BluePCB Project

Рисование печатной платы ультрафиолетовым лазером.

Хотелось обладать технологией позволяющей с наименьшими усилиями наносить рисунок на печатную плату.

Основные целевые критерии:
  • Точность <= 0.2 мм.
  • Надежность (воспроизводимость) процесса.
  • Минимальная трудоемкость.
  • Обеспечение создания двухслойной платы

    Существующие способы

    Конечно были рассмотренны существующие альтернативы любительских технологий создания печатных плат. Основные варианты и причины их исключения из применения ниже:

    ЛУТ
    Лазерным принтером печатается шаблон на лощенной бумаге (есть другие варианты носителя) и затем утюгом жены или ламинатором переводится тонер на текстолит. Все довольно быстро и просто, но есть сомнения в следующих ньюансах:
    1) Плотность тонера в картридже слабо контролируется, что может отразиться на печати фотошаблона и конечном результате.
    2) Процесс перевода нагревом тоже требует сноровки и при достаточно мелких зазорах возможен брак. Где-то недогрел - не прилипло. Где-то перегрел повело от деформации.
    3) Совмещение обратной стороны требует определнных усилий и удачи.

    Печать струйнником
    Струйный принтер переделывается для обеспечения прямой протяжки фольгированного текстолита.
    Пигментными или другими специальными чернилами печатается плата.
    Затем, как правило, плата помещается в печку для фиксации чернил.
    Недостатки:
    1) Подбор чернил. Чернила должны ложиться на медную фольгу равномерно, без смазывания и должны выдерживать последующий процесс травления.
    2) Если чернила требуют запекания. Т.е. сам процесс довольно напрягает и последующая очистка проводником от чернил довольна трудоемка.
    3) Струйный принтер с чернилами само по себе малопригодное устройство из-за высыхания при длительном простое.

    Фоторезист
    Принтером печатается фотошаблон на прозрачной пленке. На текстолит наноситься фоторезист. На фоторозеист накладывается фотошаблон и экспонируется под УФ лампой. Все вроде просто и наиболее близко к промышленной технологии но также есть ньюансы:
    1) Плотность тонера в картридже слабо контролируется, что может отразиться на качестве печати фотошаблона. Некоторые используют сдвоенный шаблон.
    2) Процесс засветки (экспозиции) самое сложное. Нужно выдерживать правильное время, равномерность площади, угол.
    3) Совмещение обратной стороны требует определнных усилий.

    Собсвтенно BluePCB....

    После недолгих раздумий был выбран следующий алгоритм:
    1) На печатную плату наносится фоторезист.
    2) Затем с помощью двухкоординатного ЧПУ станка, ултрафиолетовым лазером наноситься рисунок печатной платы на фольгированный текстолит.
    На момент начала экспериментов (декабрь 2012), в интернете не было обнаружено чего-то подобного. Поэтому троллинг про велосипед не принимается :-)
    Конечно способ не будет заменой промышленного производства. Но должен позволять создавать единичные экземпляры плат достаточно качественно и оперативно.

    Реализация

    ЧПУ

    Простой двухкоординатный CNC станочек был собран из пары старых DVD приводов. Тут могут быть различные варианты. Мой вариант представлен на фотке.

    Две рамки соеденены обычными стойками М3. Контроллер любой имеющийся под рукой. Можно применить Arduino.
    Недостаток этого варианта в том что максимальный размер рисунка платы 35 мм на 35 мм При определенной доработки можно увеличить до 40 мм Х 40 мм



    2012-2013 (C) Copyright Roman Novgorodov
    Tomsk, Russia