Дневник сборки: новости для ожидающих в очереди

[Sinin]

Шик, блеск, красота

[Sinin]

Поскольку теперь у меня есть ультрафиолетовая лампа, то я решил наконец попробовать фоторезистивную технологию изготовления печатных плат. С непривычки это показалось сложнее. Но результат действительно впечатляет. Избавлюсь от пары косяков и будет идеально. Дорожки выглядят как при промышленном производстве. Собственно, промышленно платы примерно так и изготавливают, так что это закономерно. Для прототипов нам эта технология тоже очень пригодится.




Фото покрупнее:

Screenshot_40_2.jpg (124.13 КБ) 39268 просмотров

Screenshot_1_2.jpg (253.63 КБ) 39268 просмотров

Screenshot_2_2.jpg (182.52 КБ) 39268 просмотров

Screenshot_3_2.jpg (146.46 КБ) 39268 просмотров

Для сравнения, что было с ЛУТом. На фото может быть не лучший вариант, но вполне регулярный. Дорожки тут потолще, что-то в районе 0.3. Но по сравнению с фоторезистом выглядит всё равно гораздо грязнее — тонер не в состоянии так плотно покрыть медь, как фоторезистивная плёнка. Так что кракелюры, хотя бы по краям, с ЛУТом неизбежны.




А с фоторезистом не то что на сплошные площадки кислота не попадает, а даже края ровненькие. Красота.

В общем, берём на вооружение.

Screenshot_4_2.jpg (110.09 КБ) 39268 просмотров

[Sinin]

Добил фоторезистивную технологию до совершенства, можно двигаться дальше. Кроме собственно фоторезиста, много возился с фрезеровкой, точным масштабированием и позиционированием. Это нужно не только для прототипов, но и для каких-то готовых мелких плат, которые на производстве так мелко не порежешь. Сейчас это те же микроплатки для колодок, некоторые дополнительные модули и т. д.

В общем, результатом доволен.

Поставил вебкамеру на рабочем столе, так что часть процессов зафиксировал и свёл в беглом видео.




Дорожки получаются идеальные. Вот эти толщиной 0.2 мм, но я думаю и вплоть до 0.1 будет ок. На каких-то новых модулях попробую.

fr1.jpg (449.71 КБ) 39144 просмотра

fr2.jpg (443.32 КБ) 39144 просмотра

fr3.jpg (460.06 КБ) 39144 просмотра

fr4.jpg (420.84 КБ) 39144 просмотра

fr5.jpg (365.22 КБ) 39144 просмотра

Шаблоны для фоторезиста прикольные получаются. Благодаря опорным точкам выглядят как какие-то кибер-иконы.

fr6.jpg (96.44 КБ) 39144 просмотра

В общем, сил и времени вложено немало, но это того стоит

Screenshot_7.jpg (237.54 КБ) 39144 просмотра

[Sinin]

Между делом поэкспериментировал с ещё одним способом изготовления печатных плат, за который я до сих пор не брался, потому что не было хорошего шпинделя — гравировкой. Пришлось самому выточить фрезу, ибо то, что пришло от китайских товарищей, под мои дела не годится. Заказал другие фрезы, но они неизвестно когда дойдут, так что получилось вот такое временное решение.

fr8.jpg (110.18 КБ) 38968 просмотров

В общем-то результат для первого раза отличный. Дорожки тут 0.2 мм должны быть, по факту толще, но это легко исправляется глубиной погружения фрезы или дополнительными проходами. Главное, что не тоньше.

fr9.jpg (313.16 КБ) 38968 просмотров

fr10.jpg (248.66 КБ) 38968 просмотров

fr13.jpg (36.32 КБ) 38967 просмотров

Гравировать прототипы плат конечно гораздо проще, чем ЛУТом или тем более фоторезистом, потому что зарядил станок и готово. Только меняй время от времени фрезы/сверла, да переворачивай другой стороной платы, если нужны двухсторонние. Никакой возни с травлением, точным позиционированием шаблонов и т. п. Много возни с настройкой всего процесса, но это возня одноразовая и я вроде бы всё, что необходимо, буквально за день освоил.

Сегодня придёт новая электроника к ЧПУ, вместо накануне сгоревшей, и я попробую поставить на гравировку ту же плату, что накануне делал фоторезистом. И сравним. Если качество окажется соразмерным, то работа с прототипами и некоторыми мелкими модулями ещё более упростится. Например, микроплаты к колодкам может быть проще тогда изготовить вообще самостоятельно, по крайней мере на текущую партию. Один раз зарядил станок и он мне их сотню-другую за раз сразу и отгравирует, и аккуратно нарежет. Плохо ли? По-моему, хорошо.





Но это всё сейчас фоном. По основным процессам, по сборке, новости озвучу отдельно чуть позже. Дело движется

[Sinin]

Поставил новую электронику, сделал рез чуть поглубже, и всё идеально с первого раза. Толщина дорожек слегка гуляет, но в пределах допустимого (это уже, видимо, не хватает точности шаговых двигателей, попробую взять с 400 шагами вместо 200, может будет точнее). Шпиндель суперский. Интересно, что будет с несамодельными фрезами. Даже не знаю, можно ли резать лучше — изъянов вроде никаких нет.

Screenshot_8.jpg (207.46 КБ) 38905 просмотров

В общем, все три основные технологии по этому направлению освоены — зачёт, студент.

[Sinin]

Офигенно гравирует. Чуть-чуть нужно еще повыше резать, а то тонковато. Не 0.08, а 0.075 или 0.07 надо попробовать. И всё, больше не знаю даже что можно улучшить по гравировке. Всего около часа на такую платку уходит, если резать на низкой скорости, не торопясь. Но при этом полная автоматика, только фрезы и сверла меняй. Красота, конечно.

Пора покупать свой станочек, а то и парочку. Спасибо Юре Филатову, без его инициативы я до полноценного ЧПУ неизвестно когда бы еще добрался. А вещь это действительно чрезвычайно полезная.

Screenshot_10.jpg (259.89 КБ) 38869 просмотров

Screenshot_11.jpg (244.77 КБ) 38869 просмотров

p. s. Ещё один вариант, на более толстой меди и с дополнительной крупной фрезой, чтобы убрать лишние полигоны. Дорожки надо крупнее сделать, придумал как, ещё один заключительный вариант нарежу. Это так просто стало. Офигеть как удобно.

20210206_085146.jpg (255.12 КБ) 38839 просмотров

20210206_085726.jpg (331.27 КБ) 38839 просмотров

20210206_085330_001.jpg (232 КБ) 38839 просмотров

p. p. s. Ну и заключительный вариант с дорожками потолще. В общем, для самодельной фрезы, я считаю, это идеальный результат. Есть вопрос по сверловке, не понял пока почему координаты сбиваются где-то на десятую миллиметра по X и Y. Загадка. Но по гравировке вопросов нет. Вот я за рабочий вечер, фоном, занимаясь другими делами, три платы нарезал между делом. Горизонты расширяются прямо на глазах.

20210206_111630.jpg (248.94 КБ) 38829 просмотров

20210206_111710.jpg (291.47 КБ) 38829 просмотров

[Sinin]

Удалось добиться практически идеальных дорожек. Для этого избавился от дуг и перевел шаговые двигатели в режим 16 микрошагов, было 8. Вот ещё дождусь двигатели на 400 шагов вместо 200, и совсем будет здорово.

20210207_101015.jpg (221.39 КБ) 38785 просмотров

20210207_101146.jpg (268.65 КБ) 38785 просмотров

20210207_101205.jpg (259.17 КБ) 38785 просмотров

До сих пор не верится, как это теперь легко и просто. Столько нужно всего сделать, что я откладывал, потому что долго ковыряться со всякими растворами, утюгами, шаблонами, лампами. А заказывать с бухты-барахты готовые платы не вариант, косяков в первых версиях наверняка не избежать, а ждать каждый новый апдейт по 2-3 недели — это я не знаю, какое терпение нужно иметь.

Теперь же любой модуль или плата — как в голову пришли — развел быстренько, поставил гравироваться и ушел другие дела делать. А через пару часов уже можно паять. Чудеса.

Так между делом 7 штук уже нарезались сами собой. Правда первые я в неправильном масштабе ваял, забыл откалиброваться после переустановки электроники. Но это все равно черновые версии и их можно теперь сколько угодно нарезать, если нужно.

20210207_101533.jpg (238.73 КБ) 38785 просмотров

[Sinin]

Сделал более аккуратную фрезу, режет еще лучше. Интересно, как будет с заводскими.

nf6.jpg (243.59 КБ) 38711 просмотров

nf2.jpg (220.52 КБ) 38711 просмотров

nf1.jpg (242.18 КБ) 38711 просмотров

nf3.jpg (249.79 КБ) 38711 просмотров

С дорожками 0.2 всё идеально. Слегка переделал плату — решил добавить еще один светодиод, благо освободилась пара линий в связи с переходом на новый модуль BLE. Ещё будет чуть отличаться порядок выходов, об этом я позже расскажу подробно отдельно.

nf4.jpg (284.01 КБ) 38711 просмотров

nf5.jpg (343.74 КБ) 38711 просмотров

Платки уже собираются. Пока стараюсь не отвлекаться на съёмку. Но скоро уже что-то покажу

[Sinin]

В прошлом сообщении конечно же ошибка. Это было фото старой фрезы, вот новая:

nf7.jpg (85.35 КБ) 38630 просмотров

И вот так она режет, это уже чистовые шильдики, которые пойдут на первые приборчики текущей серии, и первая двухсторонняя плата, которую я нарезал по этой технологии (это программатор, которым я буду заливать загрузчик в онейрограф, а то с проводками надоело возиться):

nf10.jpg (307.57 КБ) 38630 просмотров

Собрал ряд шишек, кое-где немного накосячил в спешке, как часто бывает, но это всё легко поправимо, а в целом режет очень неплохо, учитывая, что здесь дорожки и расстояние между ними 0.2 мм:

nf11.jpg (267.92 КБ) 38630 просмотров

На обратной стороне много задиров почему-то получилось, может фреза затупилась, или я чего-то где-то напутал в настройках. Но это косметический момент, я даже не стал заполировывать — так даже полезнее для дорожек, чуть потолще медь получается за счет этого.

nf12.jpg (335.92 КБ) 38630 просмотров

Но на будущее конечно кое-что скорректирую в технологии. В частности нужно более жестко позиционировать, а то отверстия на обратной стороне чуть уехали. Хотя это опять же вопрос косметики.

Важно, что я могу изготавливать прототипы с теми же техническими ограничениями, что я отправляю уже на производство — это переделанная плата, которая в онейрографе используется. И я могу резать такого рода платы точно в том виде, как они уже будут в приборе. Что, конечно, чрезвычайно полезно.

Ну и удобство до сих пор меня прямо поражает. Оставил плату на станке, пошел картошечку жарить, вернулся, уже одна сторона готова. Перевернул, и ещё на часик другими делами занимаюсь. Как перестало жужжать, ура, готово. Дальше ещё минут десять поменять фрезы, пока сверлит и фрезерует, и только полирнуть остаётся. Потрясающе легко, по сравнению с травлением. Как вспомню все эти истории с хлорным железом, так в дрожь бросает. Вот теперь, думаю, понятно, почему я за нулевым биением всё гнался. Без хорошего шпинделя такое было бы попросту невозможно. Фрезу бы ещё поострее, но вручную уже очень сложно меньше угол сделать. Дождусь, скоро должны заводские добраться. Интересно, как с ними будет, — прямо интрига.

[Sinin]

Кое-что доработал в технологии изготовления фрез и теперь делаю такие тонкие трехгранные иглы, что можно хоть 0.1 гравировать. Но это очень долго, потому что шаг приходится делать 2-3 микрона, чтобы медь не нарезать, как сыр, а вычищать из пространства между дорожек, поэтому я от таких тонкостей в итоге отказался и пришел к чему-то промежуточному между предыдущими вариантами и новыми.

a1.jpg (148.46 КБ) 38549 просмотров

И вот что в итоге получается. Двухсторонняя плата с дорожками и расстоянием между ними до 0.2 мм — практически идеальная.

nf14.jpg (226.79 КБ) 38549 просмотров

nf15.jpg (476.99 КБ) 38549 просмотров

nf16.jpg (448.57 КБ) 38549 просмотров

nf17.jpg (232.05 КБ) 38549 просмотров

nf19.jpg (391.37 КБ) 38549 просмотров

При этом на одной стороне удаётся центрировать отверстия с точностью микрон до 50, а на второй может подъезжать до 100-150. Что конечно более чем годно. Так что несколько тестовых плат под новый блютуз модуль я наверное всё-таки сделаю сейчас двухсторонние, чего уж тогда. Это много времени не занимает, зато можно светодиоды поставить посимпатичнее и отверстия, куда вставлять электроды, зарядку и т. п. — лучше будут видны, с блестящими каёмками.

В общем, отличная технология