Авторизация
Зарегистрироваться

405 nm Laser exposer - вторая часть Марлезонского балета

Дополнение к статье UV Laser Exposer – еще один способ изготовления печатных плат дома.….
Итак, пытаемся разобраться в причинах неудачи с проводниками и зазорами 0.2мм.
Удалось мне все-таки затолкать экспозер под микроскоп — причины сразу повылазили.

1. Для начало, оказалось, что под микроскопом луч все-таки можно сфокусировать гораздо лучше, что было и сделано.

2. Зеркало, видимо, стоит на оси не очень ровно — возможно, я сам что-то погнул. И в итоге вместо одного луча имеем 4 — по количеству сторон зеркала. Зато толщина каждого луча в районе 0.02мм — куда уж лучше!

Фотографию нормальную сделать не удалось — поверьте на слово — там четыре удивительно тонких параллельных линии. Один раз каким-то чудом мне удалось из 4 лучей сделать 2 расположенных очень близко — разрешение по оси Y резко улучшилось.
Кардинально помогло использование только одной грани — но, соответственно, время экспонирования увеличилось в 4 раза.
Для засветки маски такая точность не нужна, поэтому используем все грани.

Добавлено.
Это не баг и кривая ось — это фича такая. Лазерный принтер экспонирует одновременно 4 или 6 строк в зависимости от зеркала. Соответственно это смещение должно быть, и оно постоянно, зависит от разрешение принтера.

3. Баг в программе — местами при масштабировании биты пропускались. Ни на что особо не влияло, но исправлено.
4. Датчик луча. У меня на него попадал расфокусированный луч, поэтому срабатывал каждый раз в разное время, как итог — небольшой джиттер по X. Вылечилось установкой дополнительной фокусирующей линзы — как, впрочем и сделано в каждом лазерном принтере.


5. Для формирования картинки я использую черно-белый bmp файл, именно черно-белый, без всяких серых оттенков. Либо луч включен, либо нет. Из Kicad легко получается векторный SVG файл — изумительная по своей точности картинка. Мне из нее надо сделать растровую картинку с шагом 50 микрон — получается странная цифра 508 DPI. Какие только программы преобразования не пробовал — все не так. Ровная линия превращается в гребенку (лечится медианным фильтром) или, в самом лучшем случае — линии прямые, но проводники утолщаются, а зазоры уменьшаются. Причем уменьшаются до 0.1мм — а это уже не вытянуть в домашних условиях. Помогло увеличение разрешающей системы в 2 раза (1016 DPI), теперь погрешности конвертации не так критичны.
В итоге получились вот такие платы.





На следующий день пришла котя заценить проект.
«- Что-то мне все это не нравится, переделывайте» — и конструкция полетела с полки на пол.

Короче, идея проекта далеко не безнадежна. Сам экспозер работает без шума и пыли — звук не намного громче стенных механических часов. При большом желании можно поставить еще один облучатель снизу — и за один проход можно иметь двухстороннюю плату без головной боли о совпадении рисунка слоев. И, видимо, лучше будет использовать LSU с минимальными переделками — тогда этот проект можно будет копировать и он не останется в единичном (а пока в нулевом) экземпляре.
Добавить в избранное +124 +203
свернуть развернуть
Комментарии (72)
RSS
+
avatar
  • emdskar
  • 02 марта 2020, 16:38
+16
На следующий день пришла котя заценить проект.
«- Что-то мне все это не нравится, переделывайте» — и конструкция полетела с полки на пол.
Коты — они нутром чуют…
+
avatar
  • dinogen
  • 02 марта 2020, 16:42
+6
А ещё говорят, что у них всего девять жизней! :)
+
avatar
+27
я так понимаю, у этого внезапно на одну меньше стало…
+
avatar
+3
Котя ни при чем — сам плохо поставил. Хотя обычно она ни по столам, ни по полкам не ходит. Видимо, действительно что-то в конструкции неправильно — у меня было несколько идей, как кое-что переделать, теперь хочешь — не хочешь, а придется.


Котя
+
avatar
+2
Конечно в конструкции изъян. Если есть котообразные, устройство необходимо крепить струбциной.
+
avatar
  • miklin
  • 27 марта 2020, 05:15
0
donBaton Скажите как можно получить программное обеспечение.
miklin@mail.ru
+
avatar
0
Ушло почтой для старой версии — в новой самсунговский LSU, еще не до конца отлажено.
+
avatar
0
donBaton а можно и мне ее получить? 7629073@gmail.com
Спасибо!
+
avatar
  • Z2K
  • 02 марта 2020, 19:08
0
Почему внезапно, вполне заслуженно. Стала ходить по полкам.
+
avatar
0
Ревнует, сволочь, ко времени, проведенному с девайсом, вот и всё чутьё))
+
avatar
  • ASPtr
  • 02 марта 2020, 16:44
+12
Вы всё-таки сделали это! Браво!
«ищущий да обрящет»
Эх котя, котя… на самом интересном месте ((
Хотя… Вы проверьте, может ось выпрямилась ))
+
avatar
+2
Кстати, ось выпрямлять не надо — это не баг, а фича. Принтер за один раз печатает 4 стоки с четырехугольным зеркалом и 6 — с 6-угольным. Соответственно, лучи и должны быть смещены. Почему-то нигде я этого не нашел раньше — буквально несколько минут назад в какой-то статье чуть ли не между строк прочитал.
+
avatar
0
принтер печатает одну строку на одну грань зеркала. Есть более продвинутые принтера- с двухлучевым лазером- те печатают две строки на одну грань зеркала. Что в Вашем понимании-
4 стоки с четырехугольным зеркалом и 6 — с 6-угольным
не понятно
+
avatar
0
4 стоки с четырехугольным зеркалом и 6 — с 6-угольным

не понятно
Нехорошо выразился 4/6 строк за оборот зеркала.
Если в курсе — подскажите алгоритм, как определить когда какая грань работает. На моем сканере зеркала свободно прокручиваются на оси, поэтому к положению ротора двигателя никак не привяжешься. А к чему привязаться?
+
avatar
  • mfiless
  • 02 марта 2020, 23:29
+1
За синхронизацию отвечает датчик обратной связи. Бывает неисправность подшипника полигон мотора и тогда появляется неисправность ошибка синхронизации. Если датчик совсем не видит луча, тогда ошибка LSU. Мне кажется вам надо настроить хорошую фокусировку на датчик обратной связи. Т.е. светить лазером на полигональное зеркало и ловит фокус на датчике. Как точка отсчета измерить расстояния между полигоном линзой и датчиком. Если я правильно помню, там линза сдвоенная.
+
avatar
0
датчик-то есть, линза тоже. Проблема в том, чтобы определить, от какой их граней отразился луч — от разных граней смещение разное. На двигателе есть датчик, если бы зеркало было на оси жестко зафиксировано, проблем бы не было. Может, оно было зафиксировано и я его случайно оторвал?
+
avatar
0
Оно обычно жестко там стоит.
+
avatar
  • mfiless
  • 03 марта 2020, 00:27
0
Полигональное зеркало 4 грани или 6.
+
avatar
+1
каждая грань работает в тот момент, когда она повернута к лазеру от зеркала отражается луч и попадает в датчик начала строки, который Вы назвали датчиком луча. Кстати, само зеркало крутить на оси не желательно- оно балансировано, на роторе двигателя есть капелька клея, для балансировки. Работа лазера расписана в сервисмануалах, когда всего пара строк, а когда несколько страниц. Поищите сервис мануал на тошиба E-STUDIO 163-203. Восьмой раздел. Не важно, что аппарат другой- принцип работы примерно одинаков у всех. Работе лазера в этом мануале выделили несколько страниц. Смотрите именно сервис мануал, а не сервис хендбук. Если не получится найти- маякнете, я Вам сброшу.
+
avatar
0
Спасибо, нашел — только вместо картинок там в основном TBD — это я какой-то черновик нашел или они все такие? Ну и ответ на самый волнующий вопрос не нашелся. У каждой из граней немного разный наклон. И какая из граней работает в данный момент?
От SNS придет одинаковый импульс от любой грани.
А зеркало я уже покрутил — случайно задел пальцем, когда оно крутилось. Оно вроде как ничем на оси не зафиксировано и со своего места сдвинулось.
+
avatar
0
Синхронизациия начала строки происходит по beam detect impulse, поэтому надо предусматривать «дежурный» ток луча примерно в том месте.
В общем случае вращение полигона в принтере кварцовано, а вывод инфы из памяти строки привязан к положению зеркала МЕЖДУ метками beam detect ГУН с ФАПЧ, это минимизирует джиттер от неравномерности вращения двигателя полигона в пределах оборота.
В древних принтерах катушечка ГУН была вытравлена на плате.
+
avatar
  • LAIKA
  • 02 марта 2020, 17:42
+17
Эх, до чего дошел прогрес, а раньше помниться, лет 30 назад, рисовал тушью «Кальмар» и стеклянными трубочками и рейсфедерами, правдо элементы были покрупнее, но умудрялся провести дорожку между ножек микросхемы, чтоб не делать перемычку.
+
avatar
+7
Я еще помню, как рисовал лаком для ногтей :)
+
avatar
  • Dimon_
  • 02 марта 2020, 19:56
+4
Цапон. Только цапон.
+
avatar
+8
Битумный лак и рейсфедеры. Мягкий и очень легко подчищался.
+
avatar
  • JohnK
  • 03 марта 2020, 02:58
+2
Мажоры. Масляная краска и сточенная игла от медицинского шприца, еще железная. А потом прокалка на огне, чтобы краска внутри иглы выгорела и снова в бой.
+
avatar
  • sergey0
  • 08 марта 2020, 07:28
0
Стержень от шариковой ручки нагреваешь и растягиваешь. Отрезаешь там, на какую ширину дорожки надо. Любую нитро-краску.
+
avatar
  • ksiman
  • 02 марта 2020, 20:21
+3
Цапон. Только цапон.
Цапон очень капризный, битумный лучше
+
avatar
+3
Цапон очень капризный, битумный лучше
Согласен с предыдущим оратором. Битумный мягче, с ним проще. И еще доска с натянутой струной в качестве линейки. И покрасить зеленкой, чтобы фирменно выглядело :)
+
avatar
+2
И еще доска с натянутой струной в качестве линейки.
О… верно.
+
avatar
  • ksiman
  • 02 марта 2020, 20:51
+2
И еще доска с натянутой струной в качестве линейки
2 ластика приклеить к деревянной линейке :)
+
avatar
  • mfiless
  • 02 марта 2020, 17:43
0
Датчик луча. У меня на него попадал расфокусированный луч
В принтере перед ним (датчиком обратной связи) обычно стоит черная пластинка с продольным вырезом примерно в 1мм. Возможно она отсекает лишние засветы.
Зеркало, видимо, стоит на оси не очень ровно — возможно, я сам что-то погнул
Если зеркало не снимать, то погнуть ось практически невозможно.
+
avatar
  • Mplus
  • 02 марта 2020, 19:31
0
Лазер конечно круто, НО, может кто-то может ламинатор подсказать для накатки фоторезиста? Только желательно не со стоимостью в космолет :)
+
avatar
0
Я брал самый дешевый, что удалось найти. Правда, пришлось напечатать новый узел, чтобы ролики могли разъезжаться по толщине платы.
+
avatar
  • Mplus
  • 02 марта 2020, 19:46
0
можете модель сказать? чтобы дважды на грабли не наступать
+
avatar
0
Olympia A235 — но поможет ли это? — я его на ебее в Неметчине заказывал давно уже, он был дешевый, потому как возврат покупателя. Думаю, что любой дешевый ламинатор примерно такой же, но этот узел, на котором шестеренки стоят, все-равно придется перепроектировать под конкретное устройство.
+
avatar
0
особо проектировать ни чего не нужно. Нужно сделать, что бы один из валов был подпружинен. Конечно за один проход перенос не получится, но с одного прохода происходит частичный перенос и лист прилипает к меди, а потом еще три- четыре прохода- и можно обрабатывать плату дальше
+
avatar
+1
Я покупал Гелиос FGK230 на озоне за 3700. Сейчас по ссылке товара нет, но несложно найти такой же в другом месте. По паспорту берет толщину до 2 мм (валы прижимаются пружинами), по факту взял два листа гетинакса общей толщиной 3.5 мм, однако при прохождении заготовки между первой и второй парой валов что-то слегка внутри зацепилось (но в итоге все равно прошло нормально). То есть, толщину 2.5 мм отработает отлично, а больше вряд ли надо.

Также отлично работает и по прямому назначению. Температуру держит неплохо — в начале диапазона (70, если выкрутить «на минимум») завышает на 10-15 градусов, в конце диапазоне — примерно соответствует (180). Есть реверс, легко снимается верхняя крышка, открывая частичный доступ к валам. Ширина составляет 230 мм, что позволяет вставлять заготовки А4 даже с небольшим перекосом.

Внутри инфракрасный нагреватель (потребляющий порядка 400 Вт в нагретом состоянии), датчик температуры на нижнем переднем валу и небольшая схемка управления на LM324, запитанная от импульсного источника питания. Нагреватель управляется реле на 10 А.
+
avatar
+1
На следующий день пришла котя заценить проект.
Без фотки «героя» — не зачёт!!! :)
+
avatar
+9
Исправляюсь — сразу два котика. Маленькая рыженькая (всего 6 кг) — виновник торжества :)
+
avatar
+2
Миниатюрные, какие…
+
avatar
  • KiV
  • 03 марта 2020, 12:30
0
О!!!
Я так понимаю, что это ещё повезло. Если-бы прошёлся большой — тогда переделка была бы с нуля :)))
+
avatar
+1
Вторая по высоким местам вообще не лазит, однажды грохнувшись со шкафа. С ее 10кГ падать с высоты больно :)
+
avatar
+1
Представленные платы очень красивы… Ничего не скажу против…
+
avatar
0
двухстороннюю плату без головной боли о совпадении рисунка
Только с головной болью совмещения облучателей :)
+
avatar
0
Ну это же только раз :)
+
avatar
  • Zolg
  • 17 апреля 2021, 01:33
0
совмещения облучателей
Нафига? Проще софтом откорректировать.
+
avatar
0
В тексте есть упоминание про фокусировку. Луч фокусируется линзой на лазере или с помощью потрохов от принтера?
+
avatar
0
Линзой на лазере — линза родная, только гильза напечатана, чтобы она не болталась. Как есть — не настроить, любой поворот приводит к непредсказуемым результатам — и луч смещается, и фокусировку плавно не сделать.
+
avatar
0
А китайцы на фабрике луч до какого размера фокусируют? Хотя бы до 0.3 мм было бы нормально.
+
avatar
  • A_Mac
  • 02 марта 2020, 22:32
+1
а китайцы могут и 1 мкм сфокусить. там и фоторезист совсем другой. и фокусировка совсем другая и одноразовая еще на срок службы от обслуживания до обслуживания
+
avatar
0
луч не имеет определённого фокуса, он всеравно конический. Чтобы получить гарантированно параллельный луч малого диаметра нужны ДВЕ линзы с высокой точности полировкой и подобранной плотностью стекла. С одной линзой можно получить параллельный луч по диаметру равный диаметру линзы, остальные варианты будут конусами. Либо сделать линзу такой оптической силы, что источник излучения давал бы на фокусном расстоянии линзы пятно нужного диаметра. Для лазерного излучателя с расходящимся пучком в 120 градусов подобрать плотность стекла для получения столь крутой линзы не представляется возможным. Ккакой-нибудь прозрачный уран нужен будет в качестве материала линзы… и соответствующее качество изготовления — допуски. Ошибка на микрон и луч поехал в африку. Поэтому однолинзовая фокусировка на практике всегда даёт конус, и поэтому диаметр луча зависит от расстояния… а ещё рассеивание, неоднородность плотности материала линзы, и на полметровом расстоянии 0.1мм получить уже проблематично при любой фокусировке.
+
avatar
  • doc58
  • 02 марта 2020, 22:20
0
Гениально!
+
avatar
  • mfiless
  • 03 марта 2020, 00:24
-1
Разрешение принтера 300dpi. Значит ширина линии 1/300 дюйма. Все остальное, насколько я помню программное вытягивание. (600, 1200dpi)
+
avatar
0
Нет, там реальное разрешение такое. Но его можно получить исключительно в Ч/Б режиме без полутонов! Принтер использует эту особенность для того чтобы печатать в полутонах. Условные пиксели представляются матрицами 8*8 физических пикселей и особым паттерном заполняется для получения полутона на бумаге.
+
avatar
  • Eeyore
  • 03 марта 2020, 01:19
0
Отличные платы получаются. Может быть стоит попробовать рисовать файл в имперской системе, и это поможет избежать проблемс dpi?
+
avatar
  • ybxtuj
  • 03 марта 2020, 06:52
0
коту можно всё
+
avatar
  • A_Mac
  • 03 марта 2020, 06:59
0
мне кажется надо провести калибровку- при известной толщине платы и слоя фоторезиста, сделать тестовые полоски. и проанализировать установки фокуса для разных углов повертывали и горизонтали и потом уже сделать калибровочную таблицу. зеркала при этом использовать линейные. и систему фокуса на самом лазере.
+
avatar
  • DDimann
  • 03 марта 2020, 09:25
0
Могешь :)
За т акой труд грех плюс не поставить.

… теперь ждем, когда кто нибудь приспособит для этих целей фотонаборный автомат, у них разрешение повыше будет…
+
avatar
0
Очень классный проект…
сильно надеюсь на продолжение изыскания, паблика кодов, доков, рекомендаций по изготовлению и настройке…
есть желание попробовать такое сгородить и попробовать.
понимая, что позиционировать два слоя практически не реально- на данной версии воплощения,
все равно очень хочется — обычно делаю односторонние и не испытываю проблем особых.
в отличии от известного проекта на радиокоте, на основе струйного принтера,
Ваш проект очень нравится компактностью исполнения…
Спасибо большое за интересное чтение… надеюсь сильно на продолжение!
+
avatar
0
Изыскивать уже особо нечего — все переделано и работает — спасибо Рыжику, несколько лучше. Для старой версии описание лежит здесь, для новой пока так и не собрался сделать описание — работает — и ладно :) Видимо, надо в каком-то форуме разместить — более-менее миролюбивом — иначе переделка на имеющиеся комплектующие будет большой проблемой. Только у меня валялось 3 разных LSU — и у каждого свой интерфейс. Ну и переделка LSU несколько отличается.
Опять таки у меня все под Линуксом — у народа Винда в основном, нужно адаптировать. Хотя с Питоном это не проблема — но установка всех зависимостей далеко не одним кликом
+
avatar
0
наверное местный форум не совсем тематический для данного направления…
на радио коте есть довольно оживленная тема и она находится в специальном разделе «изготовление PSB » radiokot.ru/forum/viewforum.php?f=8
кстати именно оттуда и пришел сюда по ссылке… тамошние следят издалека за вашей темой…

— форум вполне миролюбивый, к людям которые делают, возможно там же появятся сподвижники и куда без критиков… но и они бывают конструктивными ;-)
… первая версия видимо не очень для повторения удалась — вторая оочень интересна во всех подробностях…
+
avatar
0
+
avatar
0
в чем причина отказа от зеркала? размывает нелинейно, или еще что с ним не так?
идея нравилась именно низкой высотой — почему откатываться назад решили?
на видео видно что и Вас высота удивила почти вдвое :-))
+
avatar
0
Просто в Самсунговском LSU нет зеркала — вот пришлось ставить вертикально. С зеркалом все хорошо — но относить его надо подальше, чем это уже в готовом LSU сделано (например, у HP), чтобы уменьшить расфокусировку луча по краям. Или поднимать само LSU над платой, что тоже увеличит высоту устройства.
+
avatar
0
может читал, а может и нет вот это изыскание… electronix.ru/forum/index.php?app=forums&module=forums&controller=topic&id=94719&page=15&tab=comments#comment-1542777
не уверен, но вполне возможно что это и есть ответ на вопрос о нескольких линиях в точке засветки.
+
avatar
0
Ответа там нет, но проблема та же, только там говорят о джиттере, а не отклонении линий.
Тем не менее сейчас я экспонирую только одной гранью, когда нужна максимальная точность, ну а для маски всеми гранями — там экспозиция нужна побольше, а точность не критична.
+
avatar
0
мне показалось там есть интересное — для гексагона 2 грани противоположные равны… странно что для квадрата это не соблюдается…
+
avatar
0
у меня 3 LSU и все квадраты. На всех полоса расползается на 4 тонких.
+
avatar
0
точность изготовления сабж детали ооочень высокая и видимо производителю сильно проще делать цифровую коррекцию смещения луча, чем сбрасывать в брак большое количество или сильно замедлять техпроцесс изготовления…
+
avatar
0
i had some trouble runing your pyton progam? could you tell me any library and version pyton that used? thx in advnce
+
avatar
  • donBaton
  • 19 октября 2020, 18:20
0
I have used Python3, and you have to install at least wxPython, pySerial, numpy and openCV (cv2).

Только зарегистрированные и авторизованные пользователи могут оставлять комментарии.