Tempat dan Waktu Penelitian

3.2. Tempat dan Waktu Penelitian

Penelitian ini dilakukan di Sub Lab. Kimia dan Fisika Laboratorium Pusat F MIPA, Universitas Sebelas Maret mulai dari bulan Februari sampai dengan bulan Desember 2011.

3.3. Alat dan Bahan Penelitian

3.3.1. Alat untuk Pembuatan Lapisan NiFe

Peralatan yang digunakan adalah sebagai berikut :

a. Electrolityc analyzer, Model: AES-2D,Yanaco

1 buah

b. Magnetic Stirrer and Hot Plate, Model: 4658, Cole Parmer

1 buah

c. Magnetic Bar

1 buah

d. Anoda Platina 1buah

e. Katoda (bendakerja/substrat) plat tembaga berbentuk strip

1buah

commit to user

g. Statif dan Holder 1set

h. Multimeter, Model : DT 9205, Excel 1buah

i. Neraca analitis max =310 g; d=0,001 g, Model : BP 3103, Sartorius1buah j. Stopwatch, Hanhart

1buah k. Jangka sorong, Pitutoyo

1buah l. Gergaji besi

1buah m. Peralatan Gelas

1set

3.3.2. Alat untuk Karakterisasi Lapisan NiFe

Peralatan yang digunakan adalah sebagai berikut :

a. X-Ray Fluoresence (XRF) 1set

b. Scanning Tunneling Microscopy(STM) Model: nano surf

1 set

c. Vibrating Sample Magnetometer (VSM)

1 set

3.3.3. Bahan untuk Pembuatan Lapisan NiFe

Bahan kimia yang digunakan di antaranya sebagai berikut :

a. 𝐹𝑒𝑆𝑂 4 .7 𝐻 2 O p.a., Merck

50gr

b. 𝑁𝑖𝑆𝑂 4 .6 𝐻 2 O p.a., Merck

50gr

c. 𝐻 3 𝐵𝑂 3 . p.a., Merck

75gr

d. 𝐶𝑢𝑆𝑂 4 .5 𝐻 2 O p.a., Merck

50 gr

e. 𝐻 2 𝑆𝑂 4 p.a., Merck

10 ml

f. 𝐷𝑒𝑡𝑒𝑟𝑗𝑒𝑛 𝑏𝑢𝑏𝑢𝑘 secukupnya

g. Akuades

10 lt

h. Autosol

1 buah

commit to user

Gambar 3.1. Gambar Alur Penelitian

3.4.1. Persiapan

Persiapan substrat memiliki beberapa tahapan proses yaitu :

3.4.1.1. Pemotongan Plat Tembaga

Pemotongan plat tembaga dilakukan dengan menggunakan gergaji besi dan gergaji mika. Plat tembaga yang digunakan berbentuk strip, dipotong kecil-

kecil dengan dimensi (1,5 × 3) cm 2 , (2,5 × 3) cm 2 , (2,5 × 4) cm 2 .

3.4.1.2. Pemolesan Plat Tembaga Secara Mekanik (Mechanical Polishing)

Pemolesan secara mekanik merupakan salah satu pretreatment fisika sebelum benda kerja (substrat) siap untuk dielektroplating. Perlakuan tersebut bertujuan untuk menghilangkan kotoran-kotoran atau lemak yang terdapat pada permukaan substrat (plat tembaga). Tingkat keberhasilan pemolesan ditunjukan oleh permukaan tembaga terlihat semakin mengkilap. Papan PCB printed circuit board yang akan digunakan diolesi dengan autosol yang kemudian digosok dengan kertas tissue.

Persiapan Preparasi Sampel

Elektrodeposisi

Karakterisasi

Struktur, komposisikristal dan karakteristik magnet

Analisa Selesai

commit to user

Kimiawi Sebelum Elektroplating NiFe

Selain Pretreatment fisika, plat tembaga (substrat) juga perlu diberi pretreatment kimia agar permukaannya lebih bersih dan siap (permukaannya telah aktif) untuk dielektroplating, oleh karena kebersihan dan kesiapan permukaan substrat dapat mempengaruhi hasil akhir pelapisan dan kelekatan substrat- deposit, pretreatment untuk substrat (logam dasar) tembaga yaitu :

a. Pembilasan

b. Copper Strike;

c. Pembilasan. Setelah tahapan pretreatment di atas maka plat tembaga siap untuk dielektroplating. Keterangan prosedur kerja tahapan pretreatment di atas adalah sebagai berikut

1) Pembilasan Seluruh proses pembilasan menggunakan akuades. Setelah plat tembaga dibilas, lalu dikeringkan menggunakan tisu dan lap bersih.

2) Prosedur Copper Strike

a) Penyiapan Larutan Copper Strike Formula copper strike yang diusulkan adalah sebagai berikut :

Tabel 3.1. Formula Bak Sulfat Desain untuk Elektrolit Copper Strike

0,04 M 𝐻 2 𝑆𝑂 4 0,10 M ditetesi

Akuades (sebagai pelarut) Disesuaikan kebutuhan volume

commit to user

Sebelum pengerjaan copper strike, plat tembaga dipasangi isolasi listrik (electrical tape) terlebih dahulu dengan tujuan menutup bagian yang tidak ingin diplating, sehingga suatu ukuran luasan 2,5 cm × 4 cm, 2,5 cm × 3 cm, 1,5 cm × 3 cm. Ukuran tersebut merupakan ukuran yang akan dipakai sebagai acuan pemberian arus.

Proses copper strike menggunakan prinsip elektrolis sistem dua elektroda yang terdiri dari satu buah anoda dan satu buah katoda. Posisi anoda dan katoda saling berhadapan. Logam yang dilapisi (sebagai katoda) adalah Cu. Sedangkan anodanya adalah Pt (2,5 cm × 2,5 cm). Jarak antar elektroda adalah 3 cm. Elektrolis setiap pengerjaan copperstrike membutuhkan 100 ml campuran larutan pada Tabel 3.1.

3.4.2. Elektrodeposisi

3.4.2.1. Pembuatan Larutan Elektrolit dan Proses Elektroplating NiFe

a. Penyiapan Larutan Elektroplating NiFe Formula bak elektroplating NiFe yang digunakan adalah sebagaimana yang dilakukan dalam penelitian Bedir et.al. (2006) adalah sebagai berikut:

Tabel 3.2. Formula Bak Elektroplating NiFe (Bedir et.al, 2006).

Bahan

Kuantitas

𝐹𝑒𝑆𝑂 4 5,257 gram (0,02 M) 𝑁𝑖𝑆𝑂 4 5,560 gram (0,02 M) 𝐻 3 𝐵𝑂 3 24,732 gram (0,4 M)

𝐻 2 𝑆𝑂 4 1M

1 ml (sehingga pH campuran ± 3) Akuedes (sebagai pelarut)

Hingga 1 liter

Catatan : campuran formula di atas memiliki pH ± 3. Untuk memperoleh variasi karakteristiklapisan tipis NiFe, maka parameter deposisi (konsentrasi) dimodifikasi.

commit to user

Sebelum pengerjaan elektroplating NiFe, spesimen copper-copper strike plating (plat tembaga setelah di-pretreament copper strike) dipasangi isolasi listrik terlebih dahulu dengan tujuan untuk menutup bagian yang tidak ingin diplating, sehingga didapat luasan 2,5 × 4 cm, 2,5 cm × 3 cm, 1,5 × 3 cm yang akan dipakai untuk acuan pemberian arus.

Selanjutnya plat tersebut ditimbang beratnya sebelum dielektroplating. Setiap akan mengerjakan proses elektroplating NiFe, spesimen copper-copper strike plating diolesi dengan autosol.

Proses Elektroplating NiFe menggunakan prinsip elektrolis sistem dua elektroda, yang terdiri dari satu buah anoda dan satu buah katoda. Posisi anoda dan katoda saling berhadapan. Logam yang dilapisi (sebagai Katoda) adalah Cu sedangkan anodanya adalah Pt. Jarak antar elektroda adalah 3 cm. Elektrolisis dikerjakan selama 25 menit, tanpa pengadukan. Dibutuhkan 100 ml campuran larutan pada Tabel 3.1. (yang disiapkan selalu dalam keadaan fresh) untuk setiap pengerjaan elektroplating NiFe. Alat elektroplating yang digunakan ditunjukan oleh Gambar 3.1.

Gambar 3.2. Foto Alat Elektroplating.

commit to user

Karakterisasi komposisi kristal lapisan NiFe yang terbentuk dengan menggunakan X-Ray Fluoresence (XRF) dan mikro stuktur dengan scanning tunneling microscopy (STM). Akhirnya, karakteristik magnetik lapisan yang terbentuk menggunakan vibrating sample magnetometer (VSM).

3.4.4. Analisa

Analisa meliputi :

1. Teknik pengumpulan data

2. Teknik analisa data