PCB cortados con láser

A pesar de lo que haya oído, estas cortadoras láser de 40 vatios son, de hecho, poder elimine las huellas en su próxima placa de circuito impreso.

Porque consiguió su cortadora láser hace un año y medio, [Rich] en Nothing Labs intentaron cortar PCB con él. Otros lo intentaron, generalmente enmascarando una pieza de cobre seguida de un grabado químico. [Rich] Sin embargo, quería un proceso de un solo paso, y su cortadora láser realmente no está a la altura de la tarea de cortar metal.

Todo eso cambió cuando escuchó que otro fabricante cortaba acero inoxidable de .001 ″ de espesor con un cortador láser similar. El acero inoxidable no es soldable, pero el acero dulce sí lo es. Después de encontrar una pieza muy delgada de acero dulce, [Rich] lo pegó con cinta adhesiva a una hoja de acrílico, diseñó un circuito LED parpadeante simple de 555 y probó una nueva técnica.

Resulta que es posible cortar acero muy delgado en pistas de circuitos y con suficiente corriente para convertirlos en un circuito funcional. El circuito resultante parece un bono. realmente genial y un tablero se puede hacer en meros minutos.

No es adecuado para un trabajo muy bueno: el ancho de vía mínimo [Rich] que se puede obtener es de aproximadamente 1/16″, pero es una forma muy rápida de prototipar algunos circuitos.


  • escoba sónica dice:

    Esto es genial. ¡Estoy a favor de menos desorden!

  • svofski dice:

    Definitivamente es interesante y se ve muy bien porque es bastante inusual. Pero no creo que deba justificarse con excusas como ser una “vía rápida hacia el prototipo”. Es una forma extraña de crear prototipos.

  • justin dice:

    ¡Felicidades! Así es como comienzan muchos grandes proyectos: uno encuentra un buen concepto o prueba otros materiales, construye una prueba de concepto y otros se sintonizan y construyen sobre eso.

  • Bogdán dice:

    Me pregunto qué energía se necesita para vaporizar el cobre de las placas regulares… hay máquinas comerciales que pueden hacer eso…

    y sí, esta es una forma extraña de crear prototipos. Realmente, es un proceso de un solo paso, pero también una molienda de PCB.

  • ryan turner dice:

    El problema es que si tienes suficiente potencia para perforar una capa de metal, la fibra de vidrio no resistirá mucho.

    • Greenaum dice:

      Si el plástico debajo es transparente, ¡no debería pelear! Tal vez sea lo suficientemente transparente como para atravesar la mayor parte de la energía, sin absorber lo suficiente como para calentarse, deformarse o derretirse.

      Me pregunto cómo harías esto a mayor escala. ¿Pegar todo el acero delgado en un poco de plástico? El pegamento tendría que ser transparente y cada centímetro cuadrado tendría que adherirse. Algo para probar, quizás, si tienes una extraña necesidad que este método resuelve.

      • Tomás dice:

        Disculpe, ¿viene otra vez? ¿La transparencia significa que no hay absorción? ¡No estoy de acuerdo, que con policarbonato / acrílico transparente es probablemente uno de los materiales de corte por láser más populares en el mundo! La máquina Trotec de 30 W que compramos afirma que incluso puede quemar vidrio, ¡aunque todavía no lo he probado!

        Tal vez si tuviera algunos materiales que se enviaron a un IR cercano (http://www.internationalcrystal.net/ti_sec1.htm), podría salirse con la suya, ¡pero usar estos materiales para un sustrato de PCB sería ridículo!

        En cuanto al problema del poder, se trata de disipación de energía. Las máquinas comerciales son más que capaces de vaporizar la capa superior de cobre del sustrato FR4, a velocidades aterradoras. Un día tendré uno de estos;

        [youtubehttp://wwwyoutubecom/watch?v=mzmjGz0_joM&w=560&h=315%5D[youtubehttp://wwwyoutubecom/watch?v=mzmjGz0_joM&w=560&h=315%5D[youtubehttp://wwwyoutubecom/watch?v=mzmjGz0_joM&w=560&h=315%5D[youtubehttp://wwwyoutubecom/watch?v=mzmjGz0_joM&w=560&h=315%5D

        • frún dice:

          PCB en sustrato Saltblock (http://www.deandeluca.com/herbs-and-spices/salt-pepper/salt-plates-and-salt-brick.aspx) sería bastante impresionante. Y también muy loco.

        • Hitek146 dice:

          @Tomás …

          ¡Dios mío, se me cayó la mandíbula y todavía cuelga! Eso es un mal culo !!!!!!

        • lo que dice:

          En realidad… transparencia JAU significa no absorción. USTED (Tom) hizo la suposición de cambiar la longitud de onda de la luz de un láser de CO2 (10,6 um) a visible… no el autor original (Greenaum).

  • anónimo dice:

    El corte por láser de PCB se puede hacer con un cuchillo láser, solo necesita un tipo especial de láser. Cheque:

    LPKF hace una línea que hace esto. Son excesivos, pero existen.

    • einball dice:

      Sí.. También probé esto… 300Watt a 25m/s. Resultado:

      http://abload.de/img/dscn11437xkrl.jpg
      http://abload.de/img/dscn1144fvkij.jpg
      http://abload.de/img/dscn11422bjbo.jpg
      http://abload.de/img/dscn1141whkda.jpg

      Esto fue lo mejor que pude conseguir. El problema es la absorción. Una vez que el cobre entra en la fase de vapor, es menos reflectante y, por lo tanto, absorbe mucho más calor y se evapora aún más rápido. El FR4 se quema entonces. 🙁

      • justin dice:

        ¿Has dejado el proyecto o sigues trabajando en él? Me encantaría ver un trabajo sobre su progreso / fallas.

        • einballimwasser dice:

          Lo dejé.

          No tengo control sobre la energía que puedo entregar al cobre. Supongo que las máquinas LPKF son impulsadas por nd.YAG (ver http://en.wikipedia.org/wiki/Nd:YAG_laser) que emite un pulso láser de nanosegundos corto pero intenso que explota el cobre de la PCB inmediatamente al vaporizarlo. . . El láser que ves allí también es verde. Un láser alimentado por CO2 nunca aparecería como un punto verde en una cámara. Es una mancha blanca o una mancha roja brillante según la longitud de onda (la mía era de 10,8 µm).

          Otro problema que no pude encontrar fue la diferencia de absorción o mejor: la diferencia de reflexión entre la fase sólida y la fase líquida del cobre. Este obstáculo podría superarse mediante el uso de pulsos cortos de láser nd: YAG; véase más arriba.

          El siguiente problema era la precisión. El haz tiene 0,4 mm de diámetro, eso es alrededor de 15,000. Hay un láser para suministrar un haz CW para perforar metales sólidos de hasta 25 mm de acero dulce; esto es bastante preciso para trabajar con metales, pero no para PCB.

          ¿Algo más que quieras saber? 😉

          • krazatchu dice:

            Sospecho que usarían un sensor de temperatura óptico rápido para evitar la evaporación de PCB.
            Al igual que la soldadura láser…

          • anónimo dice:

            Creo que tiene razón y el láser LPKF es nd: YAG, que es una frecuencia duplicada o cuadriplicada para obtener una longitud de onda más corta. Si no recuerdo mal, el vatio es en realidad bastante pequeño, en el rango de 20-40 W. Según tengo entendido, el cobre es mucho menos reflectante para longitudes de onda de luz más bajas y es por eso que pueden cortar sus placas con tan poca potencia. .

            ¿Tal vez podríamos hacer que experimentes con un láser YAG?

          • einballimwasser dice:

            Creo que aún no son capaces de producir un dispositivo de imágenes térmicas de nanosegundos. La energía que se entrega a la traza de PCB se calcula y prueba cuidadosamente para lograr un rendimiento óptimo y quemar una profundidad específica de cobre con cada pulso.

            La soldadura láser se realiza introduciendo una cierta cantidad de energía para calentar dos juntas para que el metal se funda. Este es un proceso bastante largo habilitado por un láser de modo continuo (corríjame si me equivoco, no soy un profesional allí, ¡eso es seguro!). “Larga duración” según la sra. Ahora, averigüemos qué son nanosegundos y microsegundos y pensemos en cuántos pedidos son milisegundos más largos: http://www.youtube.com/watch?v=JEpsKnWZrJ8

            La potencia pulsada es muy alta (no me engañen, tengo otras cosas en la cabeza que son más importantes, cosas para mis próximos exámenes, por ejemplo;)), alrededor de 10-100 MW durante unos 10 nanosegundos. La integración de la potencia dada durante un segundo completo (100 MW en 10 ns) le da un promedio de 1 vatio. Ahora, este es un ejemplo bastante extremo pero ilustra el principio bastante bien. Dispara 200 disparos por segundo y no podrás distinguir entre un láser CW y el modo pulsado cuando mueves el rayo a una velocidad razonable.

            TBH, ya tengo planes para experimentar con el láser nd: YAG. El problema es que el cristal es tóxico y bastante caro para un estudiante. Y no termina ahí: las gafas de seguridad también deben elegirse con mucho cuidado porque la longitud de onda para bombear el cristal es de 750-820nm y la salida nd:YAG es de aproximadamente 1-1,4 µm dependiendo del tipo de cristal y el método de bombeo. y muchos más factores a considerar. Ahora, encuéntrame gafas de seguridad que puedan pagarse para esas longitudes de onda.

            Lo siguiente que debe considerar es el largo trabajo en el torno y el molino porque debe ajustar las fibras ópticas, enfriar los diodos de la bomba o la linterna (con agua), etc. La electrónica, la fuente de alimentación, el enfriador. Después de todo, es mucho trabajo.

            Y, sinceramente, no estoy seguro de poder producir resultados precisos con un láser de este tipo. Todo lo que estamos haciendo aquí es adivinar qué podría haber en la máquina LPKF que produce PCB tan hermosos. Si tuviera un grupo trabajando juntos, lo haría de inmediato. ¿Pero solo?

            De todos modos: Manténgase seguro jugando con láseres, use siempre sus anteojos y no dude en preguntar. 🙂 http://abload.de/img/img_0166kopierusye.jpg

          • justin dice:

            @einballimwasser
            “No creo que sean capaces de producir un dispositivo de imágenes térmicas de nanosegundos todavía”.

            Solía ​​trabajar con uno ya en 2007 en microelectrónica. Entonces hice la caracterización de los dispositivos ESD (con impulsos de línea de transmisión) en el troquel y, a veces, con dispositivos grandes, la disipación de energía se concentraba en un lugar particular de la estructura (a menudo dispositivos grandes de ancho de puerta). Cuando queríamos saber exactamente dónde se utiliza una técnica especial. El troquel fue molido a un grosor mínimo (

            No estoy diciendo que _usen_ esta técnica, solo señalo que estuvo disponible hace 5 años con especificaciones que van más allá de los requisitos para este diseño.

          • einballimwasser dice:

            ¡Gracias por actualizarme en esto! ¡No sabía que tales dispositivos realmente existían!

            Pensé en algo así como una cámara infrarroja de nanosegundos o algo así 🙂

          • León dice:

            Aquí hay un artículo sobre el mecanizado de cobre con láseres YAG
            http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0030399200001262

          • einballimwasser dice:

            Hola leo,

            ¡Gracias por tu comentario! Leeré el periódico y si puedo conseguir algunos cristales láser nd: YAG, ¡podría volver a intentarlo!

          • León dice:

            Manténganos actualizados 🙂 Sería bueno tener una herramienta de PCB láser de código abierto. Mi amigo tiene acceso a LPKF y, según él, es una herramienta maravillosa. Pudo controlar el láser para eliminar el cobre unos cientos de nanómetros a la vez. La herramienta también puede perforar el sustrato para crear orificios muy pequeños.

          • León dice:

            Y este también: https://www.newport.com/images/webdocuments-en/images/PCB_Processing_with_ns_Green_Laser.pdf

          • Jim dice:

            LPKF ofrece el ProtoLaser en 3 longitudes de onda diferentes según la aplicación y el sustrato;
            Cerca de IR 1064nm – tienes razón esto es Nd: YAG
            UV @ 355nm – comienza como Nd: YAG que se triplica.
            Verde @ 533nm

            No insista en la potencia del láser. Estas longitudes de onda se comportan de manera muy diferente en diferentes sustratos y metales. La longitud de onda que usa en su material es mucho más importante que la clasificación de Watt. No pierda su tiempo con CO2 en cobre, simplemente no funcionan. Busque “Protolaser” en YouTube y verá que ahora tienen varios nombres de modelos diferentes con diferentes longitudes de onda. Los videos son bastante impresionantes.

      • JBond dice:

        Probablemente necesite un láser de pulso, como un láser Nd: YAG de conmutación Q, que tiene suficiente energía de pulso para vaporizar instantáneamente los materiales sin transferir calor al sustrato.
        Un láser sin Q/CW transmite demasiada energía al sustrato que lo quema.

        • einballimwasser dice:

          Publicaste tu comentario mientras yo todavía estaba escribiendo el mío. Estás bien.
          ¡No confunda Q-Switching con modo pulso o modo CW! ¡Un láser CW también es capaz de pulsar!

    • revelación dice:

      Ese cuchillo láser es realmente bueno, lástima que probablemente nunca tenga uno para mi casa.

  • salec dice:

    ¿Es seguro respirar el vapor de cobre? Probablemente no…

    Por cierto, un cortador láser abre otro lugar para hacer PCB extrañas: ahora puede cortar = entre = trazas (dejando solo pequeños puentes de material de placa para mantener las trazas juntas para la integridad mecánica) para eliminar la mayor cantidad de peso de PCB posible, para su próximo . ¡Proyecto de drones UAV! Puntos de bonificación si lo hace con una PCB delgada y flexible.

  • david.. dice:

    ¡No, Sr. Bond, estoy esperando a que muera!

    • Brendan Sleight dice:

      🙂

  • jc dice:

    ¡Guau! mojosa

  • william dice:

    Lo único que no vi puede haber sido el tema de la resistencia de las orugas, que marca la diferencia en algunas aplicaciones, aunque supongo que las orugas más anchas también lo niegan.

    • william dice:

      nm – lo mencionó en el guión y al final del video, eso debería enseñarme a abrir la boca antes de que termine el video

  • MolestaDichoMayas dice:

    Curiosamente, me pregunto si alguien ya ha probado el grabado térmico BRD + vinagre / peróxido. use 4 diodos PHR-803T de 120 mW en lugar de los costosos 600 mW y debería tomar un poco más de tiempo para iniciarse.

    • einballimwasser dice:

      Ha habido experimentos con la misma técnica utilizada para exponer la porción fotosensible de la pcb: http://www.youtube.com/watch?v=fi4P-Bwc6g8 – Lo siento, solo en alemán 🙁

      Pero creo que el video habla por sí mismo 🙂

  • MolestaDichoMayas dice:

    Lo sentimos, debería ser PHR-805T, aunque el 803T es muy similar y, de hecho, puede ser más económico. También me gustaría señalar que tiene un fotodiodo que muchas personas desconocen, lo que permite un mejor control de la potencia y la temperatura que los láseres que no son PD.

  • desconocido dice:

    No tengo experiencia con PCB, pero ¿sería posible calentar pero no eliminar los componentes de montaje de superficie y soldadura?

    • einballimwasser dice:

      Si bien es posible soldar con un láser (http://www.youtube.com/watch?v=KnyB9btlhS8 – ¡Sin embargo, es muy ineficiente!) ¡No puede soldar los componentes! Soldar significa unir dos piezas de metal con un soldador. Soldar significa unir los dos componentes fusionándolos para crear una unión. Cuando sueldas, no derrites los metales que se juntan.

      ¡Pero también es posible soldar metales desnudos con un láser!

      • máx. dice:

        ¡Sí, vi tubos de conducto de 12 mm de espesor soldados de extremo a extremo con láser en 2000!

  • fili dice:

    Me alegro de que alguien finalmente haya hecho que las cosas con láser funcionen para los pasatiempos, pero tenemos un largo camino por recorrer.
    Este no es un proceso de un solo paso y es mucho más inconveniente que otros métodos.
    Corte por láser:
    1. Pegue la hoja de acero al acrílico.
    2. generar código g
    3. cortar rastros
    4. despegue las partes no deseadas

    Molienda:
    1. generar código g
    2. cortar rastros

    Entrega:
    1. circuito de impresión
    2. transferencia en pcb vacío
    3. grabar

    Marcador:
    1. dibuja un circuito en un pcb con un marcador
    2. grabar

    Manual
    1. cortar trazas en cobre con una herramienta afilada
    (Antes de que te empezaras a reír, usaba mucho este método cuando comencé a hacer pcbs. Por suerte más tarde descubrí el método del marcador)

    También tiene la desventaja de no poder usar ni componentes básicos de 100 mil (comparado con resoluciones mucho mejores en otros métodos, incluso mi método manual podría hacer 100 mil), hay que preparar los tableros antes (pegar lámina de acero al sustrato ) en comparación con comprar solo la PCB en blanco, las placas resultantes no son tan resistentes como las normales, se pueden despegar con facilidad, se pueden derretir durante la soldadura, no se pueden hacer dos caras, no se pueden cubrir con una máscara de soldadura.
    Entonces, si está en un entorno natural con solo un cuchillo láser, algunas láminas de acero, cinta doble y láminas acrílicas, sí, está bien. Pero en otros lugares hay mejores formas de hacer las cosas, incluso con prisa.

  • que no dice:

    ¿Soy la única persona en el planeta que no tiene un cortador láser? Y si es así, ¿me enviarías dinero para conseguir uno?

    • einballimwasser dice:

      No tengo un cuchillo. Solo tengo diferentes láseres porque me gusta jugar con ellos.

  • Jaime dice:

    Es perfectamente posible tocar acero inoxidable blando. Lo he estado haciendo durante 8 años. Use una solución de ácido fosfórico como fundente: haga una solución 2M (más o menos) o simplemente compre un frasco de Naval Jelly (elimina el gel del óxido) y toque eso en el cable y la pista. Aplique hierro, toque un poco de soldadura y observe un hermoso flujo suave de soldadura. Enjuague con agua destilada.

    • rico olson dice:

      Sí, pero el uso de fundente ácido luego corroerá las conexiones de cobre / mala idea para la electrónica.

      Intenté mantener el video corto, por lo que no se ingresaron detalles.

  • Kevin dice:

    Solo una palabra… ¡Increíble! ese cuchillo láser es realmente genial.

Ricardo Vicente
Ricardo Vicente

Deja una respuesta

Tu dirección de correo electrónico no será publicada. Los campos obligatorios están marcados con *