Wiemy, że dla projektantów elektroniki terminy są raczej nieprzyjemnym aspektem życia. Chociaż można zaprojektować płytkę drukowaną (PCB) we własnym zakresie, w większości przypadków większość firm zleca proces produkcji na zewnątrz. Wiesz, że ta nadmierna zależność może prowadzić do nieoczekiwanych i niekontrolowanych opóźnień. Czy wyobrażasz sobie, że musisz czekać kilka dni lub nawet tygodni na zmontowaną płytkę PCB, aby zorientować się, że wystąpił mały błąd? Możesz sobie wyobrazić, jak bardzo może to być frustrujące. Następnie, aby dowiedzieć się, że, trzeba będzie czekać ponownie na dni lub tygodnie, aby poprawić błąd. Ale nie musisz się martwić, bo to jest tutaj, że nowoczesne drukarki PCB przychodzą na ratunek.
1、Drukarka PCB
Nowoczesna elektronika mają długą drogę, z techniką opracowaną około 500.000 lat temu. Nie mówimy o wynalazku krzemu, który sięga jeszcze dalej, kilka miliardów lat. Mamy na myśli stworzenie grawerowania, "praktyki używanej do wyrycia wzoru na twardej i płaskiej powierzchni poprzez staranne wycięcie w niej dokładnych rowków".
Możesz wykonać płytki drukowane, lub PCB, z pomocą różnych technik grawerowania. Techniki te obejmują mechaniczne, chemiczne lub optyczne. Ponadto, można również użyć układów scalonych starannie wygrawerowanych na poszczególnych płytkach krzemowych.
Druk jest starym wynalazkiem (ponad 2000 lat). Z biegiem lat strona ta okazała się niezwykle cenna w przemyśle elektronicznym. To dlatego, że obecnie produkcja płytek drukowanych w dużej mierze opiera się na niej.
Obserwuje się wzrost zapotrzebowania na prototypowanie elektroniki. Wynika to z faktu, że zarówno startupy, jak i organizacje o ugruntowanej pozycji na rynku spieszyły się, aby sprostać wymaganiom innowacji.
♦ Rozwijaj swoje prototypy
Być może wiesz, że konwencjonalny proces wiąże się ze zlecaniem prototypowania PCB swojemu dostawcy. Jednak dzięki wynalezieniu drukarek PCB większość firm ma teraz możliwość samodzielnego opracowywania prototypów. Drukarki PCB są w stanie tworzyć płytki PCB bez potrzeby grawerowania. Osiągają to poprzez nanoszenie na płaską i twardą powierzchnię określonego rodzaju atramentu zwanego atramentem przewodzącym.
Będziesz zadowolony, aby wiedzieć, że praca jest teraz w toku. Trwają również prace nad drukarkami, które mogą z łatwością drukować obwody elektroniczne, a nie płytki drukowane. Dzięki tym pracom będziemy mogli wydrukować prosty, czterobitowy mikrokontroler bezpośrednio na kartonie. Celem jest stworzenie inteligentnych ubrań i inteligentnych opakowań.
W dzisiejszych czasach można się zastanawiać, po co nam czterobitowy procesor, ale pamiętajmy, że w 1971 roku była to wielka innowacja, która utrzymywała samoloty myśliwskie bezpiecznie w powietrzu. To był czas, kiedy Intel wypuścił na rynek swoje słynne czterobitowe procesory 4004.
Kolor PCB
2、PCB Printer--PCB Drukarka 3D
PCB drukarki wykorzystują dielektryczne i przewodzące tusze do generowania PCB od podstaw, a kilka z nich może zastosować pastę lutowniczą i komponentów aplikacji. To jest to, co czyni je doskonałym wyborem dla jednego punktu i bezproblemowe rozwiązanie prototypowania w zakładzie.
Wraz ze wzrostem popularności drukarek 3D pojawiły się nieograniczone możliwości zarówno w zakresie szybkiego prototypowania, jak i produkcji domowej. Dzieje się tak dlatego, że możesz szybko opracować dowolny model za pomocą programu 3D. Następnie, możesz z łatwością wydrukować projekt w 3D.
To powiedziawszy, do tej pory niewielu ludzi pomyślałoby, że możliwe jest drukowanie 3D elektroniki dla konkretnych rozwiązań (model). Nie tak dawno temu, aby zaprojektować i opracować płytkę drukowaną dla swojego prototypu, musiałeś wykonać ją za pomocą lutownicy. Innym wyborem, jaki miałeś, było zamówienie krótkiej serii produkcyjnej. To powiedziawszy, wielu z nas mogło to zrobić za pomocą zwykłej lutownicy, jak również drukarki laserowej.
Drukarka PCB - Twórz modele w swoim domu
Nawet przy użyciu konwencjonalnej drukarki 3D, możesz praktycznie stworzyć dowolny model w prostym programie do modelowania 3D, a następnie wydrukować model w zaciszu własnego domu.
To powiedziawszy, elektronika drukująca w 3D pozostaje poza zasięgiem. Dlatego tylko garstka osób i firm zajmuje się ich produkcją.
Jeśli jeszcze o tym nie wiesz, możesz zainstalować wysokiej jakości laser diodowy na niemal każdej drukarce 3D. Możesz go zamocować w miejsce ekstrudera drukarki lub jako dodatek.
Drukarka PCB - Lasery diodowe
Powinieneś wiedzieć, że lasery diodowe, które są kompaktowe i małe, mają stosunkowo niską moc wyjściową niż większość laserów CO2 na rynku. To powiedziawszy, jest to w porządku dla naszych celów.
Podczas gdy druk 3D był wykorzystywany do różnych zastosowań profesjonalnych i hobbystycznych, dopiero stosunkowo niedawno byliśmy świadkami znaczącego rozwoju tej technologii w elektronice, np. w płytkach PCB.
Na każdym etapie rozwoju nowego produktu, inżynierowie i projektanci elektroniki muszą mieć gotowe płytki prototypowe do celów testowych.
Należy pamiętać, że obecny standard produkcji płyt PCB, który obejmuje produkcję metodą subtraktywną, jest często procesem wieloetapowym, wymagającym dużych nakładów materiałowych i pracy, w związku z czym jest często zlecany na zewnątrz.
Podczas projektowania, opracowywania i testowania czas oczekiwania na skomplikowane prototypy może wydłużyć się do kilku tygodni. Także, jak można sobie wyobrazić, trudno to nazwać szybkim prototypowaniem.
A to nie wszystko, ponieważ w przypadku, gdy prototyp ma jakiekolwiek wady lub problemy, może to zająć dodatkowe dni lub nawet tygodnie, aby przeprojektować. Pomogłoby to, gdybyś miał wszystkie poprawki przetestowane zanim twój projekt może przejść do produkcji, co stanowi ryzyko biznesowe dla terminowego rozwoju produktu.
Drukarka PCB - Jak drukarki PCB 3D mogą pomóc?
Jednak PCB drukarki 3D połączyć precyzyjne drukarki atramentowe osadzania, wyrafinowane oprogramowanie i zaawansowane nanochemii, w stanie zaspokoić potrzeby i wymagania szybkiego prototypowania. Ponadto, mogą one znacznie skrócić czas poświęcony na tworzenie prototypów z kilku tygodni do kilku godzin. A dobra wiadomość jest taka, że dotyczy to nawet najbardziej skomplikowanych i złożonych płytek PCB.
W rezultacie, technologia ta pozwala projektantom i inżynierom na opracowywanie i testowanie swoich częściowych płytek, a nawet na zmianę projektów w locie. To jest niesamowite! W rezultacie, można budować i testować nowe prototypy tego samego dnia.
Drukarki te mogą również pomóc zaoszczędzić sporo pieniędzy, a czasem nawet pozwalają projektować i tworzyć modele, które zwykle byłyby dość trudne, czasochłonne, lub nawet niemożliwe do zaprojektowania i wyprodukowania. Alternatywnie, w niektórych przypadkach, byłoby to koszt-prohibicyjne z obecnych procesów produkcyjnych.
W końcu, może to pomóc w zwiększeniu ogólnej jakości produktu końcowego, a nawet doprowadzić do produkcji zupełnie nowego i ekscytującego świata elektroniki. Możliwości jest wiele.
Drukarki 3D PCB mogą zapewnić wysoką rozdzielczość, szybkość, jak również przewodność. Poza tym, możesz mieć więcej swobody i kreatywności, aby wyrazić to, co sobie wyobrażasz, ze względu na szybszy czas realizacji prototypu i bardziej regularne iteracje. Możesz również eksperymentować z różnymi projektami i geometrią, co może prowadzić do lepszych produktów i mniejszej liczby błędów.
Kolor PCB
3、PCB Drukarka laserowa
Istnieje wiele sposobów, aby zrobić swój własny PCB w domu. W większości przypadków, najlepsze i trwałe rezultaty uzyskuje się stosując proces zwany fotorezystencją. Odpowiednia płytka PCB pokryta farbą światłoczułą jest w tym procesie skrupulatnie naświetlana przez maskę światłem UV.
Po tym, odsłonięta farba jest powoli zmywana, a odsłonięta miedź jest wytrawiana. Drukarka laserowa PCB służy do importu układu płytki. Jest on wprowadzany w postaci obrazu mapy bitowej i jest drukowany w sposób, który przypomina drukarkę laserową na papierze.
Może on pokryć całą powierzchnię tej płytki. Proces przebiega linia po linii. Laser wyłącza się i włącza, aby odtworzyć precyzyjny wzór obrazu. Musisz upewnić się, że proces, w którym laser przechodzi nad PCB jest szybki. To pomoże Ci uzyskać przyzwoitą rozdzielczość, jak również krótki czas drukowania. Należy pamiętać, że będzie to wymagało krótkiego czasu przełączania i wysokiej szybkości bitowej informacji laserowej.
Drukarka PCB - Prosty sprzęt
Będziesz zadowolony, aby wiedzieć, że projekt sprzętu drukarek laserowych PCB jest dość prosta. Jest jedna krótka oś obrotowa z laserem w pobliżu końca ramienia i druga precyzyjna oś liniowa, która jest wolna. Przesuwa się ona po płytce PCB, zwykle linia po linii. Należy pamiętać, że obie osie są często zasilane przez wysokiej jakości silniki krokowe.
Z drugiej strony, elektroniczna strona tego projektu jest zazwyczaj zaprojektowana wokół słynnego Raspberry Pi, który służy jako podstawowa jednostka przetwarzająca i kilka obwodów pomocniczych. Pi może odczytać Twój układ PCB w postaci obrazu mapy bitowej (możesz go łatwo wyeksportować z większości programów do projektowania PCB dostępnych na rynku).
Zauważ, że po kilku obliczeniach kinematycznych, Pi będzie w stanie opracować dokładny wzór sygnału dla Twojego lasera. Pamiętaj, że możesz przesłać ten wzorzec przez SPI RPi. Pojedynczy pakiet danych SPI może sterować pojedynczym przejściem lasera nad płytką PCB. Następnie dane wyjściowe są przesyłane bezpośrednio do sterownika lasera. Pakiet SPI w sterowniku jest dekodowany do strumienia bitów za pomocą pojedynczej standardowej klapki typu D. Ten sygnał z flip-flopu jest następnie w sposób ciągły podawany na napięcie, co pomaga w napędzaniu lasera.
W wielu przypadkach w drukarkach tych stosowane są diody laserowe; na przykład standardowa dioda do nagrywania (Blu-Ray) ma moc Sony SLD3234 125mW. Należy pamiętać, że na obecnym etapie rozwoju, drukarki te mają tendencję do osiągnięcia pożądanej rozdzielczości, której większość ludzi szuka, ale wydruki mają małą falę w nich. Jednak nie należy się martwić, ponieważ jest to nieistotne.
♦PCB Printer-- Wady
Jednym z głównych minusów tych drukarek jest to, że brakuje im prędkości. To zwykle trwa około dziesięciu minut dla drukarki do przetwarzania 1 cm na PCB, co często powoduje trzydzieści minut czasu drukowania, nawet w małym obwodzie. Należy pamiętać, że głównym czynnikiem, który utrzymuje te drukarki od osiągnięcia wyższych prędkości jest często bezwładność w ramieniu.
Kolor PCB
4、PCB Printer--PCB Stencil Printer
Stencil drukowanie jest coraz bardziej popularne w tych dniach. Jest to proces, w którym pasta lutownicza jest osadzony na płytkach drukowanych przewodów (znany również jako PWBs) do ustanowienia połączeń elektrycznych. Następnym etapem, po druku, obejmuje umieszczenie komponentów. Należy pamiętać, że materiały i sprzęt używany na tym etapie to zazwyczaj pasta lutownicza, szablon i drukarka.
Drukarka PCB - na czym polega ten proces?
Warto zauważyć, że proces drukowania szablonu obejmuje jeden materiał, tj. pastę lutowniczą. Składa się ona z topnika lutowniczego i metalu. Pasta ta jest niezbędna, ponieważ działa jako klej zarówno podczas rozpływu lutu, jak i umieszczania komponentów. Należy zauważyć, że lepkość tej pasty pozwala różnym komponentom pozostać mocno na swoim miejscu.
Warto również zauważyć, że aktywne złącze lutownicze to często takie, w którym pasta lutownicza dokładnie się rozpuściła i spłynęła oraz ładnie zwilżyła końcówkę lub wyprowadzenie na pad i komponent na płytce.
W prostych słowach, szybka drukarka intuicyjnie oznacza większą wydajność. Jednakże, ogólna prędkość zależy od wielu różnych czynników. Czynniki te obejmują indywidualne i specyficzne czasy cykli dla różnych etapów składających się na cykl drukowania (takich jak separacja płytki, częstotliwość wycierania szablonu i prędkość drukowania).
Należy pamiętać, że ogólna prędkość przepustowości drukarki szablonowej dla każdej drukowanej płyty powinna być ściśle powiązana z konkretnymi możliwościami linii. W związku z tym, nie ma większych korzyści, jeśli masz szybszą drukarkę lub/i szybką maszynę do układania. Ta maszyna nie pomoże, jeśli piec rozpływowy reguluje prędkość linii, zwykle w pobliżu końca tej linii. Ogólnie rzecz biorąc, reflow nad ma stałą temperaturę i profil czasowy, który jest znacznie wolniejszy.
Dlatego też należy pamiętać, że równoważenie i konfiguracja linii, a tym samym optymalizacja linii jako całości, ma kluczowe znaczenie. W ten sposób można osiągnąć maksymalne korzyści z szybkiej drukarki PCB. Drukarka jest zdolna do obsługi produkcji wielkoseryjnej.
Kolor PCB
5、PCB Printer Machine
Wiesz, że budowanie sprzętu jest wyzwaniem! Ilekroć masz do tworzenia aktywnych płytek drukowanych dla projektu elektronicznego, często nie mają wyboru, ale do obsługi niebezpiecznych substancji chemicznych. Z drugiej strony, można wysłać go do fantazyjnego domu. W tym przypadku, trzeba czekać kilka tygodni na swoją płytkę do przybycia.
Drukarka PCB - Korzyści z maszyn drukujących PCB
To jest, gdzie PCB maszyny drukarskie przyjść w. Te maszyny mogą projektować i rozwijać prototyp płyty z łatwością prawo od stołu warsztatowego. Pliki w formacie Gerber iść w, a płyta FR4 wychodzi.
Magia, jeśli się zastanawiasz, dzieje się w samym środku. Te maszyny drukarskie nakładają specyficzną farbę przewodzącą. Proces opracowuje ślady i farbę izolacyjną w formie maski pomiędzy różnymi warstwami.
Należy pamiętać, że te płyty nie zastępują masowo produkowanych PCB. Są one narzędziem do prototypowania, które może pomóc Ci szybciej uzyskać wyniki.
Dzięki drukarkom PCB możesz teraz szybko i skutecznie testować swoje pomysły. Nie musisz już tracić pieniędzy, zasobów ani dwóch do trzech tygodni swojego cennego czasu!
Kolor PCB
6、Podsumowanie
Drukarki PCB i maszyny są dostępne w różnych rozmiarach i po różnych kosztach. Należy pamiętać, że możliwości i funkcje różnych drukarek mają tendencję do różnią się znacznie, jak również. Należy pamiętać, że bardzo dokładne drukarki o wielkości funkcji około 25um (minimum) może przejść tak wysokie, jak 100.000 dolarów. Z drugiej strony, modele o niższej specyfikacji kosztują zazwyczaj poniżej 5 000 USD.
Należy pamiętać, że uzasadnienie potrzebne do inwestowania w produkt w dużej mierze zależy od zakresu działalności firmy. Należy również pamiętać, że drukarki PCB nie są alternatywą dla standardowych maszyn do produkcji lub montażu PCB. To dlatego, że te jednostki są znacznie lepsze i bardziej zaawansowane w zakresie prędkości i kosztów. W związku z tym, można czerpać znaczne korzyści, jeśli chodzi o masowej produkcji seryjnej.
To powiedziawszy, w przypadku, gdy Twoja firma inwestuje wysoko w rozwój nowych produktów. Tak więc, byłoby to pomocne, jeśli miał krótki czas realizacji prototypów, a drukarka PCB będzie najlepszym rozwiązaniem dla Ciebie. Jeśli szukasz rozwiązania, które spełni Twoje potrzeby, możesz się z nami skontaktować.