Platine mit Laserdiode belichten

[outdoorboy]

Hallo Leute,

ich möchte eine Platine (Positiv20 Lack) mit dem Plotter und einer Laserdiode belichten.

Meine Idee ist also anstatt Outline fräsen diese Stellen zu belichten.

Hierzu folgende Fragen.

1. Was für eine Laserdiode. (Wellenlänge und Leistung)
2. Fokussierung des Laserstrahls. Auflösung 0,2 mm.
3. Wo kann man fertige Einheiten für den Plotter erwerben.
4. Hat jemand Erfahrungen mit Eigenbau.
5. Gepulster Laser und Verfahrgeschwindigkeit.

Gruß Franz

[Jaecko]

Für die Wellenlänge wäre irgend eine Diode im UV-Bereich ideal bzw. im blauen Eck des Spektrums. Ich meine, dass der Fotolack irgendwo bei 800nm am besten absorbiert; ist auch der Bereich von BluRay-Lasern.

Was die Belichtungszeit und damit die Geschwindigkeit angeht: Entweder ausprobieren oder ausrechnen. Die Leistung des Lasers sowie der Durchmesser des Leuchtpunktes müsste ja bekannt sein; aus dem Datenblatt der Platine lässt sich die für die Belichtung nötige Energie rauslesen. Da dann einfach Rechnen, wie lang der Laser an dieser Stelle bleiben darf/muss, bis die nötige "Dosis" erreicht wurde.

[yaro]

Man müsste durch schwarze Abdeckungen verhindern, dass die Platine durch Streulicht belichtet wird.

Gruß, Yaro

[outdoorboy]

Ich meine, dass der Fotolack irgendwo bei 800nm am besten absorbiert;

Bungard gibt für ihre Platinen eine maximale spektrale Empfindlichkeit von 400nm an.

Im Fotoplotter von Bungard ist eine Laserdiode(rot) mit 670nm eingebaut. Aber ich denke daß es einen Unterschied macht ob ich einen Film oder P20 belichte.

Belichtungszeit und Geschwindigkeit werden sicher experimentell ermittelt.


Man müsste durch schwarze Abdeckungen verhindern, dass die Platine durch Streulicht belichtet wird.

Das ist im Moment mein kleinstes Problem.

Gruß Franz

[Jaecko]

Ach Käse, was schreib ich denn. Logisch, 400nm. UV = Kurze Wellenlänge.
BluRay hat dann entsprechend auch 405nm.

Die 800nm waren die max. Absorption bei Natriumpersulfat (Ätzmittel).
Blau durchlassen ist halt doch was anderes als Blau absorbieren.

[Manf]

"Blu ray" ist bei 405nm, das sind die relaitv neuen blauen Laser.
Bei 670nm, bei rot bis infrarot, gibt es relativ günstig sehr starke Halbleiterlaser.

(zu spät)

[Richard]

"Blu ray" passt schon die gibt es auch einzeln mit Linse für
rund 50 € 80 mW, damit ist das Belichten schon gemacht worden.

Problem, positiv Lack besser wäre negativ Lack (des Belichtete bleibt stehen). Dann kann man die reckt die Leiterbahnen Plotten. Ist aber schwer zu bekommen. :-(

Gruß Richard

[021aet04]

Man braucht aber nur wie bei einer Fräse die Konturen nachzufahren (outline).

MfG Hannes

[hardware.bas]

Wenn schon Laser, warum das CU nicht gleich wegbrennen? Wäre doch
schön, wenn man die Chemie sparen könnte. Gibts da schon Erfahrungen?
VG Micha

[021aet04]

Erfahrung nicht, aber da wird man einen leistungsstarken Laser brauchen. Diese sind aber nicht leicht zu bekommen.

MfG Hannes

[Richard]

Erfahrung nicht, aber da wird man einen leistungsstarken Laser brauchen. Diese sind aber nicht leicht zu bekommen.

MfG Hannes

Bekommen ist nicht das Problem, eher die Finanzierung! Ein paar k€ muss man schon anlegen.Außerdem wird das recht gefährlich und die Dämpfe müssen gut abgesaugt werden oder Mensch ist schnell unter der Grasnarbe....

Gruß Richard

[Jaecko]

Ich zweifel eher, ob das wegbrennen geht, ohne das umliegende Kupfer nicht zu "beschädigen". Cu ist ein guter Wärmeleiter, und ich hab fast die Vermutung, dass man zum wegbrennen so viel Energie reinstecken muss, dass die Umgebung entweder korrodiert (Schutzgas), oder sich sogar vom Epoxid löst.
Wenns geht, wirds finanziell wohl erst ab einer gigantischen Stückzahl Platinen rentabel. Da nimmt man doch lieber die Chemikalien.

Dann gibts auch das Problem, dass der Laser genau so eingestellt werden muss, dass er zwar die 35µm Cu verdampft, aber nicht das darunterliegende Trägermaterial (das sich schon bei weit weniger Power verabschiedet).

[outdoorboy]

"Blu ray" passt schon die gibt es auch einzeln mit Linse für rund 50 € 80 mW
Habe einen Laser im Internet gefunden mit 115mW, Linse und Laserdioden-Treiber für ca. 55€. Der Laser scheint also nicht das Problem zu sein.


"damit ist das Belichten schon gemacht worden.
Kannst du hierzu genauere Angaben machen?


"Problem, positiv Lack besser wäre negativ Lack (des Belichtete bleibt stehen). Dann kann man die reckt die Leiterbahnen Plotten.
Wie schon oben erwähnt und von Hannes auch bestätigt schwebt mir ein Isolationsbelichten (wie Isolationsfräsen) vor. Hierzu einige Bemerkungen. Wenn ich davon ausgehe daß ich den Laser mit 0,2 mm fokussieren kann spielt die Leiterbahnbreite, das Aussehen und die Größe der Pads und Vias keine Rolle. Stellt euch mal vor ihr müßt ein ovales Pad mit 1,5x2.5mm komplett belichten. Ich möchte den Verfahrweg des Lasers nicht berechnen. Gleichzeitig erstelle ich eine Maßefläche nebenbei. Mit zwei 3mm Schraubenbohrungen kann eine Doppelseitige Platine mit einer Genauigkeit von 0.05mm hergestellt werden.

Franz

[Richard]

Wie schon oben erwähnt und von Hannes auch bestätigt schwebt mir ein Isolationsbelichten (wie Isolationsfräsen) vor. Hierzu einige Bemerkungen. Wenn ich davon ausgehe daß ich den Laser mit 0,2 mm fokussieren kann spielt die Leiterbahnbreite, das Aussehen und die Größe der Pads und Vias keine Rolle. Stellt euch mal vor ihr müßt ein ovales Pad mit 1,5x2.5mm komplett belichten. Ich möchte den Verfahrweg des Lasers nicht berechnen. Gleichzeitig erstelle ich eine Maßefläche nebenbei. Mit zwei 3mm Schraubenbohrungen kann eine Doppelseitige Platine mit einer Genauigkeit von 0.05mm hergestellt werden.

Franz

Iso fräsen sieht aber "Sch***) aus und braucht Platz. Wieso berechnen von Pad's und soweiter? Ich habe hier noch Potter herunliegen mit denen ich früher Belichtungsvorlagen (auch 1:1) geplottet habe. Eagle hat eine PLT Datei erstellt, die habe ich zum Plotter gesendet und gut war es. NIX Rechnen. Man muss nur darauf achten das der richtige Stift eingelegt ist,
ist die Leiterbahn breiter wird mehrfach leicht versetzt geplottet. Das geschieht aber automatisch. :-)

http://www.laserfreak.net/forum/viewtopic.php?f=43&t=44872&hilit=laserplotter&start=25

Gruß Richard

[Richard]

Habe einen Laser im Internet gefunden mit 115mW, Linse und Laserdioden-Treiber für ca. 55€. Der Laser scheint also nicht das Problem zu sein.


Schwieriger wird das Fokussieren werden, außerdem haben die meisten Laser einen ovalen "Punkt". Wahrscheinlich muss man den "Punkt" etwas größer wählen und mit einer Runden Loch blende welche dann !sehr knapp! über der Platine bewegt wird, Arbeiten. Dabei gibt es Verluste in der Licht Leistung, es dauert länger oder der Laser braucht mehr Power. Oder Hinter der Loch Blende eine Zusätzliche Optik....

Mit dem Bloßen Auge geht das alles eh nicht b.z.w. nur einmal!!

Da sind Belichtungsreihen angesagt. :-)

Gruß Richard

[outdoorboy]

Dank an alle.

http://www.laserfreak.net/forum/viewtopic.php?f=43&t=44872&hilit=laserplotter&start=25

Das hilft mir weiter da ich nun weis daß es geht.

Gruß Franz

[Richard]

wenn Du tatsächlich baust, bitte hier Berichten!

Gruß Richard

[Crazy Harry]

"Blu ray" passt schon die gibt es auch einzeln mit Linse für rund 50 € 80 mW
Habe einen Laser im Internet gefunden mit 115mW, Linse und Laserdioden-Treiber für ca. 55€. Der Laser scheint also nicht das Problem zu sein.
Ich hab nen 200mW Laserpointer zu Hause - ca. 35€ mit LiION-Akkus und Ladegerät. Damit kann man dunkle/schwarze Gegenstände zwar anschmelzen aber von wegbrennen ist das weit entfernt ;)

[lotenman]

"Blu ray" passt schon die gibt es auch einzeln mit Linse für rund 50 € 80 mW
Habe einen Laser im Internet gefunden mit 115mW, Linse und Laserdioden-Treiber für ca. 55€. Der Laser scheint also nicht das Problem zu sein.
Ich hab nen 200mW Laserpointer zu Hause - ca. 35€ mit LiION-Akkus und Ladegerät. Damit kann man dunkle/schwarze Gegenstände zwar anschmelzen aber von wegbrennen ist das weit entfernt ;)

Ich spiele ungern den Spielverderber, aber kauft Euch bei solchen "Spielerein" unbedingt eine passende! Laserschutzbrille. Die 200mW (übrigens Laserklasse 3B) reichen eben nicht nur für das schmelzen von schwarzen Gegenständen, sondern auch um den Punkt des schärfsten Sehens nachhaltig zu schädigen, d.h. ihr könnt bleibende Augenschäden bekommen!
Das Argument: "ich schau ja nicht in den Strahl" gilt übrigens nicht. Kupfer hat als Metall, zumal Leiterplatten auch super poliert sind, hervorragende Reflexionseigenschaften. Man kann durchaus davon ausgehen, dass fast 100% reflektiert werden.

Gruß
lotenman

[-jan_]

So dann werd ich auch mal meinen Senf dazu geben.
So erstmal zum Belichten positiv/negativ: Also positiv macht meiner Meinung nach schon mehr Sinn, sonst hat man bei größeren Masseflächen (die bei mir z.B. auf fast jeder Platine sind) enorme Belichtungszeiten.
Das ist sowieso generell das Problem der ganzen Sache. Sone (deckende) Laserbelichtung braucht ne Weile und wenn man den ganzen Aufwand + Material + Optiken + Ausschuss für Fehlversuche rechnet ist man wohl weitaus günstiger dabei wenn man sich nen vernünftigen Farbtintenstrahler kauft und klassisch druckt+belichtet.

Zum Thema Kupfer direkt wegbrennen: Funktioniert. Wird auch industriell angewandt, z.B. für Microvias (Laserbohren) und zum herstellen flexibler Platinen. Was den Selbstbau angeht würd ich da aber eher von abraten. Die von Richard prophezeiten mehreren k€'s sind zwar ein wenig übertrieben (100W CO2-Laser kriegt man z.B. inkl. Umlenkspiegel für unter 1000) aber doch sehr aufwändig was Fokussierung und Ansteuerung angeht. Außerdem reflektiert Metall eben sehr gut wie lotenman schon sagte, deshalb kann man mit Lasergraviermaschinen geringer Leistung nur zuvor beschichtete Metalle (mit soner Art Lack) Gravieren.

Dazu kommt halt noch der Sicherheitsaspekt. Ich hatte auch mal vor mir nen Lasercutter selbst zu bauen aber es lohnt sich einfach nicht, vor allem wenn man bedenkt dass bei einem starken Laser auch ne Laserschutzbrille nicht wirklich hilft bei ungünstigen Umständen.

Professionelle Lasercut-Systeme (CNC) gibts übrigens auch "schon" für wenig mehr als 10 k€ neu. Lasergraviermaschienen gibts schon für wenige k€ komplett. Bringt aber auch nix fürs Leiterplatten herstellen.

Alles in allem würd ich sagen, der Fazit ist: Es ist wohl sinniger auf herkömmliche Methoden zurückzugreifen. Das einzig sinnvolle in meinen Augen wäre evtl. statt nem Laser-Platinenbelichter nen Laser-Filmbelichter zu bauen. Dann hat man wenigstens nen wiederverwertbaren Film am Ende :)