RENCANA PELAKSANAAN PEMBELAJARAN
Nama Sekolah : SMK NEGERI 1 CIMAHI Program keahlian : Teknik Elektronika Industri Mata pelajaran : Teknik Kerja Bengkel Kelas / semester : X / 2
Topik : Soldering dan Desoldering Pada Perangkat Elektronika Sederhana Alokasi waktu : 2x pertemuan (4x45 Menit)
A. KOMPETENSI INTI
KI 1 : Menghayati dan mengamalkan ajaran agama yang dianutnya.
KI 2 : Mengembangkan perilaku (jujur, disiplin, tanggungjawab, peduli, santun, ramah lingkungan, gotong royong, kerjasama, cinta damai, responsif dan pro-aktif) dan menunjukan sikap sebagai bagian dari solusi atas berbagai permasalahan bangsa dalam berinteraksi secara efektif dengan lingkungan sosial dan alam serta dalam menempatkan diri sebagai cerminan bangsa dalam pergaulan dunia.
KI 3 : Memahami dan menerapkan pengetahuan faktual, konseptual, prosedural dalam ilmu pengetahuan, teknologi, seni, budaya, dan humaniora dengan wawasan kemanusiaan, kebangsaan, kenegaraan, dan peradaban terkait fenomena dan kejadian, serta menerapkan pengetahuan prosedural pada bidang kajian yang spesifik sesuai dengan bakat dan minatnya untuk memecahkan masalah.
KI 4 : Mengolah, menalar, dan menyaji dalam ranah konkret dan ranah abstrak terkait dengan pengembangan dari yang dipelajarinya di sekolah secara mandiri, dan mampu menggunakan metoda sesuai kaidah keilmuan.
B. KOMPETENSI DASAR DAN INDIKATOR PENCAPAIAN KOMPETENSI No Kompetensi Dasar Indikator
1 3.4 Mendeskrip sikan dasar-dasar kerja mekanik seperti teknik sambung pembuatan rumah (cassing) dan teknik
3.4.1 Memahami dasar-dasar teknik sambung, pembuatan rumah (cassing) dan teknik soldering desoldering di bidang rekayasa fabrikasi peralatan
soldering desoldering di bidang rekayasa fabrikasi peralatan elektronika.
elektronika sederhana. 3.4.2 Memahami teknologi
soldering/desoldering di bidang rekayasa fabrikasi peralatan elektronika sederhana.
2
4.4 Menerap kan dasar-dasar kerja mekanik seperti teknik sambung, pembuatan rumah (cassing) dan teknik soldering desoldering di bidang rekayasa fabrikasi peralatan elektronika.
4.3.1 Menerapkan dasar-dasar teknik sambung, pembuatan rumah (cassing) dan teknik soldering desoldering di bidang rekayasa fabrikasi peralatan elektronika sederhana.
4.3.2 Menerapkan teknologi
soldering/desoldering di bidang rekayasa fabrikasi peralatan elektronika sederhana.
C. TUJUAN PEMBELAJARAN
1. Mampu memahani jenis-jenis solder dengan benar.
2. Mampu memahami teknik-teknik soldering dan desoldering dengan baik dan benar. 3. Mampu memahami alat-alat penunjang soldering dengan baik dan benar.
4. Mampu memahami jenis-jenis timah dengan benar.
5. Mahir menggunakan timah sebagai alat soldering dengan baik dan benar sesuai prosedur.
6. Mahir menggunakan alat-alat penunjang soldering dengan baik dan benar sesuai prosedur.
7. Mahir memasang dan melepas komponen diatas PCB menggunakan solder dengan baik dan benar sesuai prosedur.
D. MATERI AJAR
Soldering dan Desoldering Pada Perangkat Elektronika Sederhana E. MODEL DAN METODE PEMBELAJARAN
Pendekatan : Scientific Learning Model Pembelajaran : Descovery Learning
Metode Pembelajaran : Brainstrming, diskusi, tutorial dan demonstrasi Strategi : Berkelompok atau Berpasangan
F. SUMBER PEMBELAJARAN DAN ALAT
Sumber pembelajaran : 1. Buku Rangkaian Elektronika Dasar 2. Internet
Alat : Proyektor, Laptop, Bahan Tayang (PPT/video), Solder, timah, PCB bolong-bolong.
G. KEGIATAN PEMBELAJARAN Pertemuan ke 1
Kegiatan Kegiatan Pembelajaran
Alokas i Waktu Pendahulua
n 1.pembelajaran akan dimulai.Ketua kelas memimpin doa saat 2. Guru mendata kehadiran siswa. 3. Guru menginformasikan tujuan pembelajaran.
4. Guru menjelaskan strategi pembelajaran yang digunakan.
5. Guru memberikan motivasi belajar kepada siswa.
6. Guru menanyakan beberapa pertanyaan dasar sebagai review pelajaran sebelumnya (apersepsi). 15 menit Kegiatan Inti MENGAMATI
Stimulation (simulasi/Pemberian rangsangan)
1. Peserta didik mengumpulkan informasi dari berbagai sumber, baik dari media massa ataupun internet mengenai dasar-dasar soldering dan desoldering
2. Peserta didik mengamati power point cara kerja beserta prinsip alat-alat untuk melakukan soldering dan
desoldering.
3. Guru memperlihatkan contoh fisik alat-alat untuk menyolder.
4. Guru memberikan arahan mengenai bahaya penggunaan solder.
MENANYA
Problem statemen (pertanyaan)
Peserta didik memperoleh kesempatan mengajukan pertanyaan-pertanyaan terkait dengan materi konsep soldering dan desoldering
MENGEKSPLOR
Data collection (pengumpulan data)
150 menit
1. Peserta didik secara berkelompok menganalisis jenis-jenis teknik menyolder
2. Peserta didik menganalisis cara/teknik-teknik menyolder dengan baik dan benar
3. Peserta didik menganalisis alat-alat penunjang untuk menyolder.
4. Guru mengawasi keaktifan dalam pencarian data-data 5. Peserta didik melakukan uji coba teori dengan
kenyataannya, siswa diperkenankan mempraktekan teknik-teknik menyolder
6. Guru mengawasi dan mengamati peserta didik dalam pengujian.
MENGASOSIASI
Data processing (pengolahan data)
Peserta didik bersama anggota kelompoknya membuat laporan hasil praktik.
MENGKOMUNIKASIKAN Verification (pembuktian)
Peserta didik secara berkelompok mempresentasi kan hasil diskusi di depan kelas.
Penutup 1. Bersama peserta didik guru menyimpulkan pembelajaran
2. Guru menyampaikan rencana pembelajaran untuk pertemuan berikutnya.
3. Guru memberi tugas untuk pertemuan selanjutnya.
4. Guru mengakhiri kegiatan pembelajaran. 5. Ketua kelas memimpin doa.
15 menit
Pertemuan ke 2
Kegiatan Kegiatan Pembelajaran
Alokas i Waktu Pendahulua
n 1.pembelajaran akan dimulai.Ketua kelas memimpin doa saat 2. Guru mendata kehadiran siswa. 3. Guru menginformasikan tujuan
15 menit
pembelajaran.
4. Guru menjelaskan strategi pembelajaran yang digunakan.
5. Guru memberikan motivasi belajar kepada siswa.
6. Guru menanyakan beberapa pertanyaan dasar sebagai review pelajaran sebelumnya (apersepsi).
Kegiatan Inti
MENGAMATI
Stimulation (simulasi/Pemberian rangsangan) 1. Peserta didik mempersiapkan alat-alat untuk
melakukan soldering
2. Guru mengarahkan agar saat melakukan soldering agar sesuai dengan prosedur K3
MENANYA
Problem statemen (pertanyaan)
Peserta didik memperoleh kesempatan mengajukan pertanyaan-pertanyaan terkait dengan materi teknik penyolderan.
MENGEKSPLOR
Data collection (pengumpulan data)
1. Peserta didik secara personal melakukan soldering pada perangkat elektronika yaitu dalam perakitan lampu flip-flop
2. Guru mengawasi peserta didik dalam penggunaan solder
3. Peserta didik secara personal menguji coba hasil soldering yang telah dilakukannya
4. Guru mengawasi dan mengamati peserta didik dalam pengujian.
MENGASOSIASI
Data processing (pengolahan data)
Peserta didik bersama anggota kelompoknya membuat laporan hasil diskusi.
MENGKOMUNIKASIKAN Verification (pembuktian)
150 menit
Peserta didik secara berkelompok mempresentasi kan hasil diskusi di depan kelas.
Penutup 1. Bersama peserta didik guru menyimpulkan pembelajaran
2. Guru menyampaikan rencana pembelajaran untuk pertemuan berikutnya.
3. Guru memberi tugas untuk pertemuan selanjutnya.
4. Guru mengakhiri kegiatan pembelajaran. 5. Ketua kelas memimpin doa.
15 menit
H. PENILAIAN Penilaian Sikap
Tabel 8. Instrumen dan RubrikPenilaianSikap
Keterangan:
4 = jika empat indikator terlihat 3 = jika tiga indikator terlihat. 2 = jika dua indikator terlihat. 1 = jika satu indikator terlihat.
Indikator Penilaian Sikap: Disiplin
a. Tertib mengikuti instruksi b. Mengerjakan tugas tepat waktu
No
Nama Siswa/ Kelompok
Disiplin Jujur Tanggun
g Jawab Santun Kerjasa ma Teliti 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1. 2. 3. dst
c. Tidak melakukan kegiatan yang tidak diminta
d. Tidak membuat kondisi kelas menjadi tidak kondusif Jujur
a. Menyampaikan sesuatu berdasarkan keadaan yang sebenarnya b. Tidak menutupi kesalahan yang terjadi
c. Tidak menyontek atau melihat data/pekerjaan orang lain d. Mencantumkan sumber belajar dari yang dikutip/dipelajari Tanggung Jawab
a Pelaksanaan tugas piket secara teratur
b Peran serta aktif dalam kegiatan diskusi kelompok c Mengajukan usul pemecahan masalah
d Mengerjakan tugas sesuai yang ditugaskan Santun
a. Berinteraksi dengan teman secara ramah
b. Berkomunikasi dengan bahasa yang tidak menyinggung perasaan c. Menggunakan bahasa tubuh yang bersahabat
d. Berperilaku sopan Kerja sama
a. Terlibat aktif dalam bekerja kelompok
b. Kesediaan melakukan tugas sesuai kesepakatan
c. Bersedia membantu orang lain dalam satu kelompok yang mengalami kesulitan d. Rela berkorban untuk teman lain
Teliti
a. Membaca lembar kerja dengan tepat b. Menempatkan komponen dengan tepat
c. Menggunakan alat kerja dan alat ukur dengan tepat d. Mencatat hasil pengukuran dengan tepat
Nilai akhir sikap diperoleh dari modus (skor yang sering muncul) dari keempat aspek sikap di atas.
Kategori nilai sikap:
Sangat baik : apabila memperoleh nilai akhir 4 Baik : apabila memperoleh nilai akhir 3 Cukup : apabila memperoleh nilai akhir 2 Kurang : apabila memperoleh nilai akhir 1 Penilaian Pengetahuan
Penilaian Akhir KD 4 Teknik : Tes Tertulis dan Tugas
Bentuk : Uraian dan Portofolio Instrumen Penilaian
Tabel 9. Kisi-Kisi dan Soal
Kompetensi Dasar Indikator Indikator Soal Jenis
Soal Soal 3.4 Mendeskrip sikan dasar-dasar kerja mekanik seperti teknik sambung pembuatan rumah (cassing) dan teknik soldering desoldering di bidang rekayasa fabrikasi peralatan elektronika 4.4 Menerap kan dasar-dasar kerja mekanik seperti teknik sambung, pembuatan rumah (cassing) dan teknik soldering desoldering di bidang - M e m ah a mi te kn ik-te kn ik so ld eri ng da n de so ld eri ng - M en jel as ka n ca ra m - M en yo ld er ko m po ne n tip e DI P da n tip e S M D - M a m pu m ele pa sk an ko m Tes tulis 1. Jelaskan cara menyolder komponen tipe DIP dan SMD
2. Jelaskan cara
melepaskan komponen tipe DIP dan tipe SMD yang sudah menempel pada PCB 3. Sebutkan urutan merangkai komponen ke PCB dan teknik solderingny a.
rekayasa fabrikasi peralatan elektronika. en yo ld er ya ng ba ik da n be na r se su ai pr os ed ur - M el ak sa na ka n so ld eri ng ko m po ne n ke po ne n tip e DI P da n tip e S M D m en gg un ak an So ld er - M ah ir m en gg un ak an te kn ik-te kn ik sol
P C B pa da pe ra ng ka t la m pu fli p-flo p de rin g pa da P C B
Rubrik Indikator Penilaian Pengetahuan
1. Menjelaskan teknik soldering pada komponen tipe DIP dan SMD: a) Jika menjawab secara lengkap dan benar skor 4
b) Jika menjawab tidak lengkap tetapi benar skor 3 c) Jika menjawab tidak lengkap dengan tidak benar skor 2 d) Jika salah jawabannya skor 1
2. Menjelaskan teknik desoldering pada komponen tipe DIP dan SMD: a) Jika menjawab secara lengkap dan benar skor 4
b) Jika menjawab tidak lengkap tetapi benar skor 3 c) Jika menjawab tidak lengkap dankurang tepat skor 2 d) Jika menjawab tidak lengkap skor 1
3. Memaparkan urutan merangkai komponen ke PCB dan teknik solderingnya: a) Jika menjawab 3 contoh dengan benar skor 4
b) Jika menjawab 2 contoh dengan benar skor 3 c) Jika menjawab 1 contoh dengan benar skor 2 d) Jika menjawab 1 contoh dengan kurang tepat skor 1
Rumus Konversi Nilai
Jumlah skor yang diperoleh
Nilai= X 4 = ________ Jumlah skor maksimal
Penilaian Kompetensi Keterampilan
a. Instrumen Penilaian Eksperimen di Laboratorium Elektronika Dasar
No. Nama Siswa/Kelompok Aspek Score Rerata Bekerja dengan aman Bekerja sesuai Prosedur Pengolahan Data Eksperimen Pelaporan Hasil Pekerjaan 1 2 3 b. Rubrik Penilaian
Peserta didik mendapat skor: 4 = jika empat indikator terlihat. 3 = jika tiga indikator terlihat. 2 = jika dua indikator terlihat. 1 = jika satu indikator terlihat. Rumus Konversi Nilai:
Jumlahskor yang di peroleh
Nilai = X 4 = _______ 16
Indikator penilaian keterampilan 1) Bekerja dengan aman
a) Mengenakan pakaian kerja.
b) Mencegah bahaya tersengat arus listrik c) Bertindak hati-hati dan tidak ceroboh
d) Mengutamakan keselamatan alat dan keselamatan diri 2) Bekerja mengikuti prosedur
a) Melakukan manipulasi eksperimen sesuai Lembar Kerja yang dibuat oleh guru b) Membaca nilai ukur secara tepat tidak melakukan kesalahan paralak
c) Menggunakan instrumen pengumpul data dengan benar d) Mentaatai tata tertib bengkel/laboratorium
3) Pengolahan data eksperimen
a) Melakukan verifikasi data percobaan ke guru
c) Menjawab pertanyaan bagaimana terkait rumusan masalah yang dibuatnya
d) Menjawab pertanyaan mengapa? Terkait dengan rumusan masalah yang dibuatnya 4) Pelaporan Hasil eksperimen
a) Menggunakan bahasa baku
b) Menggunakan aturan tata tulis ilmiah c) Penyajian tabulasi data menarik d) Laporan dikemas dengan rapi
Mengetahui,
Kepala SMK Negeri 1 Cimahi
Cimahi, April 2016 Guru Mata Pelajaran
Drs. H. Ermizul, M.Pd NIP. 195701011982031024
Annas Rustriana NIM. 1206575
Lampiran Materi Membelajaran
Soldering dan Desoldering PCB
Hasil soldering yang baik merupakan salah satu aspek terpenting dalam realisasi suatu rangkaian elektronika. Soldering digunakan untuk menghubungkan antara kaki-kaki komponen – komponen elektronika dengan suatu sirkuit pada PCB (Printed Circuit Board). Sehingga dapat dikatakan bahwa soldering adalah proses penyambungan antara komponen elektronika dengan cirkuit. Baik – buruknya koneksi antar komponen dalam cirkuit (sistem) sangat dipengaruhi dari baik-buruknya soldering yang dilakukan.
Gambar 1. Variasi Hasil solder
Gambar di di atas menunjukkan beberapa hasil soldering yang bervariasi. Ada yang hasilnya bagus (ideal) ada pula yang kurang bagus (timahnya terlalu banyak). Untuk beberapa jenis rangkaian, hal ini tidak terlalu berpengaruh dan tidak terlalu dipermasalahkan, sehingga soldering hanya menjadi bagian dari aspek kerapihan rangkaian. Akan tetapi, untuk beberapa jenis rangkaian yang lain, terutama yang menggunakan komponen elektronika jenis SMD (surface mount device), masalah soldering sangat perlu untuk diperhatikan.
Untuk dapat memperoleh hasil soldering yang bagus, diperlukan teknik soldering yang baik dan benar, serta dibutuhkan jam terbang yang cukup banyak dalam soldering.
Berikut adalah beberapa tips yang perlu diperhatikan dalam teknik soldering untuk mendapatkan hasil soldering yang bagus:
1. Gunakan solder sesuai dengan kebutuhan –> disarankan untuk memilih solder yang memiliki pengaturan suhu, sehingga dapat diatur suhu soldering sesuai dengan kebutuhan. Solusi lain adalah memilih solder dengan daya sesuai kebutuhan. Misalkan untuk menyolder
komponen – komponen elektronika yang tidak tahan panas (IC, LED), cukup menggunakan solder dengan daya 30-40 watt.
Gambar 2. Solder
2. Pilih mata solder yang sesuai –> ada banyak sekali jenis mata solder, mulai dari yang kecil dan runcing sampai yang besar dan tumpul. Menurut pengalaman, solder yang digunkan tidak perlu bagus-bagus, yang penting adalah mata soldernya yang bagus, yang mampu menghantarkan panas dengan baik. Beberapa merk mata solder yang terkenal dan bagus adalah goot dan dekko
Gambar 3. Variasi mata solder
3. Gunakan kualitas timah solder yang bagus dan diameter timah yang sesuai dengan kebutuhan. Beberapa merk timah solder yang memliliki kualitas yang bagus adalah goot dan dekko. Hasil soldering timah dengan kualitas bagus akan terlihat mengkilap. Selain kualitas timah solder, yang perlu diperhatikan adalah diameter timah yang digunakan. Diameter timah yang dijual dipasaran (yang sering digunakan) bervariasi dari 0,3 mm sampai 0,6 mm. Untuk timah dengan diameter kecil (0,3 mm) biasanya digunakan untuk menyolder
komponen – komponen kecil, seperti komponen smd. Sedangkan untuk komponen axial footprint, biasanya digunakan timah solder dengan diameter yang lebih besar (0,6 mm).
Gambar 4. Variasi timah
4. Gunakan Spons yang telah dibasahi dengan air untuk membersihkan mata solder dari sisa-sisa timah yang menempel. Untuk memperoleh hasil soldering yang bagus, maka jagalah mata solder tetap bersih dengan membersihkannya dengan menggunakan spons basah (cukup digesek-gesekkan saja).
Gambar 5. Spoon
5. Bersihkan circuit (PCB) dari debu-debu / kotoran dengan menggunakan alkohol serta olesi pad kaki komponen dengan menggunakan lotfet dengan tujuannya agar timah dapat dengan mudah menempel pada circuit PCB dan kaki komponen.
6. Untuk komponen jenis IC, disarankan utuk menggunakan socket IC –> IC tidak disolder secara langsung pada circuit PCB (yang disolder pada circuit adalah socket IC-nya). Tujuan
dari penggunaan soket IC ini dikarenakan komponen IC merupakan jenis komponen elektronika yang tidak tahan panas, jadi dikhawatirkan apabila disolder langsung pada circuit dan waktu solderingnya terlalu lama, atau panasnya terlalu tinggi, maka dapat merusak IC tersebut. Tujuan yang ke dua adalah agar apabila kelak IC yang bersangkutan mengalami kerusakan, maka dapat dengan mudah diganti tanpa harus melakukan desoldering.
Gambar 6. soket IC
1. Teknik soldering desoldering
Menyolder adalah proses membuat sambungan logam secara listrik dan mekanis menggunakan logam tertentu (timah) dengan menggabung-kannya dengan alat khusus (solder). Alat ini berfungsi untuk memanaskan sambungan pada suhu tertentu. Solder memiliki sebuah elemen pemanas yang menghasilkan panas. Pada ujung elemen pemanas terdapat “bit”, bagian inilah yang memegang peran penting dalam pemanasan dan penyolderan.
Gambar 9 Solder listrik
Bagian pada elemen pemanasan dapat mencapai suhu 190 0C dan bagian “bit” dapat
mencapai 250 0C. Agar tidak menimbulkan kerusakan pada komponen atau kerusakan pada
jalur PCB sebaiknya proses penyolderan dilakukan tidak terlalu lama. Juga dipilih solder maupun timah solder yang sesuai misalnya daya solder 25 W. Untuk menyolder komponen yang tidak tahan panas sebaiknya dilengkapi dengan alat penetral panas (heat sink) pada kaki komponen yang disolder. Disamping itu apabila lalai dalam penggunaan dapat
menyebabkan terjadinya luka bakar yang cukup serius. Untuk mencegah hal ini, sebaiknya solder ditaruh pada penyangga solder apabila tidak digunakan untuk beberapa saat. Selain itu untuk membersihkan bit (ujung solder) perlu menggunakan busa.
Gambar 10 Penyangga solder
Solder memiliki berbagai macam jenis dari mulai berdaya 15 W sampai dengan beberapa ratus watt. Keuntungan solder berdaya besar ialah panas dapat cepat mengalir pada sambungan sehingga sambungan dapat cepat dibuat. Ini penting ketika kita akan menyolder pada bagian permukaan logam yang besar. Namun tidak diperkenankan bila digunakan pada peralatan elektronika yang sangat rentan terhadap panas yang berlebihan.
Solder yang umum digunakan untuk keperluan di bengkel elektronika adalah solder dengan daya yang rendah berkisar antara 25 W.
Dalam pekerjaan menyolder kualitas penyolderan yang diharapkan haruslah memenuhi kriteria seperti berikut:
1. Daya hantar listrik yang baik 2. Mempunyai ketahanan mekanik 3. Daya hantar panas yang baik 4. Mudah dibuat
5. Mudah diperbaiki 6. Mudah diamati 2. Bahaya Menyolder
Hampir semua kegiatan kerja praktek dibengkel maupun dilapangan beresiko kecelakaan dan gangguan kesehatan. Demikian juga dalam pengerjaan penyolderan seberapapun kecilnya kecelakan tetap ada dan itu haruslah dilakukan tindakan pencegahannya. Karena kecelakaan kerja merupakan suatu kerugian baik terhadap manusia, alat kerja, bahan dan lingkungan kerja.
Ada tiga jenis kecelakaan dalam melakukan penyolderan, yaitu : kecelakaan karena panas, karenasengatan listrik (electric schoc), dan karena keracunan bahan kimia.
Kecelakaan karena panas: Yaitu kecelakaan yang ditimbulkan dari pemanasan baut solder dan timah solder, Untuk tindakan pencegahannya yaitu, memakai pakaian kerja yang benar( memakai apron, sarung tangan-kulit dan sepatu kerja(booth).
Sebagai tindakan untuk mencegah terjadinya bahaya api/panas, jauhkan benda-benda yang mudah terbakar/menyala (seperti : kertas, kain, oli, minyak, gas dan bahan-bahan ekplosip lainnya) dari dekat lingkungan kerja. Selalu tersedia tabung pemadam kebakaran (fire extinguiser) yang berisi penuh dan siap pakai, mudah terlihat dan mudah diraih.
Kecelakaan karena sengatan listrik: yaitu kecelakaan akibat hubungan pendek(elektric short), akibatnya akan menimbulkan kerusakan pisik maupun psikis bagi seseorang, kerusakan alat dan kerusakan pekerjaan. Pencegahan kecelakaan akibat listrik, yaitu kita harus berhati-hati memeriksa keadaan instalasi maaupun paralatan listrik jangan sampai terjadi kebocoran (uninsulation) pada jaringan listrik, selalu mengikuti aturan/prosedur pemasangan listrik yang benar. Apabila dijumpai kebocoran pada sambungan kabel segera diisolasi dengan bahan dan cara yang benar. Bila ada sambungan (conecting-screw) yang longgar atau lepas, segera kencangkan dengan alat yang benar dan aman.
Kecelakaan karena keracunan: Kecelakaan ini diakibatkan karena kontaminasi bahan-bahan kimia beracun (poison mater) yang berasal dari logam dasar (base metal) dari bahan-bahan solder terlebih lagi dari bahan tambah (fluxes). Bahan-bahan berbahaya ini berupa uap solder, cairan, serbuk atau pasta, apabila terhirup, terkena anggota badan secara langsung maka akan menimbulkan akibat yang patal.
Sebagai upaya pencegahan kecelakaan terhadap keracunan, yaitu kita selalu berupaya melindungi anggota badan dengan peralatan yang sesuai dan standar dan bertindak hati-hati dan waspada. Perlu diperhatikan pula tidak hanya kita yang bekerja langsung tetapi orang lain yang tidak terlibat langsung harus terlindungi, yaitu dengan memasang perhatian atau tanda-tanda daerah berbahaya.
Sebelum memulai melakukan penyolderan ada beberapa hal yang perlu diperhatikan dalam menyolder :
1. Jangan pernah menyentuh ujung solder karena panasnya bisa mencapai 400 º C 2. Bekerja pada ruang yang berventelasi cukup baik
3. Hindari menghirup asap hasil solderan
4. Cuci tangan setelah memakai solder karena timah mengandung zat yang berbahaya. 3. Timah Solder dan Bahan Tambah Menyolder
Timah solder adalah bahan logam yang digunakan untuk merekatkan sambungan antar komponen. Timah solder terdiri dari campuran dari Tin dan Lead (timah hitam). Campuran umum yang biasa digunakan adalah 60% Tin dan 40% Lead dengan titik leleh 190 0C
Gambar 11. Timah solder
Tabel di bawah ini menampilkan berbagai perbandingan campuran lain disertai suhu lelehnya.
Tabel 1. Bahan timah solder dan suhu lelehnya
Tin/Lead Titik Leleh (0C)
40/60 230
50/50 214
60/40 190
63/37 183
95/5 224
Melapisi permukaan ujung solder dengan timah biasa disebut dengan istilah ‘tinning’
Penimahan (tinning) ini sangat perlu terutama untuk-baut-solder yang baru, gunanya agar timah patri mudah melekat pada ujung baut solder. Untuk menghasilkan pekerjaan yang baik penimahan harus mengikuti prosedur yang benar agar timah patri sebagai bahan penyambung dapat melekat pada permukaan ujung baut-solder.
Langkah-langkah melakukan penimahan adalah sebagai berikut :
1. Siapkan perlengkapan yang diperlukan untuk melakukan tinning, seperti; alat pemanas, kikir kasar dan kikir sedang, cairan air keras (NHCl), resin (arpus), dan bila perlu lap kain-pernel atau majun
2. Bersihkan permukaan ujung kepala-baut solder dengan kikir hingga rata dan halus 3. Bersihkan serbuk bekas kikir sampai bersih dengan kain atau majun
4. Panaskan kepala-baut solder sampai kira-kira 170o C (berwar merah kelabu) 5. Celupkan pada larutan air-keras atau arpus
6. Gosokan pada timah padat sampai timahnya mencair danmelekat dengan rata pada seluruh permukaan ujung kepala baut-solder
7. Bersihkan kembali permukaan kepala baut-solder dengan majun
8. Selanjutnya kita coba hasil penimahan tersebut dengan memanaskan kembali baut-solder sampai kira-kira 210o C
9. Gosokan kembali pada timah dingin, apabila cairan timah melekat pada seluruh permukaan kepala baut-solder itu berarti pekerjaan penimahan(tinning) berhasil. Akan
tetapi bila tidak tandanya tidak/belum maka pekerjaan penimahan itu harus diulang sampai berhasil.
Timah
Timah atau timah putih, tahan terhadap pengaruh oksidasi udara, bahan ini lebih keras dari timah hitam,agak kenyal sehingga dapat dibuat dalam bentuk timah kawat. Timah tidak rusak oleh air maupui udara, maka logam ini sangat baik dipakai sebagai logam pelindung atau pembungkus (coating), akan tetapi bila dengan air laut terjadi pembentukan timah chlorida.
Timah hitam atau timbel
Timah hitam berwarna abu-abu terang dalam udara terbuka warnanya menjadi gelap. Logam ini sangat lunak dan kenyal mudah sekali dibentuk.
Meskipun timah hitam dalam keadaan murni sangat lembek, namun dengan menambahkan paduan unsur yang lain seperti : antimon, arsen, tembaga dan seng, dapat menjadi lebih keras.
Selain lunak timah hitam adalah satu satunya logam berat yang mempunyai suhu cair yang rendah dan kepadatan yang tinggi. Dengan kepadatan yang tinggi ini maka logam ini banyak digunakan untuk pelindung radiasi seperti pada sinar-X dan energi nuklir.
Paduan timah dan timah hitam
Dalam penyolderan biasanya digunakan campuran antara timah murni dengan timah hitam dengan kadar campuran sesuai dengan titik leleh seperti ditunjukkan pada tabel diatas. Untuk keperluan penyolderan untuk peralatan elektronik digunakan timah dengan campuran 60/40 dengan titik leleh 190 0C dan biasanya berbentuk kawat bulat dengan
diameter 0.8 mm. Didalam kawat timah tersebut diisi dengan bahan tambah (pasta, arpus, flux) ini dimaksudkan untuk mempermudah proses penyolderan dengan hasil yang baik. Ada beberapa jenis timah yang digunakan untuk menyolder sesuai kebutuhannya seperti ditunjukkan pada gambar.
Gambar 12 Macam-macam bentuk timah solder Bahan tambah (flux, pasta, air keras)
Dalam prakteknya untuk penyolderan dibutuhkan bahan tambah(fluxes) yang berfungsi untuk membersihkan permukaan logam yang akan disambung dari kotoran terutama yang bersifat kimia sehingga cairan patri meresap pada kedua sisi permukaan logam.
Bahan tambah berupa resin ( Arpus ), banyak dipakai sebagai bahan tambah pada industri elektronika. Resin berasal dari penorehan getah pohon pinus kualitasnya dilihat dari warnanya, dikenal sebagai air putih (white water)
Gambar 13 Flux untuk segala penyolderan Disamping resin ada juga jenis bahan tambah lainnya diantaranya : Asam organik ,asam amino dan asam halogen
4. Peralatan Menyolder/mematri 1. Baut solder (soldering iron)
2. Dapur atau kompor pemanas (soldering torch) 3. Meja patri atau bantalan patri
Baut solder
Baut solder merupakan alat utama untuk pekerjan menyolder/mematri, terdiri dari bagian-bagian
1. Kepala-baut solder (iron tip) 2. Gagang/Pegangan (handle)
Iron Tip/ujung solder menghubungkan dan menyalurkan panas dari elemen pemanas ke sambungan. Pada “tip” solder, umumnya terbuat dari tembaga atau campuran tembaga karena kecapatan menyalurkan panas yang tinggi (konduktif). Kekonduktifan tip akan mempengaruhi energi panas yang dikirim dari elemen pemanas.
Baik bentuk geometri maupun ukuran tip solder akan mempengaruhi performa dari solder itu sendiri. Karakter dari tip dan kemampuan elemen pemanas akan mempengaruhi efesiensi dari sistem penyolderan. Panjang dan ukuran tip akan mempengaruhi aliran panas sedangkan bentuknyapun mempengaruhi seberapa baik panas tersebut disalurkan ke sambungan.
Pegangan atau gagang baut-solder dibuat dari kayu atau bahan lain yang tidak menghantar panas seperti plastik dan lain-lain.
Dalam pemakian sehari-hari dapat kita jumpai dua jenis solder yaitu : Solder tangan (hand solder) dan solder listrik (electric solder)
Gambar 14 Macam –macam baut solder
Untuk pekerjaan pekerjaan dibengkel listrik/elektronik yang digunakan adalah jenis solder listrik (electric solder) dengan model dan ukuran yang berbeda-beda.
Macam-macam model/bentuk kepala baut solder listrik disesuaikan dengan kebutuhan, dan jenis pekerjannnya
Biasanya ukuran baut-solder listrik dinyatakan dalam Watt, sedangkan modelnya ada yang tetap ditempat dan dilengkapi asesoris yang lengkap. Model baut-solder ini banyak dipakai pada pekerjaan elektronik dan pekerjaan instrumentasi, model ini disebut baut-solder tetap (soldering stasion)
Gambar 15 Baut-solder-tetap
Ada juga jenis baut-solder model pistol (solder iron gun) banyak dipakai pada pekerjaan elektronik/listrik, pekerjaan instrumentasi, komonikasi dan servis kelistrikan otomotip. Model baut-solder ini banyak disukai karena praktis dan dapat dibawa dilapangan.
Selain itu ada yang lebih kecil lagi modelnya terutama sekali pada pekerjaan elektronik dan instrumentasi yaitu baut-solder mini (mini quick) dan pena solder (soldering-pen).
Gambar 17 Baut solder mini
Gambar 18 Baut solder pena
Model baut-solder listrik standar kapasitas panasnya ditentukan dalam satuan Watt, untuk pekerjaan di bengkel elektronik antara 25 s.d 200 Watt, sedangkan untuk pekerjaan agak besar (heahy duty) seperti yang digunakan pada pekerjaan industri pelat, menggunakan baut-solder kapasitasnya yang lebih besar yaitu antara : 325 s.d 450 Watt.
Gambar 19 Baut-solder listrik untuk pekerjaan biasa
Untuk pekerjaan industri yang pekerjaannya terus menerus dipakai model baut-solder untuk industri (solder iron for industri and continious work)
5. Pemakaian solder
Dalam era globalisasi segala jenis produk industri manufaktur berkembang sangat pesat seiring dengan tuntutan permintaan pasar dan kemajuan industri. Persaingan yang sangat nyata(signifikan) yaitu pada kualitas produk, oleh karena itu, pada penyolderanpun dibutuhkan teknologi yang tinggi dan dikerjakan secara profesional.
Pemakaian peyolderan(soldering application) dikelompokkan menjadi : 1. Untuk pemakaian industri rumah tangga(home industri)
2. Untuk pemakaian industri kemasan ringan(light container)
3. Untuk pemakaian industri fabrikasi pelat tipis(light sheet metal fabrication) 4. Untuk pemakaian industri elektronika,listrik, telekomunikasi dan intrumentasi.
Industri rumah tangga yaitu pembuatan perkakas dapur seperti tempat air, jolang dan alat masak lainnya. Pekerjaan talang(guthering) pada saluran air diatas atap.
Industri kemasan ringan, seperti untuk pembuatan kemasan makanan, minuman, oli dan sebagainnya.
Industri fabrikasi pelat tipis, meliputi pekerjaan pembuatan pipa saluran(ducting) dengan menggunakan bahan pelat baja lapis seng(BJLS) pelat aluminium,.pelat baja tahan karat Industri elektronika
Pekerjaan penyolderan merupakan pekerjaan yang sangat vital dan dominan pada industri elektronika. Seperti pada penyolderan komponen ke jalur PCB, penyambungan kabel-kabel dengan komponen diluar PCB. Produk elektronika sekarang sangat modern dengan menggunakan komponen dalam ukuran yang sangat kecil dan sangat rumit seperti pada chip IC maupun komponen semikonduktor lainnya.
Pekerjaan patri di industri dilakukan secara manual maupun otomatis, tergantung pada jenis dan jumlah pekerjannya. Pekerjaan yang jumlahnya relatip kecil atau pekerejaan perbaikan, penyolderan dikerjakan dengan cara manual. Akan tetapi bila pekerjaannya dalam jumlah yang banyak dan bentuknya seragam serta berlangsung terus-menerus menggunakan sistim ban berjalan (conveyor), penyolderan dengan cara semi-otomstis, otomatis-penuh bahkan dengan cara robot seperti yang dilakukan pada industri elektronika.
6. Kualitas Hasil Solder
Agar penyolderan menghasilkan produk yang berkualitas sesuai persyaratan di industri, maka haruslah melalui tahapan tahapan proses yang benar.
Prosedur proses penyolderan adalah sebagai berikut :
1. Menyiapkan peralatan atau komponen yang akan disolder 2. Menyiapkan peralatan untuk menyolder
3. Memilih bahan solder
4. Membersihkan bagian yang akan disolder
5. Memanaskan baut solder sampai suhu yang cukup
6. Memanaskan bahan solder (timah) pada permukaan ujung baut solder secukupnya 7. Melakukan penyolderan pada komponen yang telah disiapkan
Persiapan Menyoder
1. Tempatkan solder pada tempatnya dan hubungkan jack solder kesumber tegangan listrik (stop kontak). Solder membutuhkan waktu beberapa menit untuk mendapatkan panas yang diinginkan ( ± 400 º C)
2. Anda bisa memeriksa panas dengan melelehkan timah diujung solder, setelah itu timah dapat dibersihkan dengan spon atau busa yang agak basah.
Memulai Menyolder
1. Pegang soder seperti memegang pinsil pada bagian pegangan (handle ) solder. Selalu diingat untuk tidak memegang bagian panas yang lain.
Gambar 21 Cara menyolder
2. Sentuhkan ujung soder ke media penyolderan ( PCB ) lalu tahan beberapa detik dan langsung tempelkan timah diujung soder sehingga timah meleleh pada komponen yang akan disoder.
3. Angkat solder beserta timah sehingga solderan terbentuk dan diamkan beberapa saat.
Gambar 22 Pemasangan komponen
Gambar 23 Hasil solderan
4. Perhatikan hasilnya; hasil yang baik jika solderan berkilau/mengkilap dan membentuk kerucut. Jika tidak anda perlu memanaskan dan membentuknya lagi.
Menggunakan Heat Sink.
Beberapa Komponen seperti transistor bisa saja rusak karena terlalu panas saat menyolder. Untuk menghindari kerusakan tersebut sebaiknya meggunakan peredam panas (heat sink) yang dijepitkan diantara kali komponen dengan titik penyolderan. Jepit Buaya standar dapat digunakan sebagai heat sink untuk melaksanakan penyolderan .
Tabel 2. Urutan penyolderan beberapa jenis komponen yang baik adalah :
7. Desoldering
Suatu saat Anda mungkin ingin agar hasil sambungan solder bisa dilepas/dipisahkan atau kita ingin mengatur posisi kabel maupun komponen, untuk itulah kita perlu melakukan kegiatan yang disebutDesoldering.
Gambar 25 Penyedot timah/atractor Ada dua cara untuk melakukannya yaitu :
a. Memakai Attracktor (Penyedot Timah) 1. Tekan pompa/pegas sampai terkunci
2. Setelah sambaungan dipa-naskan dengan solder dan timahnya mencair, Arahkan ujung Atraktor ke titik sambungan .
3. Tekan tombol untuk melepaskan pegas sehingga menyedot timah yang telah cair tadi ke dalam Atraktor
4. Ulangi cara di atas untuk menghilangkan atau membersihkan sisa timah yang masih menempel pada sambungan
5. Atraktor mungkin perlu dikosongkan isinya dengan membuka sekrup jika sudah penuh
b. Memakai Solder Remover Wick ( Pita Tembaga )
Gambar 26 pita tembaga
1. Arahkan pita tembaga ke arah sambungan beserta ujung solder yang sudah panas
2. Seketika timah meleleh, dan timah tersebut akan langsung tertarik ke pita tembaga
3. Angkat pita tembaga terlebih dahulu baru kemudian solder juga diangkat 4. Potong dan buang ujung pita tembaga yang terkena timah.
5. Ulangi cara di atas untuk menghilangkan atau membersihkan sisa timah yang masih menempel pada sambungan
Setelah menghilangkan hampir seluruh timah dari sambungan, Anda bisa melepas atau membetulkan kabel atau komponen dari papan PCB . Jika sambungan tidak mudah
terpisah, coba untuk memanaskan sambungan lagi dengan solder, lalu tarik kabel atau komponen tersebut begitu timah meleleh.
Hati-hati karena panas dapat merambat melalui komponen sehingga dapat membakar tangan Anda sendiri.
8. Pertolongan Pertama Akibat Terbakar pada saat menyolder
Pada umumnya kecelakaan pada waktu menyolder biasanya tidak terlalu parah dan pengobatannya pun tergolong mudah :
1. Secepatnya dinginkan bagian tubuh yang terbakar dengan air dingin .
Diamkan bagian yang terbakar untuk selang waktu 5 menit (disarankan 15 menit). Jika es ada mungkin bisa lebih membantu., tapi janggan sampai terlambat mendinginkan dengan air dingin.
2. Jangan oleskan salep maupun krim.
Luka akan cepat sembuh tanpa diberi salep maupun krim. Kain kering akan berguna, misalnya sapu tangan untuk menutupi luka dari lingkungan kotor.
3. Cari bantuan medis jika luka yang timbul cukup luas. Yang perlu dilakukan untuk mencegah resiko terbakar:
1. Selalu tempatkan solder pada tempatnya sehabis melakukan penyolderan 2. Biarkan sambungan agar dingin selama beberapa saat sebelum disentuh
3. Jangan pernah sekalipun menyentuh ujung solder kecuali jika anda yakin bahwa solder dalam keadaan dingin.
Daftar Pustaka
1. Ahmad Kusnandar, S.Pd, 2001. Pekerjaan Mekanik Elektro,Bandung: Armico 2. http:// dehagoblog.blogspot.com/2011/03/cara-menyolder-yang-baik-soldering.html. 3. http://www.eyuana.com/2012/01/teknik-menyolder-yang-benar.html
