PCB belichten ("printen") met UV laser

Ik heb hier een laserpen liggen van Dealextreme.

Golflengte: 405nm
Doel: PCB belichten

Ik heb het al getest met een printplaat, dit werk prima. Binnen 1 seconde is er een stip met 5mm doorsnede genoeg belicht om te ontwikkelen. Maar ik wil geen stip van 5mm. Ik wil een puntje van 0,1mm.

Maar hoe pak ik dit aan? Ik denk aan een extra lens, maar dit zou met (bijna)UV wel eens een heel laag rendement kunnen hebben.

Een kapje er overheen met een klein gaatje is ook een optie, maar dat levert helemaal een laag rendement op. Dat kapje is wel aardig maar alleen als echte afwerking. Dat de puntje echt zijn randstralen verliest.

LED there be light

waar een lens niet meer werkt, kun je wel een gebogen mirror nemen. kan wel in de papieren lopen ;-)

Eens een wirehead,altijd een wirehead.... www.machma.nl

Met een vergrootlens kon je vroeger gemakkelijk licht bundelen, we speelden ermee in de zon, je weet wel om een vuurtje te maken.

Ik vermoed dat het zou gaan voor dit UV licht. Kwestie van eens te proberen. Dat de lens wat UV verminderd zou kunnen kompenseren door de bundeling. Ik vermoed dat je heel fijn moet kunnen gaan. Eens je de positie van de lens vast hebt zou het vrij goed bruikbaar zijn.

Is gewoon een idee zonder garantie op succes!

Ja dit hele project is een idee zonder garantie. Meer van is het mogelijk en hoe efficiënt is het.

Ik zal eens een lensje pakken van een ordinaire rode laser pen.

Edit:
Heb een lensje liggen van een ccd minicam. Ik zal is proberen of dat werkt.

[Bericht gewijzigd door Joeri de Man op 1 juli 2011 17:16:32 (21%)]

LED there be light

Gewoon glas absorbeert wel een groot deel van het UV licht, maar eigenlijk is het rendement hier niet zo interessant; het gaat erom dat je redelijk snel en nauwkeurig kunt belichten.

Hoe wil je het geheel gaan afstellen? Met zichtbaar licht afstellen gaat niet, want de brekingsindex veranderd met de golflengte. Je zult het UV licht dus op de een of andere manier zichtbaar moeten maken, of met proefstrookjes proberen de juiste afstelling te vinden.

Er bestaan wel speciale lenzen van quartsglas, maar die zijn waarschijnlijk moeilijk te vinden en onbetaalbaar. Ik zou ook niet weten waar je zoiets uit zou kunnen slopen; er zijn niet zoveel (consumenten) producten waarin UV licht wordt gebruikt.

De glasplaat op een (zelfbouw) UV bak zal ook wel een groot deel van de straling absorberen, maar blijkbaar komt er alsnog genoeg door om te kunnen belichten.

Een manager is iemand die denkt dat negen vrouwen in één maand een kind kunnen maken

Update:

Gaaf :D. Nu willen jullie allemaal foto's zien, maar ik heb geen macro lens.

En ook nog niet geëtst. Ik heb belicht en ontwikkeld. En dan vallen mij een paar dingen op. Waar belicht is ontstaan duidelijke lijnen ten opzichte van de onbelichte plekken. De lak verdwijnt meteen!

Maar ik merk wel, dat er nog een rand en streep rond het focus punt zit. Maar zijn misschien weg te krijgen.

Edit:
Ik heb de afstelling even snel op een stuk zwartpapier gedaan. Vast gezet en niet meer aankomen. Aanzetten pcb op gevoel er doorheen halen, en dan testen.

Voor de fijne afstelling zou je inderdaad met proefstukjes kunnen werken. Het zou mooi zijn als ik een bril had die de hoeveelheid licht beperkt.

[Bericht gewijzigd door Joeri de Man op 1 juli 2011 18:03:48 (28%)]

LED there be light

Hey, ik ben dus met bijna hetzelfde bezig geweest. Al wil ik een PCB scannen met behulp van een polygoon spiegel scanner. Hier een testje:

http://www.youtube.com/watch?v=pC4yC_g-b0c

Een ander idee wat ik had was het gebruiken van een optische pickup uit een blueray speler, daar zit de complete focus optica al in. Probleem is dat je maar een paar mm hebt om de pickup boven de pcb te hangen, maar heb testjes gedaan en het werkt wel goed, haarfijne lijnen in de pcb.

Oh, en pas op, haal een laser bril. Het is een investering maar je ogen zijn het zeker waard.

A byte walks into a bar and orders a pint. Bartender asks him "What's wrong?" Byte says "Parity error." Bartender nods and says "Yeah, I thought you looked a bit off."
klein is fijn

Moderator

Op 1 juli 2011 17:59:52 schreef SparkyGSX:
Gewoon glas absorbeert wel een groot deel van het UV licht

Met plastic lenzen wel, glazen lenzen doen het nog prima op 405nm.

er zijn speciale UV-camera's die het UV licht meten, beetje zelfde als infrarood/warmte camera's.

Zijn prijzig denk ik echter.

Ik ben programmeur! geen electronicus! http://www.daantimmer.nl/ Er is een ontwerp! nu nog inhoud :-)

@Squant ik ben benieuwd waar je de bril vandaan haalt.

Maar ik zat zelf aan een cnc fotoplotter te denken. Voornamelijk omdat de software daarvoor beschikbaar is en meer ervaring.

Het doel is overigens niet om zelf alles uit te werken. Meer een proof of concept.

LED there be light

@Joeri:

Ik heb de bril hier vandaan:

http://www.dragonlasers.com/

Maar heb het idee dat het gewoon vanuit china is verzonden dus misschien even kijken op dealextreme of ebay en dat je hetzelfde krijgt.

Fotoplotter is ook een idee, en dan als kop zo een optische pickup. Ik wil ongeveer hetzelfde monteren op mijn CNC robot om zo te foto plotten.

@Klein is fijn:

De dual lens optische pickups hebben zover ik weet plastic lenzen. De plastic dual lens (met de zelfde focus actuator) is goedkoper dan een enkele glazen lens.

A byte walks into a bar and orders a pint. Bartender asks him "What's wrong?" Byte says "Parity error." Bartender nods and says "Yeah, I thought you looked a bit off."

Bril valt wel mee in prijs. (noujah 2 stukjes plastic), geen idee wat de verzendkosten zijn.

Maar het allermooiste zou zijn, als je ook dubbelzijdig kan plotten haha.

Ik denk dan dat je de pcb in een lade klemt. Dat de laser zich op de hoek positioneert. Computer het gebeuren aanstuurt. De lade omdraait en de computer de andere kant behandeld.

Ik denk dat ik probeer een kapje te maken, met een kleine opening. Om op die manier de randstralen weg te halen. En ja als ik het voor elkaar krijg om een paar mooie banen te maken dan geloof ik het wel.

LED there be light
Tidak Ada

Golden Member

Als je een stukje printplaat 'besmeurt' met fluorescerende verf of inkt (Stempelinkt van beurzen en discotheken) kun je heel eenvoudig het hele proces zichtbaar maken.

Wat had je gedacht van een lens uit een laserprinter? Dat zijn meestal sneden uit het midden van een bolle lens, dus een plat stuk glas met een bolling aan een van de zijkanten. Als je dan de prinplaat langs de lens laat bewegen en met je laserprinter optiek (lens en spiegels) een UV-stip over laat bewegen, kun je prachtig een patroon op de fotoresist aanbrengen, die na ontwikkeling je sporenpatroon opleert. Wel zorgen dat de spots steeds overlappen!

Een andere methode is om iets dergelijks met een plotter te doen.
Een laserpen met een collimatorlensje *) in de penhouder, gefocust op de printplaat en de plotter doet het verdere werk.

In beide gevallen zul je de scansnelheid moeten aanpassen om een correcte belichting te krijgen.

405 nm is geen UV, maar violet. Kijjk voor echte UV LED's (halfgeleiderlaserd halen nog geen UV !) bij Roithner-Laser in Wenen, zie bij shops in het navigatiemenu.

Ik zie trouwens dat ze een 10 mW 405nm laserpointer leveren voor maar €83,- Da's goedkoper dan bij Dragon Lasers

*) Calcium fluoride lensjes kosten er € 121,- ( UV tot in IR ! )

Brillen hebben ze er ook...

@Mods:
Kunnen jullie de fout geschreven naam in de shops-rubriek verbeteren?
Er staat ROITNER, wat ROITHNER moet zijn; met een H dus !

Rommelige werkplek? In de natuur is wanorde de meest stabiele toestand; de entropie is dan maximaal. Het handhaven van "orde" kost daarom altijd energie. ----------------------> TUBECOLLECTORSASSOCIATION@yahoogroups.com

Ik heb er minder dan 30 euro voor betaald voor de laserpointer.

Maar een goed idee van die inkt. Zelf dacht ik aan de stroom begrenzen en de intensiteit van de laser kleiner te maken. Op die manier is het makkelijker om te zien hoe groot de stip is.

Ik denk dat een heldere stip het enige echte obstakel is in dit project. Dus dat probeer ik te krijgen. Als ik weer eens een laser printer in mijn handen krijg, dan zal ik daar de lens uit halen.

LED there be light
Tidak Ada

Golden Member

Sorry, ik verwarde Dragon Lasers met Deal Extreme. Beetje in de war gebracht door Squant

Misschien kun je de scannermotor uit die printer laserunit ook gerbruiken, zie dit filmpje:
[ http://youtu.be/pC4yC_g-b0c ]

Rommelige werkplek? In de natuur is wanorde de meest stabiele toestand; de entropie is dan maximaal. Het handhaven van "orde" kost daarom altijd energie. ----------------------> TUBECOLLECTORSASSOCIATION@yahoogroups.com

Dat is het filmpje van Squant :).

Ik vraag me af wat de voordeel van een scanner is? Je zult dan de print er langs moeten halen. En je bereik blijft klein.

Trouwens Roithner-Laser heeft wel alles zie ik. pennen, modules, optica en brillen.

Van 1mW tot 200mW

LED there be light

@Tidak Ada: Die is inderdaad van mij, het idee werkt alleen focusseren tot eens spot wordt lastig. Ik moet eens van dat glow in the dark papier regelen om zo de spot af te regelen en patronen te testen.

@Joeri: Je gebruikt een bewegend plateau om de print in de X as te bewegen. De scanner scant heel snel de Y as. Iedere keer wanneer je met de Y as een lijn hebt gescand kan je het plateau weer een stapje bewegen en dan de volgende lijn belichten.

Je bouwt zo al raster scannend de het beeld op in plaats van met een XY plotter het beeld op te bouwen. Het lijkt mij op die manier veel sneller te gaan dan als je gaat plotten.

A byte walks into a bar and orders a pint. Bartender asks him "What's wrong?" Byte says "Parity error." Bartender nods and says "Yeah, I thought you looked a bit off."
Tidak Ada

Golden Member

@Joeri:

Zo'n scanner kan een A4-tje in de breedte bestrijken (laserprinter).
De lengte is je printtransport, dus zolang als je materiaal is !
Uiteindelijk krijg je een beeld, dat net zo gaaf kan zijn als van een laserprinterafdruk. zeker, als je het transport met een stappenmotor doet en met je scanner synchroniseert.

Een goedkope laserprinter, zoals een HP1018 heeft voor het transport, dacht ik, geen stappenmotor, waardoor je een (minimale) ruitvormige vertekening krijgt aan boven en onderzijde.
Dat zie ik ook bij mijn Epson scanner.
Had ik mijn HP III-P nog maar :'(

@ Squant:
Kijk eens bij Roithner Laser naar die CaF2 lensjes.
Wel even investeren, maar na wat geëxpeerimenteer met plastic lensjes moet het uiteindelijk lonend zijn.
Bedenk dat plastic op den duur door UV degradeert en geel of troebel wordt !
Overigens hangt de kwalitit natuurlijk ook sterk af van de gebruikte laser.

Rommelige werkplek? In de natuur is wanorde de meest stabiele toestand; de entropie is dan maximaal. Het handhaven van "orde" kost daarom altijd energie. ----------------------> TUBECOLLECTORSASSOCIATION@yahoogroups.com

Beetje waspoeder voor de witte was oplossen in water en op zwart papier smeren. Dit zal oplichten met UV. Met een oranje bril kun je de focus goed zien en afstellen!

Kom eens langs bij RevSpace of één van de andere spaces! WORKSHOP!

Ik neem toch aan dat een laserprinter een stappenmotor gebruikt voor het transport (vooral oudere modellen), of een DC motor met terugkoppeling? Als je een laserprinter sloopt, en de motor die er in zit gebruikt voor het transport, zou dat toch goed moeten komen, lijkt me. Als de afstand niet helemaal klopt, omdat je bijvoorbeeld een spindel gebruikt in plaats van een tandwielen en transportrollen, en de spoed van de spindel niet helemaal klopt met de tandwielen en omtrek van de rollen, kun je dat corrigeren door de afbeelding uit te rekken voordat je gaat printen, lijkt me.

Het wordt dan net zoiets als de direct-to-PCB ombouw van inktjet printers.

Een manager is iemand die denkt dat negen vrouwen in één maand een kind kunnen maken
Tidak Ada

Golden Member

Het komt omdat het (papier)transport doorloopt tijdenseen scan lijn. je krijgt dan net als bij een TV beeld schuin verlopende lijnen.
Dat is m.i. het probleem waardoor de lijnen, 'loodrecht' op de lengte van het papier in de praktijk niet helemaal loodrecht lopen, maar eem paar minuten of seconden schuin verlopen.
Dit zou te vermijden zijn door na iedere scan lijn een papier transport stapje te doen en dan pas weer een nieuwe lijn te scannen.

@Benadsky:
Een fluorescerende viltstift (bijv een gele of groene markerstift) lijkt me een stuk minder geknoei....

Rommelige werkplek? In de natuur is wanorde de meest stabiele toestand; de entropie is dan maximaal. Het handhaven van "orde" kost daarom altijd energie. ----------------------> TUBECOLLECTORSASSOCIATION@yahoogroups.com

Dat wel natuurlijk! :P

Maar als je een heel A4-tje vol moet stiften word je ook niet vrolijk.

Kom eens langs bij RevSpace of één van de andere spaces! WORKSHOP!

Ik vraag me ernstig af of een standaard UV penlaser van DX wel sterk genoeg is om op deze manier een print te belichten.
De straal wordt uitgesmeerd over een lijn, dus zul je de lijn veelvuldig moeten herhalen voordat je de PCB een stukje verder transporteert.

Mijn experimentjes met een plotter gaven al aan dat mijn 50mW laser veel te zwak was om iets zinnigs mee te doen.
@Squant: je geeft aan haarfijne banen te krijgen op een PCB, welke laser gebruik je, en hoe lang is de belichtingstijd?

Goed al dat gepraat vraagt om testen en foto's. Ik zet de hele handel aan. Moet ik over een uur resultaat kunnen tonen.

Ook ik zeg haarfijne lijnen.

LED there be light

@Benadski & Tidak Ada: Ik zoek meer papier wat nagloeit. Om bij iedere test een PCB weg te ontwikkelen en weg te gooien vind ik zonde.

@mbbneon: De zeer fijne spoortjes kreeg ik door een optische pickup unit van een HDDVD speler te pakken (de bekende PHR803) en direct de laser aan te drijven. Eerste test gedaan door de pickup op papier te laten schijnen en dan aan de andere kant de spot grootte te bekijken (die was miniscuul). Daarna heb ik op een PCB belicht door de pickup op een afstand van ongeveer 2mm te houden (losse hand) en wat heen en weer te bewegen.

Ik ben op zoek naar wat informatie over de photodiode array in de optische pickup zodat ik de focus van de spot te weten kom. Op die manier zou ik al trilt of beweegt de pickup altijd een goede spot grootte krijgen.

Ik vind het wel apart dat je fotopcb's zo zwak reageren op zo een krachtige laser. Ik schat dat de laser uit de PHR803 iets van 40mw is maar er redelijk wat verlies is in het loopwerk. Ik heb zelf een setje blueray laser diodes van 25mw en een stel loopwerken van blueray combo drives en HDDVD spelers.

@Joeri: Succes! Post de resultaten hier, ik ga zondag weer eens aan de slag ermee.

Hier gebruikt iemand een blueray laser in een photoplotter systeem:

http://www.youtube.com/watch?v=rAyq9i5Xc2k

A byte walks into a bar and orders a pint. Bartender asks him "What's wrong?" Byte says "Parity error." Bartender nods and says "Yeah, I thought you looked a bit off."