakan ceramic infrared heater sebagai elemen pemanas dan mikrokontroler sebagai pengendali utamanya. 1.3
Spesifikasi Alat Sesuai dengan surat tugas skripsi yang telah dikeluarkan oleh Fakultas
Teknik Elektronika dan Komputer Program Studi Teknik Elektronika Universitas Kristen Satya Wacana Salatiga nomor 02/I.3/FTEK/II/2012 dan Surat Keputusan Fakultas Teknik Elektronika dan Komputer nomor 07/Kep/D/FTEK/V/2012 tentang Perubahan Judul dan Spesifikasi Surat Tugas Skripsi serta mengacu pada Surat Keputusan Fakultas Teknik dengan nomor 01/Kep./B/FT/IV/2008 tentang Kolokium Lanjut Skripsi Fakultas Teknik Universitas Kristen Satya Wacana, spesifikasi tugas akhir dalam bentuk perancangan sebagai berikut : 1.
Metode pemanasan adalah memanfaatkan oven yang diubah fungsi menjadi infrared reflow oven.
2.
Menggunakan mikrokontroler sebagai control utama dari keseluruhan sistem.
3.
Mempunyai dua mode pengoperasian, yaitu mode default dan mode manual. Proses penyolderan mode default beroperasi sesuai dengan nilainilai parameter suhu dan waktu yang berdasarkan standar reflow oven dari
5
Actel Co. Proses penyolderan mode manual beroperasi sesuai dengan nilai-nilai parameter suhu dan waktu yang ditentukan oleh si pengguna. 4.
Parameter nilai-nilai suhu dan waktu yang ditentukan pada mode manual meliputi preheating, heating, soldering, keep, cooling down, dengan kriteria sebagai berikut: •
Suhu saat operasi preheating berkisar antara 100°C-150°C. Waktu operasi preheating berkisar antara 60-120 detik dengan rata-rata kenaikan suhu maksimum 3°C/detik.
•
Suhu saat operasi heating berkisar antara 183°C-217°C. Waktu operasi heating berkisar antara 60-150 detik dengan rata-rata kenaikan suhu maksimum 3°C/detik.
•
Suhu saat operasi soldering dan keep berkisar antara 225°C-250°C selama 30 detik.
5.
Target suhu saat operasi cooling down adalah 25°C dengan rata-rata penurunan suhu maksimum 6°C/detik.
6.
Dimensi modul pengendali utama adalah 25 cm × 20 cm × 20 cm.
7.
Menggunakan catu daya dari PLN yaitu 220-230 VAC, 50 Hz.
8.
Menggunakan LCD grafik sebagai penampil grafik perubahan suhu terhadap waktu secara real-time.
1.4
Sistematika Penulisan Sistematika penulisan tugas akhir ini secara garis besar terdiri dari lima
bab, yaitu : 1. BAB I PENDAHULUAN
6
Berisi latar belakang permasalahan, tujuan, spesifikasi sistem, dan sistematika penulisan. 2. BAB II LANDASAN TEORI Berisi pembahasan teori – teori penunjang perancangan sistem. 3. BAB III PERANCANGAN DAN REALISASI ALAT Berisi perancangan sistem yang meliputi perangkat keras maupun perangkat lunak. 4. BAB IV PENGUJIAN DAN ANALISA Berisi pengujian sistem beserta analisa sebagai pengukur tingkat keberhasilan sistem terhadap spesifikasi sistem. 5. BAB V KESIMPULAN DAN SARAN Berisi kesimpulan dan saran pengembangan sistem.
