線路板製作機

線路板製作機是一種機電、軟體、硬體互相結合的高新科技產品。作為線路板的生產工具,它能夠利用物理雕刻過程,通過電腦程式控制,在空白的覆銅板上把不必要的銅泊銑去,形成用戶定定製的線路板。

方法現狀

一個電子產品在開發不可避免地要經過線路板(PCB板)的試製過程,最常用的方 法是把設計好的PCB檔案送到專業的線路板廠直接製作,線路板廠稱這種過程為“打樣”,通常這種過程要經過三天到一周的時問。由於產品開發過程中時問就是產品的生命,一個產品開發過程中少則經過三五次,多則十幾次的修改使開發人員無法忍耐過多的等待,於是實驗室環境下開發人員通過各種各樣的方法實現快速制板。主要有物理方法和化學方法。

物理方法:通過利用各種刀具及電動工具等,手工把線路板上不需要的銅刻去。這種方法比較費力,而且精度低,只有相對極簡單的線路才可能採用。

化學方法:通過在空白覆銅板上覆蓋保護層,在腐蝕性溶液里把不必要的銅蝕去,是當前大部份開發者使用的方法。覆蓋保護層的方法多種多樣,主要有最傳統的手工描 漆方貼上定製的不乾膠方法、膠片感光方法以及近年才發展起來的熱轉印列印PCB板方法。

手工描漆:把油漆用毛筆或硬筆在空白覆銅板上手工描繪線路的形狀,吹乾後可放進溶液裡面腐蝕。

貼上不乾膠:市面上有各種不乾膠被製成條狀和圓片狀,在空白線路板上根據需要組合不同的不乾膠,粘緊後即可腐。

膠片感光:把PCB線路板圖通過雷射印表機列印在膠片上,空白覆銅板上預先塗上一層感光材料(市面有已塗好的覆銅板出售),在暗房環境下曝光、顯影、定影、清洗後即可在溶液里腐蝕。

熱轉印:通過熱轉印印表機把線路直接列印在空白線路板上,然後放進腐蝕液腐蝕。

製法比較

從成品板的附著力方面來比較:

化學腐蝕方法由於必須將整塊板泡在溶液里腐蝕,腐蝕後必須清洗及烘乾。在這一過程里,線路板經過一冷一熱、一乾一濕,大大影響覆銅的附著力,實驗調試過程中可能由於更換不同參數的電子原件引起銅片剝離脫落。所以物理雕刻在成品質量上比化學蝕刻好。

從線條邊緣方面比較:

物理雕刻出來的線條斷面逞正梯形,邊緣角度和刻刀角度相同,線性良好。化學方法在顯微鏡下看可看出線條逞倒梯形,邊緣不規則。

從操作工藝上比較:

物理方法由於所有過程都是手工操作,費工費時,而且由於人手穩定因素,不可能做到高精度的線路板。另外,存在不可恢復性,整個操作必須小心翼翼,一不小心刻斷了不該刻的線條,一切必須重來。相對來說,化學方法操作簡單得多了。除了手工描漆方法近年已很少人採用之外,其它各種方法是當前手工制板的主流。雷射印表機的降價更使感光板方法為大多數人樂意採用。追求質量的單位甚至採用了價值不菲的熱轉印印表機直接列印線路板。

使用

1. 從pcb 板的繪製軟體中導出檔案(*.pcb)。

2. 打開制板機系統,打開所需要制板的檔案(*.pcb)。打開後顯示的頂層圖,選成底層圖。

3. 設定軟體。

a) 選擇刀具尺寸;尺寸越小,雕刻機刻制的板子線路越細緻。

b) 選擇通信串口;一般都是串口一。

4. 裝敷銅板。一定要把板子壓平。(為保證板子平整,可以多使用一些雙面膠來固定)

5. 裝刀。(螺絲刀的刀型是外六邊形的;主軸電機的裝刀孔上有相對的兩個螺絲)。

6. 開機並在PC 機制板機系統里調整主軸電機的起雕位置。

a) 開機後墊板會自動出窗一段距離(距離不定,有時這步會出錯,如果出錯請關閉電源並將墊板推回後重開機直至電機會自動停止運行)。

b) 調整雕刻速度滾動條,使其位於中間偏右一點的位置(太快了後面的微調會難以控制)。

c) 調整主軸電機的起雕位置。點擊輸出選項,並設定 x、y 坐標(一般X 為正值,Y 為負值),每次更新坐標,在板層中重選板型(就等於刷新,具體板型無所謂),並填好刀具的上下降值 Z(雕刻的時候最好改回默認值)。

刀具下降位置的技巧:刀尖離板約兩張紙厚。可以用雕刻機上的旋鈕進行微調。

7. 開主軸電源(這一處開啟電源是防止由於板子不平,導致刀具折斷)、按線路板製作機試雕按鈕以確定從主軸電機的起雕位置始能完整雕刻pcb。

8. 按系統的雕刻按鈕,勻速調整雕刻機上的微調旋鈕,使刀具能雕去覆銅。這一步要相當仔細,不能割得太深也不能太淺。在雕刻時最好能全程監控,調整好道具的和板子間的相對距離。這樣雕出來的pcb 板才能好看、好用。

9. 鑽孔:

a) 雕完板後,關主軸開關,不能關電源開關。

b) 把刀具升起一定高度,能換鑽頭即可。(可以手動調節,也可通過軟體的Z 升Z 降控制)

c) 將雕刻刀取下,換成鑽頭。

d) 下降適當高度,先開主軸開關,再將速度調整到較低位置(太快了容易損壞鑽頭)並軟體上設定正確的孔徑和Z 升降值(推薦比默認值稍大一些)後按系統的鑽孔按鈕,之後同樣不能改動系統的選項。

e) 鑽完孔後關主軸開關,把刀具升起一定高度,能拆卸鑽頭即可。

10. 換刀割邊(此步可以省略,因為雕刻的時候已經粗割了一次)

a) 選擇較鈍的刀來割邊。將刀下降離板約兩張紙厚的位置。試雕看刀運行的位置是否正確。

b) 開主軸開關並點擊系統上割邊按鈕並調整微調旋鈕使刀具下降合適距離。注意刀下降不能到板或離板太近,否則會割斷線路。

11. 完後先關主軸開關後關電源開關。洗淨板子頂層的雙面膠。 注意:在第4 步安裝敷銅板前一定要估量好板材大小。

注意事項

1,刀具的選擇;

刀具選擇可以根據"最小線寬" 最小線距"進行選擇,在打開檔案並選擇刀尖後可直接預覽出雕刻效果, 即線上條不造成錯誤粘 連的情況下刀尖可以越大越好,刀尖越大雕刻速度越快; 線條較粗的情況下) 而線條不造成粘連, 如:

在軟體上刀尖可選擇為 0.36 而線條不造成粘連,那么實際刀尖可選為 0.38; 8

又如:

① 在軟體上刀尖選擇可為大於 0.18 小於 0.25,那么實際刀尖都選 0.18;

② 在軟體上刀尖選擇可為大於 0.25 小於 0.38,那么實際刀尖都選 0.25; . . , . ;

③ 在軟體上刀尖選擇可為大於 0.38 小於 0.50,那么實際刀尖都選 0.38; . . , . ;

④ 在軟體上刀尖選擇可為大於 0.50,那么在軟體上要選為 0.50 或接近 0.50,實際刀尖都選 0.50; . , . . , . ; 2,雕刻速度的的調整;

選擇雕刻速度可根據最小線寬和合適的刀具進行選擇; 選擇雕刻速度可根據最小線寬和合適的刀具進行選擇; 較小的線條( 以下)都應選擇中速或中慢速來進行雕刻; 所安裝的刀尖都較小,如果選用快速進行雕刻, 如:

① 較小的線條(12mil 或 12mil 以下)都應選擇中速或中慢速來進行雕刻;(所安裝的刀尖都較小,如果選用快速進行雕刻, 因為速度太快,刀尖很容易斷,而選為中速或中慢速雕刻,雕刻速度較為緩慢均勻,所以刀尖不易斷;)

② 較粗的線條(0.5 或更大)剛可以選為中快或快速進行雕刻;(所安裝的刀尖較大〔0.38 或 0.5〕 而且線條也較粗,所以 , 可以採用較快的速度進行雕刻;)

3,雕刻時需注意的事項;

① 雕刻時嚴禁關閉輸出視窗,如果在雕刻中途需調節雕刻高度,可在機器面板上的"微調按鈕"進行調節,絕不能關閉輸出視窗, 因為一關掉可能會導致機器胡亂工作,甚至損壞刀具或主軸電機,切勿亂試;

② 形成良好的習慣,在打開主電源之前確認主軸電機電源已關閉,關閉主電源時,則先關閉主軸電機電源; 裝刀具或鑽頭時一定要收緊固定螺絲;

③ 裝刀具或鑽頭時一定要收緊固定螺絲; 小時, 小時後,請關閉主電源,打開機門散熱半小時後可再進行工作;

④ 本機連續工作不超過 6 小時,超過 6 小時後,請關閉主電源,打開機門散熱半小時後可再進行工作;

⑤ 線路板雕刻完成後,請將工作檯面的雙面膠以及雜物清理乾淨,避免留下殘物影顯雕刻效果,以保持下次使用的平整;

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