Naświetlarka UV do dwuwarstwowych płytek PCB

Witam.

Poniżej zamieszczam moją "wariację" na temat naświetlarki do płytek PCB.




Kilka słów o urządzeniu:
-ponieważ w chwili obecnej dość ciężko jest o skaner, obudowa została zaprojektowana i samodzielnie wykonana przeze mnie,
-UV emitowane jest przez lampy PL-S, a zasilanie lamp pochodzi z tunelowej lampy do paznokci,
-sterowanie mojej konstrukcji i opiera się o mikrokontroler PIC16f84a.


Urządzenie posiada również podświetlenie LED: białe do składania klisz, czerwone do pracy w ciemni.

W załączeniu przesyłam wszystkie pliki projektu:
- obudowę w Google SketchUp,
- schemat i płytkę PCB w Eagle,
- firmware i kod źródłowy w CCS,
- emulację układu sterowania + firmware (hex) w Proteus,
- datasheet(s).

Miłej zabawy.

A zasilanie świetlówek jak zrobione? Na elektronice z lampy do paznokci, na elektronice ze świetlówek kompaktowych czy jakoś autorsko?

A szyba skąd?

Zasilanie PLS'ów jak również i PLS'y pochodzi z lampy tunelowej do paznokci.

W chwili obecnej są zamontowane tylko 4 lampy, ale konstrukcja przewiduje maksymalnie 12 lamp i zastanawiam się jak "po taniości" załatwić zasilanie do dodatkowych 8 lamp.
Przychodzi mi do głowy rozebranie świetlówek (żarówek kompaktowych).

Ale gdyby ktoś miał jakiś ciekawszy patent to z chęcią się z nim zapoznam.

Testowałeś naświetlanie?
Czy jest ono równomierne przy takim rozmieszczeniu lamp?

AVE...

Zarówno same świetlówki, jak i oprawy do nich oraz stateczniki możesz kupić na alledrogo po taniości. W cenie jednej lampy tunelowej do paznokci będziesz miał komplet ośmiu świetlówek.

Pokaż jakieś fotki środka jak i PCB

Na razie testowałem naświetlanie małych płytek, które użyłem do skonstruowania sterowania i całkiem całkiem to wychodzi (tylko wtedy czas mierzyłem stoperem).

Jeśli chodzi o środek to jest jedno zdjęcie to ze zdjętą pokrywą na której znajduje się sterowanie.


@Urgon
Szukałem stateczników i innego badziewia typu oprawy, ale nic konkretnego nie znalazłem, a sprzedawcy też za bardzo nie wiedza co mają. Dasz radę mi coś podpowiedzieć, bo jak szukam pod hasłem G23 to nie mam wyników wyszukiwania, a rozbieranie drugiej lampy do paznokci jest mocno bez sensu.

@Urgon Możesz sprecyzować jak się takie stateczniki nazywają? Jak to znaleźć na allegro, bo nie widziałem nic "po taniości", co by wyszło jakoś taniej niż rozebranie bardzo taniej lampy energooszczędnej z hipermarketu.

A co do oprawek, to na allegro nie ma G23... Ale w internecie da się znaleźć.

AVE...

Przykładowe wyszukiwanie na alledrogo:
http://allegro.pl/listing/listing.php?order=d...k&search_scope=category-5317&bmatch=s0-o-1106
Starczy kupić statecznik na 2x18W by zasilić cztery lampy, to koszt około 10 złotych plus wysyłka. Dwa stateczniki to będzie niecałe 20PLN. Resztę kupić można w jakimś lepszym sklepie z oświetleniem.

Aha czyli te stateczniki od T8 będą działać z G23 (oczywiście bez konieczności użycia zewnętrznego startera).

I tutaj jeszcze jedno pytanie ile maksymalnie świetlówek mogę użyć w szerego? Dwie czy tyle aby ich sumaryczna moc była mniejsza równa mocy statecznika?

AVE...

W mojej lampie mam jeden statecznik 18W na dwie świetlówki 9W.

Rozumiem, że do naświetlania stosujesz POSITIV?, a jak dobrałeś odległość świetlówek od płytki?

@paw89

Do naświetlania używam negatywowej folii UV (taka niebieska na metry na Allegrosz). Jest wygodniejsza i w przeciwieństwie do POSITIVE nie trzeba jej suszyć.

Jeśli chodzi o odległość lamp od laminatu to w mojej ocenie na etapie konstrukcji nie odgrywa ona większego znaczenia (dopuki nie osiągniesz odległości brzegowych- za małej/za dużej), bo wchodzi tu w grę prawo Luxa, co w tym przypadku przekłada się na: "im większy strumień tym krótszy czas naświetlania, a im mniejszy strumień tym dłuższy czas naświetlania", a czas dobrałem empirycznie metodą prób i błędów.

W tej konstrukcji zabrakło chyba szyby na pokrywie.
Aby precyzyjnie naświetlić pcb trzeba płytkę dobrze docisnąć, aby folia z wydrukiem dobrze przylegała do miedzi.
Chyba, że źle oceniłem obudowę i tej szyby nie widać, to sorry.
Jeżeli jej rzeczywiście nie ma, to jak z kolei dociskasz pcb do do dolnej szyby?
Samo położenie płytki na szybie to za mało.
Zrobiłem dwa takie urządzenia w obudowach od skanera i wiem o czym mówię.
Wykorzystując skaner jako bazę masz szybę z właściwego szkła, ale ograniczeniem jest to, że trzeba pcb dwustronne naświetlać dwa razy, tyle że przy czasach rzędu 1,5 minuty to nie jest specjalny problem.
Na plus w tej konstrukcji jest pomysł z oświetleniem do składania folii, o tym nie pomyślałem budując swoje naświetlarki.
I jeszcze słowo o odległości lamp UV. Obudowa skanera jest fajna bo prawie gotowa, tylko zamontować świetlówki, ale typowe starsze skanery (te nowe w ogóle się nie nadają - za płaskie) pozwalają na odsunięcie lamp UV na kilka cm, co nie jest optymalną odległością, z uwagi na zjawisko paralaksy. Należałoby stosować odległość ponad 10 cm aby poprawić jakość ścieżek poniżej 15 milsów.

Szyba dociskająca kliszę leży na szybie "dolnej" z ujęć na zdjęciach po prostu jej nie widać. Nie montowałem jej na górnej klapie, aby zapewnić kompatybilność docisku z różnej grubości laminatami.

W moim przypadku odległość płaszczyzny symetrii lampy do szyby to około 54 mm. Aby zniwelować efekt paralaksy zamiast luster dałem folię, która w większym stopniu rozprasza światło (mam nadzieję że to rozwiązanie zda egzamin). A jeżeli będzie za mało to konstrukcja przewiduje wrzucenie po 4 dodatkowe lampy PLS (na górze i dole), ale została tak przemyślana aby w celu zapewnienia równomiernego strumienia światła i te skrajne wystarczyły (czyli po 4 lampy na górę/dół).


Oświetlenie białe i czerwone dodałem po krótkiej praktyce z poprzednim urządzeniem do naświetlania, bo na szybie okiennej nie zawsze mam odpowiednio silne światło (zwłaszcza w sezonie jesień-zima), a w łazience na braile'a praktycznie nic się nie dało zrobić stąd te czerwone światło.,

Jeśli chodzi o pomysł dwustronnego naświetlania to nie wynikał on z czasu tylko z faktu, iż przy przewracaniu zestawu laminat-klisza zawsze może nastąpić przesunięcie filmu, czego chciałem uniknąć.

Konstrukcja prosta i dość praktyczna, ale w kwestii paralaksy warto wziąć pod uwagę inne rozwiązania, stosowanie folii owszem powoduje większe rozproszenie i dystrybucję światła ale i jednocześnie generuje dodatkowe problemy. Promienie światła są bardziej chaotyczne i padają przez maskę na powierzchnię emulsji światłoczułej pod większymi kątami, powodując poprzez efekt paralaksy niekorzystne zjawisko podświetlania ścieżek, no i niestety spadek rozdzielczości.
Samo zwiększenie odległości kliszy od odbłyśnika niewiele tu pomoże, mądrym posunięciem (poza zwiększeniem odległości pomiędzy lampą a powierzchnią płytki) jest zastosowanie czegoś na wzór plastra miodu pokrytego materiałem, który nie odbija światła, i przez to "obcina" promienie świetlne emitowane pod zbyt dużym kątem. (W zasadzie wystarczy do tego tekturowa kratka pomalowana na czarno matowym lakierem)

Taką koncepcję przedstawiono na tej stronie:
http://www.thinktink.com/stack/volumes/voliii/equipment/uvlamp/uvlamp.htm
a zwłaszcza
http://www.thinktink.com/stack/volumes/voliii/equipment/uvlamp/uvlamp04.htm

Warto się takiej konstrukcji przyjrzeć, a by sama maszyna była bardziej kompaktowa popracować samodzielnie nad optymalnymi odległościami.

Pragnę się tutaj nie zgodzić i powołać na istnienie efekt dyfrakcji w myśl którego każdy element na krawędzi przeszkody staje się punktowym źródłem fali. Dodatkowo przy malej wysokości naświetlarki, jak ma to miejsce u mnie "kratka" pochłania część promieni UV, ale aby to sprawdzić należałoby przeprowadzić dokładniejsze testy.

W celu zmniejszenia efektu paralaksy można przecież drukować kliszę w taki sposób, aby toner był od strony laminatu i po dociśnięciu szkłem przylegał do niego.

silelis wrote:

Pragnę się tutaj nie zgodzić i powołać na istnienie efekt dyfrakcji w myśl którego każdy element na krawędzi przeszkody staje się punktowym źródłem fali. Dodatkowo przy malej wysokości naświetlarki, jak ma to miejsce u mnie "kratka" pochłania część promieni UV, ale aby to sprawdzić należałoby przeprowadzić dokładniejsze testy.

W celu zmniejszenia efektu paralaksy można przecież drukować kliszę w taki sposób, aby toner był od strony laminatu i po dociśnięciu szkłem przylegał do niego.

Efekt dyfrakcji oczywiście występuje ale jest on raczej pomijalnie mały, klisze faktycznie się tak drukuje i przykłada do warstwy światłoczułej tak by zminimalizować efekt paralaksy, ale zastosowanie tej kratki, redukuje efekt podświetlania emulsji tak jakby od boku zaciemnionego obszaru na kliszy, w końcu sama emulsja światłoczula jest niemalże transparentna dla promieni UV (bez wzgledu na to czy jest to rezyst do trawienia w formie folii, czy soldermaska w folii czy soldermaska sitodrukowa, czy positiv) w końcu ta transparentność umożliwia właściwą ekspozycję i polimeryzację emulsji w całej jej grubości aż do podłoża.

Freddy wrote:

Ciekawie piszesz, powiedz o swoich rewelacjach wszystkim firmom, które wykonują płytki, tak prototypy, jak i produkcje wielkoseryjne.
Używają do tego właśnie m.in. naświetlonych klisz.

Nie wiem o co Ci chodzi w Twojej wypowiedzi, bo o ile mi wiadomo ja tu nie podważam w żaden sposób stosowania maski do naświetlania drukowanej na folii, sam tej metody używam stosując naświetlarkę zbudowaną z solarium do twarzy i skanera.

Pisząc w swojej wypowiedzi o folii

PROFOLIO wrote:

...stosowanie folii owszem powoduje większe rozproszenie i dystrybucję światła ale i jednocześnie generuje dodatkowe problemy.

nie miałem absolutnie na myśli przeźroczystej folii maski do naświetlania a pogniecioną aluminiową folie pełniącą rolę odbłyśnika, który wprowadza dodatkowy chaos w promieniach odbijanych świetlnych i potęguje efekt paralaksy.

Z tą kratką wydaje się być dobrym pomysłem, ale zwróćcie uwagę na odległość lamp od powierzchni roboczej, która przekracza 30cm, co przy DIY naświetlarce w obudowie skanera jest nie do wykonania.
Może ktoś z Was ma zawodowo do czynienia z produkcją pcb i wie jak są wykonane profesjonalne maszyny do tego celu i mógłby rzucić nieco światła w przedmiotowej sprawie (nie koniecznie UV)

@Urgon A te stateczniki są naprawdę wszystkim co potrzebuję do zasilenia tych świetlówek z lamp do utwardzania paznokci?
Nie potrzeba żadnych balastów, starterów itp?

Wystarczy kupić takie 2x18 to połączyć równolegle 2 żarówki? W ogóle takie stateczniki mają wyprowadzenie na 2 czy 4 kabelki? (bo te żarówki z lamp mają 2 kabelki - kondensator jest w środku).

Na tym samym portalu znalazłem żarówki energooszczędne 15W, 6 sztuk wychodzi za 23,34 zł, więc jakieś 1,5zł drożej niż statecznik i chyba takie kupie na części, bo wiem, że ten sposób działa przynajmniej...

silelis Może zastanów się nad dodaniem dodatkowej świetlówki, bądź czegoś rozpraszającego, jak w podświetleniu matryc. Obecnie równomierność oświetlenia jest kiepska.

@Freddy

Zgadzam się z Tobą i na poziomie konstrukcji przygotowałem się na to dzięki czemu naświetlarka jest przygotowana na "upgrade", ale w chwili obecnej go nie potrzebuję, bo naświetlam małe płytki.

BTW:

1) Czy PLS'y jestem w stanie zasilić elektroniką z dowolnej świetlówki energooszczędnej (po jej rozebraniu oczywiście), czy musi być to specjalny model?
2) Czy lepiej się nie bawić i użyć stateczników?
3) Czy jeżeli mam statecznik 36W lub 2x18W to mogę do niego podłączyć 4x9W czy tak to nie wyda?

Ja używałem swego czasu naświetlarki na świetlówkach z lampy "paznokcowej". Działało, ale lampy pochodziły z bardzo starej naświetlarki (wtedy może jeszcze robili coś co działało), postanowiłem więc wymienić zużyte świetlówki na nowe. Zamówiłem 8 sztuk z czego 6 nie działało na dzień dobry, ale w mojej naświetlarce było 4 to zamontowałem te sprawne i jakie było moje zdziwienie gdy okazało się że na tych starych zużytych świetlówkach działało to dużo lepiej niż na nowych ! Ostatecznie zainwestowałem w świetlówki rurowe chyba 9W renomowanej firmy (chyba Philips) i dopiero wtedy zobaczyłem jaki jest potencjał tej metody robienia płytek ! Płytki mogę naświetlać znacznie krócej przez co nie prześwietla dużych pół miedzi i dodatkowo można stosować cieńsze ścieżki i mniejsze odstępy. Na lampach"paznokciowych" 12 mils o było wszystko teraz spokojnie mogę robić 6mils z odstępem 10mils i wychodzi idealnie. Reasumując nie polecam stosowania świetlówek paznokciowych, lepiej zapłacić i kupić zwykłe rurowe dobrej firmy.

Koszt po wykonaniu naświetlarki ze skanera + lampy z wysyłką wyszedł mnie 92,5zł.
Skaner uszkodzony 10zł + przesyłka 18zł kurier.
"LAMPA OWADOBÓJCZA 40 m2" (dwie świetlówki z pełnym okablowaniem, statecznikiem i 2 szt starterów) nowe 64,5zł z wysyłką.
Naświetlarka do sit tampodruku. Czas wykonania 40 minut. W przyszłości dorzucę timer. Aby zwiększyć pole naświetlania o kolejne 2 lampy to koszt dodatkowy tylko 64,5zł i kolejne jakieś 20 minut pracy
Pozdrawiam

Dodano po 1 [minuty]:

Dodam że świetlówki są rurowe o mocy 6W każda chyba Philipsa.