Alternatywne metody produkcji PCB: elektrodrażenie dla małych płytek 10x10 cm?

Mon May 31, 2004 11:48 pm   

Moze koledzy z doswiadczeniem z elektrodrazeniem, albo - w ogole -
bardziej biegli - wypowiedza sie o detalach takiego pomyslu:

Otoz, na etapie projektowania, kiedy bardziej chodzi o przetestowanie
ukladu od strony elektrycznej, niz o koncowe wymagania co do PBC, byloby
wygodnie miec mozliwosc wykonania prostym sposobem wlasnie
zaprojektowanej plytki, szybko i prosto - bez zabawy fotochemie itp
itp. A najlepiej bez posrednikow na drodze - projekt - plytka.
Bardzo dobrym rozwiazaniem jest frezarka CNC, ale - wszyscy wiemy - ze
to ani proste, ani tanie nie jest.

Zakladam, ze wymagania co do PCB nie sa wielkie - chodzi mi o 2-stronna
plytke, o stounkowo malych wymiarach - powiedzmy 10x10 cm.
Ot - zmontowac uklad - sprawdzic - i dopiero potem drukowac te klisze,
te layery itp itp :)

Pomyslalem sobie - a gdyby sprobowac elektrodrazenia ?
Wyobrazam sobie to tak.

Plytka zanurzona pionowo w cieczy (no wlasnie - co to powinno byc ?),
po jej powierzchni, za pomoca np. silnikow korkowych przesuwamy
elektrode, ktora - jak w przypadku elektrodrazenia - "wypala"
niepotrzebne fragmenty laminatu.

Oczywiscie warstwa miedzi sluzy jako jedna elektroda.
Domyslam sie, ze druga - to powinna byc swego rodzaju "igla",
przesuwajaca sie w niewielkiej odleglsci od powierzchni plytki.

1. Z jakiego materialu powinna byc ta "igla" ?
2. jakiego pradu (AC/DC) - uzywa sie w elektrodrazeniu ?


Jak sadze, "igla" powinna byc "ostra" - zeby zapewnic jak najlepsza
precyzje "wypalania".

Jezeli bedziemy przesowac igle "skanujac" liniowo powierzchnie plytki
poczawszy od najdalszego miesca, bedziemy mogli - odpowiednio wlaczajac
lub wylaczaja - wypalic potrzebne "przerwy" miedzy sciezkami, znaki, czy
inne potrzebne elementy, caly czas zachowujac polaczenie "pozostalej do
wypalenia" czesci miedzi z "elektroda" - tak alby caly czas byly 2
"elektrody".

Jakia odleglosc bylaby wymagana miedzy igla i PCB ? Przypuszczam, ze
czym mniej - tym lepiej. Jak sadze, rzedu czesci milimetra.
oczywiscie potrzebna jest mozliwosc ciaglej regulacji tej odleglosci -
dla zachowania tych samych parametrow.

Cykla pracy moglby byc taki :
(wyposazamy nasze urzadzenie w mozliwosc pomiaru rezystancji PCB-igla).


1 - zblizamy igle do powierzchni pcb, aby uzyskac kontakt
2 - odsuwamy na okreslona odleglosc
3 - "przepalamy"
4 - testujemy rezystancje (czy powierzchnia przepalona)
5 - przesuwamy do nastepnego punktu itp itp

Oczywiscie, "pomiar" mozna wykonywac np. okresowo, co iles "punktow",
dla zaoszczedzenia czasu.

Jakie prady i napiecia wchodza w gre ?
Napiecia - pewnie niewielkie - bo "iskra" nie moze byc dluga, dla
zachowania precyzji.

Oczywiscie, nasze urzadzenie wyposazamy w 2 "igly" pracujace
jednoczesnie na 2 powierzchniach, wykorzystujac 1 naped,potrzebne sa za
to oddzielne napedy "przyblizajaco-oddalajace" igly.

Caly proces (zakladajac, ze w ogole dziala ), nie jest zbyt szybki,
zwlaszcza uwzgledniajac czas potrzebny na okresowa kalibracje,
testowanie itp.

Ale, zaleta jest brak kosztownych "narzedzi" - jak mikro frez.
Mozliwe jest napisanie programowania konwertujacego projekt bezposrednio
w plytke - jak dla frezarki.
No i - jest bezoslugowy - wkladamy laminat, lejemy kapiel, i idziemy na
piwo.

No, chyba ze okaze sie, ze kapiel musi zawierac zwiazki zlota, a "igla"
powinna byc platynowa, wtedy - pomysl do smietnika... :)

oczywiscie, jest podstawowoa kwestia - rozdzielosc.
No, po pierwsze minimalizujemy wymagania
Po drugie -jak wspomnialem - "ostra" igla - w miare prezyzyjne
skanowanie, niewielkie napiecie.

No coz - to bardzo "wstepny" pomysl.
Mam nadzieje, ze ktos z kolegow moze dodac cos z wlasnego doswiadczenia.

Jestem bardzo ciekaw Waszego zdania.

pozdrawiam.
Piotr

Tue Jun 01, 2004 5:37 am   

Użytkownik "Sundayman" <sundayman@poczta.onet.pl> napisał w wiadomości
news:40BBD24D.2090809@poczta.onet.pl


Też o tym myślałem. Aczkolwiek nie jestem przekonany, czy po obróbce
elektroerozyjnej, na izolacyjnej powierzchni laminatu nie zostaną cząstki
miedzi zmniejszające rezystancję powierzchni laminatu. Poza tym mogłyby
wysgtapić kłopoty z chwilą oddzielenia pola miedzi nie połączonego z
zasilaniem.
Dlatego szukałbym w ciut innym kierunku:
Zamiast usuwać _całą_ warstwę miedzi, erodować jedynie cienką przewodzącą
warstwę ochronną (maska Sn-Pb?). Głębokość erozji byłaby znacznie mniejsza a
tym samym lepsza precyzja odwzorowania. Miedź usuwac klasycznie - w kąpieli
trawiącej.


--
Marek Dzwonnik, GG: #2061027 (zwykle jako 'niewidoczny')

Tue Jun 01, 2004 7:37 am   

Użytkownik "Marek Dzwonnik" <mdz@WIADOMO_PO_CO_TO.message.pl> napisał w wiadomości news:40bc243c@news.home.net.pl...

Zapalka malowalem farba olejna sciezki na laminacie. Czekalem az to wyschnie.
Potem roztwor nasycony soli w zwyklej wodzie. Plus do laminatu a minus do sruby stalowej. Laminat zanurzalem w kapieli i
przejezdzalem sruba nad powierzcnia plytki. Pieknie sie trawilo i iskrzylo. Zasilacz od CB - 12V/5A.

pozdro

--
Pelos
http://www.pelos.pl

Tue Jun 01, 2004 8:36 am   

Uzytkownik "Sundayman" <sundayman@poczta.onet.pl> napisal w wiadomosci
news:40BBD24D.2090809@poczta.onet.pl...


Skoro planujesz zrobic mechanizm plotera to moze zamiast igly dac tam
glowice drukarki plujki.
Moze sa jakies wodoodporne atramenty.
Samo trawienie nie jest chyba problemem tylko te prace foto i
chemiczne.

Pozdrawiam

Piotr Galka

Tue Jun 01, 2004 9:51 am   

Stąd już tylko mały kroczek do frezarki CNC...

Marek

Tue Jun 01, 2004 10:37 am   

"Pelos" <pelos@pelos.pl> wrote in message
news:c9hf1o$mob$1@opal.futuro.pl...



Również to testowałem, ale nie mogę powiedzieć, żeby pięknie się
trawiło. Zostawały całe placki i potworna masa kropek, które się już
odłączyły od całości, ale jeszcze fizycznie istniały.

Podobnie zabezpieczanie płytki stopem Sn-Pb nie wydaje mi sie dobrym
pomysłem. Miałem okazję kiedys trawić płytkę częściowo polutowaną (bez
elementów, same cynowane ścieżki + spory obszar miedzi w którym
chciałem coś dotrawić). Na ścieżkach mi nie zależało, więc zostawiłem
je tak jak były. W chlorku cyna zczerniała i wcale się nie trawiła,
więc lut jako zapora antytrawienna działa. Tyle, że... nie wiem, jaka
w tym reakcja zaszła, ale o późniejszym lutowaniu tych ścieżek nie
było już mowy. Zdolności lutownicze przywracało im jedynie dość
solidne przeszlifowanie mechaniczne, tak żeby zedrzeć całą utlenioną
(dość grubą) warstwę. Szkoda zachodu.

J.

Tue Jun 01, 2004 12:26 pm   

Marek wrote:

hm... co do problemu z fragmentami miedzi "odlaczonymi" od zasilania -
jezeli skanujemy powierzchnie "linia po linii", przy czym taka linia ma
grubosc najmniejszego "wypalonego" punktu, to teoretycznie nie powinny
sie pojawic takie fragmenty, bo wszystkie miesjca pozbawione miedzi
niejako sa odslaniane, tak jakbysmy projekt PCB zaslonili kartka, i
powoli odslaniali, to chyba zrozumiale...

Ale, oczywiscie - to teoria.

Co do frezarki, no tak - ale w przypadki frezarki sa jednak wieksze
wymagania co do mechaniki, wrzeciona, no i koszty mikrofrezow tez nie sa
male...

poza tym, tutaj prostym sposobem mozemy od razu robic 2 strony plytki,
chyba znacznie prosciej niz na CNC.

jasne, samo trawienie to problem mniejszy. Ale zachodzi pytanie - czy
tusz od plujki jest odporny na trawienie ? No i znowu wiekszy problem z
robieniem 2 stronnych PCB. Potrzebna bardzo dokladna kalibracja przy
"obracaniu" plytki.

Co do mechanizmu. Wlasnie sobie pomyslalem, ze mozna to troche uproscic.
Mianowicie, PCB jest przesuwane w pionie ukladem rolek (jedna os),
a ruch igly tylko w "poprzek" plytki, czyli troche prosciej.

Coz, chyba trzeba bedzie wziac i eksperymentalnie sprawdzic, bo ciezko
bedzie inaczej.
Nic nie znalazlem w sieci o elektrodrazeniu. Ma ktos cos na ten temat ?

pozdr.

Tue Jun 01, 2004 12:30 pm   

Marek Dzwonnik wrote:

Hm, tak, ale w tym momencie dochodzi na dodatkowy proces pokrywania.
No, chyba ze wymyslimy cos bardzo prostego w uzyciu (aerozol, w stylu
"Cynk w sprayu" ?.