## TIERS Information Technology Journal
Vol.2,  No.1, Juni 2021, pp. 37~43 ISSN: 2723-4541 / E-ISSN:  2723-4533 DOI: 10.38043/tiers.v2i2.3310
 37
Prototyping PCB Menggunakan Computer-Aided Design
I Wayan Sukadana 1 , I Made Pande Darma Yuda 2
12 Program Studi  Teknologi Informasi, Universitas Pendidikan Nasional, Bali

## ABSTRACT
The  increa sing  a nd growing  development of technology ca n ma ke it  ea sier  for  crea tive  people  to  design systems  a nd  electronics.  In  electronics  there  a re  components  tha t  a re  very  importa nt  to  support  the components a nd provide  a   connecting  line  between  components, na mely  pcb  boa rds.  Before  the  CAD technology to ma ke PCB the developers of Sma rt System / Internet of Things  technology still  ma ke PCB in a  ma nua l wa y  but over  time  a nd with  the  development of  technology  now  ma ke  PCB  is  ea sy  with  the computer-a ided design (CAD).  The initia l  technique of a n IoT / Sma rt System developer to crea te a  PC B is still  by crea ting a  component la yout a nd a djusting the sca le to the components a fter tha t it is only the process of dra wing pa ths using perma nent ma rkers tha t a re ma de in such a  wa y a s wha t ha s been described first just done the ea tching process. After the CAD  technology there a re ma ny cha nges a t ea ch sta ge of its crea tion so there is no need to dra w the la yout of the components and adjust the skla  with ca d it ha s a ll been a utoma tica lly determined. In the ma nufacture of PCB with CAD ca n displa y the silk  or front ima ge so tha t the silk  pa rt can be ta ped to the top of the PCB to ma ke it ea sier to determine the pla ce of the component. The ma nufacturing process  is  a lso  more  efficient  a nd more  regula r  by  using  CAD  tha n ma king  ma nually so  tha t with  the Computer-Aided Design  (CAD)  is very helpful in the process of ma king PCB design.
Keywords : Printed circuit Board (PCB), Computer Aided Design (CAD)

## ABSTRAK
Perkemba nga n Teknologi ya ng sema kin meningka t da n berkembang da pat memudahkan ora ng-ora ng yang krea tif da la m mera nca ng system  da n elektronik.  Pa da  elektronik  terda pa t komponen ya ng sa nga t penting untuk menunja ng komponen da n memberika n jalur penghubung a nta r komponen ya itu pa pan PCB. Sebelum a da nya technology CAD untuk membuat PCB pa ra  pengembang technology Sma rt System/Internet of Things ma sih membua t PCB denga n ca ra  ma nua l na mun seiring  berja la nnya wa ktu da n denga n berkemba ngnya teknologi seka ra ng membuat PCB sudah mudah dengan a da nya  Computer-Aided Design (CAD). Teknik a wal seora ng  pengemba ng  IoT/Sma rt  System  membuat PCB  ya itu  ma sih  denga n  ca ra   membua t  tata letak komponen  da n  menyesua ikan ska la   denga n  komponennya setela h  itu  ba ru  proses  mengga mba r  ja lur mengguna ka n spidol perma nen ya ng dibua t sedemikia n rupa  denga n a pa  ya ng tela h diga mba rka n terlebih da hulu ba ru dila kuka nnya  proses ea tching.  Setela h  a da nya  technology  CAD  terda pa t  ba nyak perubahan disetia p ta ha p pembuatannya ja di tida k perlu mengga mba r ta ta leta k komponen da n menyesuaikan sklanya denga n CAD  itu semua  suda h otomatis di tentuka n . Pa da pembuatan PCB denga n CAD bisa  mena mpilkan ba gia n silk  a ta u ga mbar ba gia n depa n sehingga  ba gia n silk  tersebut bisa  ditempel ke ba gia n a ta s PCB untuk memuda hkan menentukan tempat komponennya. Proses pembua tannya juga  lebih efisien  da n lebih tera tur denga n mengguna ka n CAD  da ri pa da  membuat seca ra  ma nual sehingga   denga n a da nya Computer-Aided Design  (CAD)  sa nga t membantu dala m proses pembua tan desain PCB.
Kata kunci : Printed circuit  Board (PCB), Computer Aided Design (CAD)

## Info Artikel
Diterima  Reda ksi : 01-11-2021 This is an open access article  under the CC BY-SA license. Selesa i Revisi : 01-12-2021
Diterbitka n Online : 30-12-2021
Penulis Korespondensi:
I Ma de Pa nde Da rma  Yuda Progra m Studi Teknologi Informa si, Universita s Pendidika n Na siona l (UNDIKNAS)  Denpa sa r,
38
Ja la n Sida ka rya  No. 39 Denpa sa r, Kode Pos 80224.. Ema il: ka dekpande34@gmail.com

## 1. PENDAHULUAN
PCB merupa kan komponen utama yang pa ling penting di ba gia n elektronik. PCB ya ng a rtinya Printed circuit Board ya ng diguna ka n seba ga i pa pa n untuk pembua tan ja lur listri  pa da  ra ngka ia n elektronik   ya ng menghubungka n komponen elektronika  ya ng diguna ka n[1]. Perkemba nga n teknologi sa a t ini  ya ng sema kin meningka t da n berkembang ya ng membuat para  pengembang sma rt system/Internet of Thing terus membuat system ba ru  a ta u a la t ba ru,  ma ka  kebutuha n  a kan a la t-a la t  elektronik juga   terus  meningka t da n terus  ada pengemba nga n di  setia p  komponen[2].  Pa da   proses  pembua tan PCB  terda pa t bebera pa  ha l  ya ng  ha rus dila kua kn mula i da ri pemiliha n pa pa n PCB denga n keteba nan tembaga nya ha rus ma mp u memenuhi tega ngan pa da  a la t ya ng a ka n dibua t, pera nca nga n layout supa ya pemasanga n komponen tida k a da ya ng terha la ng oleh komponen la innya, pengga mbaran layout supaya tida k a da jalur ya ng menumpuk ya ng menga kiba tkan konslet, penempela n la yout ke pa pa n PCB da n pela ruta n PCB ya ng  ba gia n temba ga nya perlu  di  hila ngka n dengan proses ya ng disebut denga n Etching[3].
Pa da  pembuatan PCB sebelumnya  pa ra pengembang system IoT ya ng perta ma  ma sih menggambar komponen dikerta s da n menyesuaika n ska la d enagn ukura n a slinya  kemudian ba ru mela kukan penggambaran ja lur penghubung a nta r komponen elektronika  denga n menggunakan spidol perma nen pada la pisa n tembaga  di PCB[4].  Ka rena  pembua tan ja lurnya denga n sepidol ja di ha rus bena r-bena r teliti  da la m pembuatan ja lurnya supa ya  tida k terla lu  mepet ya ng  bisa   menga kiba tkan  terjadinya konslet da n supa ya  tida k menumpuk saat mela kuka n pemasangan komponennya[5].
CAD  merupa kan sebua h technology  ya ng  bia sa   disebut Computer  Aided  Design. CAD  ini  biasa diguna ka n untuk mendisa in ba gia n  sua tu produk ya ng  berupa  2D[6].  Fungsi  da ri  CAD  ini  a da la h untuk menguba h ra ngka ia n komponen elektronika  ya ng  dibua t  CAE  menja di  bentuk  PCB [7].  Proses  ini  a dalah kela njuta n dari ta hap netlist da n da ftar komponen sehingga  ba gia n ini merupa ka n prose s desa in la yout PCB. Technology  CAD  ini  sa nga t memuda hkan da la m proses  pembua tan  PCB ka rena  tida k  perlu  mela kukan pengukura n komponan ya ng a kan diguna kan ka rena ketika menginport komponen da ri softwa re ea gle sudah sesua i denga n ukura n a slinya .

## 2. METODE  PENELITIAN
Pa da  proses pembua t desain PCB pa da  da sa rnya terdapat dua ca ra  yang da pat diguna kan yaitu secara ma nua l da n denga n ca ra mengguakan Computer-Aided Design  (CAD).
2.1. Pembua ta n Desa in PCB Seca ra  Ma nua l
Proses  pembua tan  PCB  seca ra   ma nua l pa da  ta ha p a wa l  ya ng  la kuka n ya itu  mengukur  ukuran komponen ya ng a kan diguna kan kemudia n mengga mbar a turan leta k komponen-komponen elektronika  sesuai bentuk ya ng kita  inginka n da n memperhitungka n ja rak a ntar komponen supa ya tida k terjadi penumpukan saat proses pema sa nga n.
Ga mba r.1, Proses pembua tan jalur komponen denga n spidol
Sia pka n pa pan PCB ya ng a kan diguna kan kemudian ampla s bagia n tembaganya mengguna kan amplas ha lus sa mpa i bersih supa ya  tinta  spidol menempel seca ra  ba gus. Setela h itu la kuka n proses mengga mba r ja lur penghubung a nta r komponen elektronika  sesuai denga n tatanan yang suda h dibua t denga n mengguna kan spidol perma nent seperti ga mba r.1 dia ta s, pa stika n ja lur ya ng tela h dibua t sesua i denga n ja lur ya ng ma na  seha rusnya terhubung da n ya ng ma na  tida k terhubung supa ya  tida k terja dinya konslet. Setela h semua  suda h terhubung
denga n  bena r,  ma ka  sela njutnya la kuka n  pemotonga n PCB  sesua i  denga n  ukura n ya ng  tela h  ditentukan sebelumnya  supa ya pa da sa at etching lebih efisien  ka rena  tida k terla lu ba nya k mela rutkan tembaga.
2.2. Pembua ta n Desa in PCB Mengguna ka n Computer-Aided Design  (CAD)
Pa da  proses pembua tan PCB mengguna ka n CAD lebih efisien,  lebih ra pi, da n lebih a kura t da ri pada membua t PCB seca ra  ma nua l, denga n CAD  ukura n ja lur penghubung a nta r komponen bisa  ditentuka n sesuai denga n tega nga n ya ng diha silka n. Proses pembua tan PCB denga n CAD seperti ta ha pan berikut.

## Ga mba r.2, Menginport komponen elektronika
Ga mba r dia ta s merupakan proses menginput komponen elektronika  yang a kan diguna kan pa da sistem Internet of Things ya ng a ka n dibua t denga n menggunakan software Ea gle. Terda pa t bebera pa komponen yang diguna ka n seperti  ga mba r 2.  dia ta s ya ng memiliki  fungsinya  ma sing-ma sing,  setela h itu  mela kuka n proses menentuka n ta ta leta k komponen supa ya tida k berbenturan a tau menumpuk sisi pinggira nn ya  da n menentukan ba gia n ma na  ya ng diha da pkan kelua r ka rena a kan a da ka bel a ta u colokan ya ng a kan digua kan.
Ga mba r.3, Proses Routing
Ga mba r dia ta s merupa ka n proses  routing  PCB  ya itu  membua tkan ja lur penghubung  komponen- komponen  elekronika   supa ya  komponen  tersebut  bisa   sa ling  berhubunga n  denga n  ba ik  sesua i  dengan ra nca nga n ya ng dibua t. Ja lur tersebut tida k boleh a da  ya ng tertumpuk kecua li mema ng ja lurnya  sa ma . Ketika terda pa t ja lur ya ng  tertumpuk ma ka  solusi  ya ng bisa   diguna ka n ya itu denga n mengguna ka n bottom layer seperti  ga mba r.3 ja lur ya ng berwa rna  biru tersebut  a da la h jalur ya ng dibua t mengguna kan bottom la yer jadi ja lurnya  itu bera da  diba gia n ba wa h pa pan PCB. Ketika  pa pa n PCB ya ng digua ka n ha nya terda pat sa tu la pisan temba ga  ma ka bisa  diga ntika n denga n ka bel ba ta nga n yang berukua n kecil.
Ga mba r.4, Proses Toner Tra nsfer Mengguna ka n PCB Tra nsfer Pa per
Berbeda   ketika   membua t PCB  denga n  ca ra  ma nua l ya itu  pengga mba r ja lurnya  denga n  sepidol ga mba r.4 dia ta s a dala h proses menempelkan ha sil desa in denga n CAD  ke  ba gia n temba ga  pa da papan PCB mengguna ka n  kerta s  tra nsfer  pa per,  sebelum  ditempelka n  ke  PCB  ha sil  disa in  ha rus  diprint  da hulu menggunka n kerta s tra nsfer pa per da n printer la sterjet a tau printer ya ng tinta nya serbuk. Proses penempelannya mengguna ka n minya k  ka yu putih  ya ng  diba lurka n  ke  ba gia n  temba ga  supa ya  tinta   ya ng  dikerta s  mau menempel ke  temba ga  kemudia n dipa na skan denga n mengguna ka n  setrika  sa mpa i tinta nya  menempel ke temba ga  setela h itu ba ru dima suka n ke a ir untuk di lepa ska n ba gia n kerta snya  jika  a da ba gia n tinta  ya ng ikut tera ngka t, ma ka  perlu  dila pisi  kemba li denga n  mengguna ka n  spidol  perma nen kemudia n dipotong  sesuai ukura nnya.
2.3. Proses  Etching

## Ga mba r.5, Proses Etching
Etching a da la h proses pengkikisa n a ta u penyublima n la pisa n tembaga yang terda pat pada pa pan PCB mengguna ka n La rutan Etching da n hcl  h2o o2, ba gia n temba ga  ya ng dihila ngka n a da la h ba gia n ya ng tidak terla pisi oleh tinta  a ta u spisol. Proses etching ini  dila kuka n denga n mencampurkan 50% a ir bia sa  denga n 50% La ruta n Etching da n hcl h2o o2 da n harus mengguna kan wa dah pla stik  seperti ga mba r.5 dia tas. Cara nya dengan mema sukannya kemudia n digoya ng-goya ngkan sela ng bebera pa  menit dia ngka t terus dicelupka n la gi sa mpai temba ga nya benar-benar ha bis, ka la u dira sa  la ma  a tau la rutannya kurang peka t bisa  dita mbahkan la gi La rutan Etching da n hcl h2o o2.

## 3. HASIL  DAN  PEMBAHASAN
Ha sil da ri pembua tan PCB denga n ca ra  ma nual ma upun mengguna kan CAD
3.1 Ta mpila n
Ga mba r.6, Ta mpila n Silk
Da ri  segi  ta mpila n terliha t denga n jela s  ka la u mengguna kan CAD ja uh lebih  ra pi,  lebih  a man dan tentunya   lebih  presisi  a ka n  ukura n  komponen  elektronika   sehingga   memuda hkan  da la m  pema sangan komponennya. Sepetrti ya ng terda pa t pa da ga mbar.6 dia ta s a da lah ba gia n silk  ya ng bisa  diceta k kemudian ditempelka n  pa da   ba gia n  a ta s  PCB  sehingga   memuda hkan  kita   untuk  mengeta hui  tempa t -tempat komponennya.
Ga mba r.7, Ba gia n Ja lur PCB ya ng suda h di Ratsnest
Setela h  selesa i  mendesa in da n routing  sela njutnya  dila kukan  proses Ratsnest .  Proses ratsnest ini berfungsi untuk mera pika n ja lur sehingga  tida k terlia ha t bera ntakan da n membingungka n dapat diliha t ha silnya seperti  pa da  ga mbar.7, sela in  itu  lebih  efisien  pa da  sa a t etch ing  ka rena  tida k terla lu  ba nyak mela rutkan temba ga .
3.2 Kua lita s

## Ga mba r.8, Ta mpila n pembuatan PCB seca ra  ma nual da n denga n CAD
Da ri  segi  kua lita s perbeda a n PCB ya ng dibua t seca ra  ma nua l denga n mengguna ka n CAD  terliha t sa nga t  jela s,  ha sil  ya ng  mengguna ka n  CAD  lebih  ra pi  da n  lebih  terstruktur  ja lur  penghubung  a ntar komponennya. Ketika  mela kukan etching juga  lebih efisien ka rena  setela h diselesa ika n den ga n Ratsnest semua ya ng terhubung denga n ground  (GND)  a ka n diblock hita m ja di tida k terla lu  ba nya k menghila ngkan ba gian temba ga nya.
3.3 Kea ma nan
Ga mba r.9, Ha sil a khir pembua tan PCB seca ra  ma nual da n denga n CAD
Kea ma nan PCB ya ng dibua t denga n CAD  lebih  a na m diguna ka n ka rena jara k a ntar komponen sudah dia tur denga n ba ik da n ukura n ja lurnya  juga  suda h d ia tur sesua i denga n tega nga nnya  berbeda denga n ha sil ya ng dibua t seca ra  ma nua l ja ra k a ntara  ja lur penghubung a nta r komponen elektronika  ma sih tida k te ra tur dan a da  ya ng terla lu mepet, kemungkina n itu bisa  menga kiba tkan konslet da n komponen a kan ha ngus.

## 4. KESIMPULAN
Berda sa rka n hasil pemba hasa n dia tas dapat disimpulka n bahwa  proses pembuatan PCB menggunakan Computer-Aided Design  (CAD)  diba ndingka n denga n ca ra  ma nual terda pa t ba nyak kelebiha n ya ng didapat sa a t pembua tannya begitu  juga   ha silnya  pun  ja uh lebih  ba gus  denga n  mengguna ka n  CAD.  Da ri  proses mendisa in  ya ng  tingga l  mema sukan komponen ya ng diguna ka n kemudia n menen tukan ta ta leta knya dan dila njutka n denga n proses routing ya ng menghubungka n a ntar komponen. Da ri segi  ta mpila n juga  ha silnya lebih  ra pi da n lebih presisi  pa da  luba ng untuk memasukan komponen, ketebalan ja lur penghubung juga  bisa ditentuka n sesua i denga n tega nga n ya ng mela lui ja lur tersebut.

## DAFTAR  RUJUKAN
[1] Mukhofidhoh and N. Kholis, “Rancang Bangun Mesin Pengebor PCB Mini Otomatis Berbasis Arduino UNO,” J. Tek. Elektro , vol. 7, no. 1, pp. 9–16, 2018.
[2] N. D. Ummiati  Rahmah, Edy Sabara, “Pengembangan  Trainer  Microcontroller  Berbasis Internet  of Things (IoT) Pada Mata Kuliah  Microcontroller  dan Interface  Di Jurusan Pendidikan Teknik Elektronika  Fakultas Teknik Universitas Negeri Makasar,” J. ETC , vol. 14, 2020.
[3] N. Brillianta  Akbar, “Perancangan  mesin pencetak  jalur pcb menggunakan  sinar uv berbasis arduino uno,” 2017.
[4] Z. B. Anwar, A. Widodo, N. Kholis, and Nurhayati, “Sistem Monitoring Pasien Isolasi Mandiri Covid-19
Berbasis Internet  of Things,” J. Tek. Elektro , vol. 10, no. 3, pp. 689–697, 2021.
43
[5] A. Susatyo and C. Bariyah, “Perancangan  Fasilitas Kerja yang Ergonomis pada Proses Pelarutan,” Jisi J. Integr. Sist. Ind. , vol. 3, no. 1, pp. 7–14, 2016.
[6] R. Sholikhah and S. Nurmasitah, “PELATIHAN PEMBUATAN POLA BUSANA DIGITAL BERBASIS CAD DENGAN SOFTWARE RICHPEACE PADA GURU-GURU SMK TATA BUSANA,” pp. 1–7.
[7] S. Sunar and S. Subagiyo, “Peningkatan  Keaktifan  dan Ketrampilan  Membuat PCB Kelas XII TAV SMK Negeri 1 Semarang,” Edu Elektr.  J. , vol. 9, no. 2, pp. 55–60, 2020, [Online]. Available: https://journal.unnes.ac.id/sju/index.php/eduel/article/view/37973.