Laser Direct Imaging - kreslení cest laserem do fotorezistu

postupy vyroby a nejake zajimave navrhy
Odpovědět
Uživatelský avatar
Thomeeque
Příspěvky: 5735
Registrován: 30. 1. 2012, 10:20
Bydliště: Mimo ČR

4. 3. 2013, 1:30

Key words: Laser Direct Imaging (LDI), photoresist, printed circuit board (PCB), UV laser.

video

Ahoj,

používá někdo z místních tuto metodu? Narazil jsem na ni v tomto postu (odtud pochází i video), docela mě to zaujalo. Základní výhodu vidím (alespoň teoreticky) v možnosti dosažení perfektního spoje a v možnosti kreslení a vrtání na jedno upnutí (případně i v tom, že by tomu nemělo vadit mírné zvlnění cuprexu). Prakticky toho ale vím zatím jen velmi málo, tak se pídím.

Momentálně se prokousávám touto studií: Laser Direct Imaging of tracks on PCB covered with laser photoresist

Pokud by se někdo ozval, zejména mě zajímá: jakým laserem, jakou rychlostí, při jakém průměru paprsku, do jakého fotorezistu..?

Díky, T.
mimooborová naplavenina • kolowratský zázrak™ • NPS • GCU • HirthCalc • ncDP.ino
Uživatelský avatar
packa
Příspěvky: 5730
Registrován: 7. 2. 2007, 6:42
Bydliště: Královehradecký kraj

4. 3. 2013, 4:22

podle mě stačí dost malý výkon , třeba laser z dwd vypalovačky , samozřejmě je potřeba jiná optika , vím že používaly čočky z těch laserových ukazovátek , někdo to používal na pálení do dřeva .
Uživatelský avatar
Thomeeque
Příspěvky: 5735
Registrován: 30. 1. 2012, 10:20
Bydliště: Mimo ČR

4. 3. 2013, 4:55

Ono by to ale mělo být UV a s tím malým výkonem je to taky relativní, zase to musí jezdit i nějakou rozumnou rychlostí a průměr paprsku by něměly být mikrony, ale třeba 0.3mm..
mimooborová naplavenina • kolowratský zázrak™ • NPS • GCU • HirthCalc • ncDP.ino
Uživatelský avatar
packa
Příspěvky: 5730
Registrován: 7. 2. 2007, 6:42
Bydliště: Královehradecký kraj

4. 3. 2013, 5:06

v práci mám kus fotorezistu tak to prubnu co tomu stačí , uv ledkou se to musí osvěcovat dost dlouho tak prubnu co stím udělá laser
melsoft
Příspěvky: 362
Registrován: 25. 1. 2012, 5:41

5. 3. 2013, 2:11

Kdyby měl někdo zájem, tak mám pár vyřazených laserových infračervených diod s vlnovou délkou 812nm. Diody jsou vyřazené, protože už nebylo možné dosáhnout přesné kalibrace požadovaného výkonu ale pořád mají dost síly na propálení 3,5 diskety (ze vzdálenosti cca 2-3cm). Dioda je ustavená v mosazném domečku (má i přednastavenou základní optiku), musí se montovat na chladič a doporučuji nepřesáhnout proud 1000mA. (tyto diody mají ve výrobě změřený nedestruktivní průraz kolem 1150-1250mA ale tento parametr se bohužel nedochoval, takže neriskovat!). Diody mají cca 1W hrubého výkonu, (v originálním zařízení po průchodu cca 1m optickou cestou kde je 7 čoček a zdrcadel a clon se výkon redukuje na 270mW a paprsek má ve výsledku šířku stopy 10um) ale tu optiku a objektiv k tomu samozřejmě nemám, takže ta díra vypálená v disketě tou základní optikou může mít odhadem tak 0,3-0,5mm (při testu to držím v rukou a ty se mi asi vlivem adrenalínu klepou, takže ta propálená díra je asi větší než průměr paprsku).
Nejlepší účinek je na tmavých materiálech. Asi to souvisí s vlnovou délkou ale třeba na bílém papíře se to odráží a nepropálí ho to, leda když tam je černý potisk (toner). Ale na gravírování černých plastů (telefony apod) je to pohoda.
V případě zájmu pište na SZ nebo můžu vystavit v sekci prodej. Každopádně upozorňuju, že tady jde legrace stranou (laser třídy 4) a opravdu jde o zdraví, protože ten infračervený laser je blbě vidět (slabá tečička na materiálu) a každá chyba je potrestána minimálně dírou do kůže v horším případě do oka (i odražené světlo je dost silné na poškození sítnice).
oscar
Příspěvky: 1085
Registrován: 2. 5. 2010, 8:50
Bydliště: Perníkovice

5. 3. 2013, 3:17

melsoftova nabidka je zrejme perfektni, ale pro tento zamer nevhodna.

potrebna vlnova delka laseru je zhruba od 350 do 400 nm s tim ze vetsi delka znamena nizsi citlivost rezistu.

Pozitivni Positiv 20
The spectral sensitivity for the photo resist POSITIVE 20 lacquer lies in the wave length range 340 to 420 nm.
Negativni DuPont Riston PM240
Choose lamps that compliment the peak resist response of 350 to 380 nm.
zkusil bych spis neco takoveho
ledvinap
Příspěvky: 795
Registrován: 8. 11. 2009, 4:40
Bydliště: Plzen

5. 3. 2013, 7:05

Idealni je asi pouzit laser diodu z bluray vypalovacky, je jich plna e-bay kolem 20usd. 405nm je prinejmensim pro nektere fotorezisty idealni vlnova delka.
Dokonce by mozna slo pouzit celou hlavu z blu-ray (asi zalepit ostrici civky). Nebo primo pouzit ostrici mechanismus hlavy (zkousel jsem to s DVD hlavou a nejake relativne pozitivni vysledky jsem mel. Zalezi, zda by byl odraz dostatecny).
Chtelo by to spocitat potrebny vykon na osviceni resistu, z toho pak vyjde cas, na prvni pohled to vypada, ze by byl maximalne v radu hodin. Jeste se na to podivam.

Na osvetleni bych spis videl neco jako reprap nez cnc frezu - bude treba dost vysoka rychlost ...


Mozna by bylo zajimave pouvazovat o optice z laserove tiskarny - pokud by slo vymenit laseroou diodu a PCB posouvat v miste, kde je normalne selenovy valec, mohlo by to davat hodne zajimave vysledky (a to same by mozna slo pouzit pro 3d tisk - pouzit optiku z laserove tiskarny misto DLP a jen vyresit posun v jedne ose)
ledvinap
Příspěvky: 795
Registrován: 8. 11. 2009, 4:40
Bydliště: Plzen

5. 3. 2013, 7:44

Pokud budu uvazovat resist 100mJ/cm2 a laser 100mW zaostreny na 0.2mm ctverec, tak mi expozice tecky vychazi (http://www.wolframalpha.com/input/?i=%2 ... %5E2%29%29" onclick="window.open(this.href);return false;) 0.4ms
Rychlost posunu bude (http://www.wolframalpha.com/input/?i=0. ... 2%29%29%29" onclick="window.open(this.href);return false;) 0.5m/s ; 30m/min
Tato rychlost by asi byla celkem realna pri lehke hlave (reprap zvlada kolem 200mm/s), docela by melo smysl v prubehu tisku menit zaostreni - plochy vyplnovat vetsim paprskem.

Nasviceni 1dm2 pri 100mW a 100mJ/cm2 vychazi na 100sekund (http://www.wolframalpha.com/input/?i=1% ... 29%2F100mW" onclick="window.open(this.href);return false;), takze 100mW vykon laseru je dostatecny.

Celkove to vypada, ze je to zajimavy napad a je fyzikalne realny. Spis bych videl jako problem dosahnout dostatecnou rychlost posunu laseru, ale stale jsou to celkem realna cisla.
oscar
Příspěvky: 1085
Registrován: 2. 5. 2010, 8:50
Bydliště: Perníkovice

5. 3. 2013, 8:12

diky za vypocty.

chapu-li to spravne - pri desetinove rychlosti mi staci desetinovy vykon laseru.
nejmensi bod pouzivam 10 mils = 0.254mm
takze 1dm2 rastrovanim mi bude trvat ne 100 sekund, ale 787 sekund = 13 minut.
i to jde.
a s vektorizaci to bude lepsi.
Uživatelský avatar
robokop
Site Admin
Příspěvky: 17978
Registrován: 10. 7. 2006, 12:12
Bydliště: Praha
Kontaktovat uživatele:

5. 3. 2013, 8:35

co tohle:
http://www.ebay.com/itm/20Kpps-laser-sc ... 45fcfe9d1a" onclick="window.open(this.href);return false;

neslo by to pouzit?
Vsechna prava na chyby vyhrazena (E)
Uživatelský avatar
Cjuz
Příspěvky: 1776
Registrován: 17. 2. 2013, 6:27
Bydliště: Předklášteří
Kontaktovat uživatele:

5. 3. 2013, 8:59

Co takhle použít větší výkon laseru, místo fotorezistu nalakovat plošňák levnou černou barvou a barvu z míst pro leptání vypálit.
Vzhledem k ceně fotoemulze se to při větší produkci rychle vrátí a výkonější laser se dá použít i na jiné "akce"

PS: Možná je to ale blbost :)
Na konci poznávacího procesu je omyl zcela vyvrácen a my nevíme nic. Zato to víme správně.
yaqwsx
Příspěvky: 137
Registrován: 9. 9. 2011, 1:12

5. 3. 2013, 9:02

ledvinap píše:Mozna by bylo zajimave pouvazovat o optice z laserove tiskarny - pokud by slo vymenit laseroou diodu a PCB posouvat v miste, kde je normalne selenovy valec, mohlo by to davat hodne zajimave vysledky (a to same by mozna slo pouzit pro 3d tisk - pouzit optiku z laserove tiskarny misto DLP a jen vyresit posun v jedne ose)
Toto už někdo realizoval: http://hackaday.com/2012/08/09/exposing ... r-printer/, resp. přímý odkaz na wiki toho projektu: http://www.das-labor.org/wiki/LaserExposer
melsoft
Příspěvky: 362
Registrován: 25. 1. 2012, 5:41

6. 3. 2013, 4:23

Na stejném principu (jako laserovka) pracuje jedno CtP (Computer to plate=osvitka tiskových desek). Jmenuje se to ECRM Mako
http://www.ecrm.com/commercial/ctp_for_ ... /mako_4/7/" onclick="window.open(this.href);return false;

Laser to má 405nm, výkon je asi 30-60mW a exponuje to tiskové desky s fotocitlivou polymerní vrstvou, čímž dojde k jejímu vytvrzení (aby se tak stalo, musí se deska po osvitu ještě zahřát cca na 110°C).Pak už je stačí nevytvrzená místa chemicky rozpustit louhem a tisková matrice je hotová.
Rozlišení paprsku je tuším 2400 bodů na palec.
ledvinap
Příspěvky: 795
Registrován: 8. 11. 2009, 4:40
Bydliště: Plzen

6. 3. 2013, 4:39

robokop píše:co tohle:
http://www.ebay.com/itm/20Kpps-laser-sc ... 45fcfe9d1a" onclick="window.open(this.href);return false;

neslo by to pouzit?
Tezko rict, ale je dost pravdepodobne, ze presnost nebude dostatecna. Navic zustane problem se zaostrovanim (ruzne casti desky jsou ruzne daleko). Ale za tu cenu si to snad poridim jen na hrani ;-)
ledvinap
Příspěvky: 795
Registrován: 8. 11. 2009, 4:40
Bydliště: Plzen

6. 3. 2013, 4:46

yaqwsx píše:
ledvinap píše:Mozna by bylo zajimave pouvazovat o optice z laserove tiskarny - pokud by slo vymenit laseroou diodu a PCB posouvat v miste, kde je normalne selenovy valec, mohlo by to davat hodne zajimave vysledky (a to same by mozna slo pouzit pro 3d tisk - pouzit optiku z laserove tiskarny misto DLP a jen vyresit posun v jedne ose)
Toto už někdo realizoval: http://hackaday.com/2012/08/09/exposing ... r-printer/, resp. přímý odkaz na wiki toho projektu: http://www.das-labor.org/wiki/LaserExposer
Pekne, ale bez optiky pro zaostreni v cele rovine to dost ztraci kouzlo. Naivne jsem se domnival, ze by sla pouzit cela optika z tiskarny (hlavne ta posledni cocka, ktera zarizuje zaostreni po cele delce valce) a jen upravit zaostreni. V idealnim pripade pouzit i firmware tiskarny (proste by se to tvarilo jako tisk obycejne stranky).

Co jsem chvili googlil, tak nektere nove laserove tiskarny zacinaji pouzivat 405nm laser, protoze jde lepe zaostrit (muze byt mensi prumer paprsku - tim i mensi optice prvky a zrcatka), takze by v dohledne dobe mohlo byt mozne neco takoveho postavit s minimalnimi naroky na upravu elektroniky a firmware.
Odpovědět

Zpět na „plosnaky“