Cartes de fraisage PCB
Planches (cartes de circuits imprimés, cartes de circuits imprimés, …) peut être fabriqué de plusieurs façons, dans cet article, il y a deux méthodes de fraisage de PCB que nous aimerions présenter. Le premier chemin va comme ça:
• Faire un film
• Exposition du matériau de base photosensible
• Développer
• Gravure
• Forage
• Décoing
• Revêtement avec vernis à souder
Fraisage d'isolation PCB
La deuxième façon de Fabrication de PCB-Fraisage PCB , qui au premier abord semble plus attrayant, est le fraisage d'isolation. Cela nécessite les étapes suivantes:
• Génération des données de fraisage, de préférence comme code G selon DIN 66025
• Serrage du matériau de base
• Fraisage des contours des pistes conductrices
• Perçage des trous pour les composants dans le même serrage
• Revêtement avec vernis à souder
Les points suivants parlent du fraisage d'isolation:
• Les bases Matériau PCB est moins cher
• La panique avec les produits chimiques disparaît
• La production d'un seul prototype de PCB est plus rapide
D'autre part, ça parle contre:
• Vous avez besoin d'une fraiseuse CNC extrêmement coûteuse, avec l'électronique de contrôle et le logiciel PCB nécessaires. Rien ne devrait aller en dessous 2,000,- Coûts totaux en euros, même en auto-construction. En tant que fabricant de PCB en Chine depuis 2006, MOKO Technology fabrique des PCB avec des technologies avancées Fraisage CNC machines pour assurer une bonne qualité
• Des couteaux en carbure coûteux sont nécessaires pour le fraisage, qui ne durent généralement que 1 – 2 Conseils européens
• La création des données de fraisage n'est pas facile
• Le réglage des paramètres de fraisage PCB est difficile et ne fonctionne généralement que par essais et erreurs
• Le fraisage d'une planche européenne unilatérale peut prendre plus d'une heure
• La poussière de fraisage (fibres de verre!) peut être nocif pour la santé
Procédure de fabrication de PCB
Si vous souhaitez toujours fraiser vos cartes de circuits imprimés, voici la procédure que vous pouvez utiliser pour produire la planche illustrée ci-dessus avec les dimensions 100 mm x 60 mm. Ceci est le tableau de commande du moteur de broche de la fraiseuse. La planche n'est qu'unilatérale, mais la production de planches double face est possible selon le même procédé. Il est important qu'une largeur de trace puisse être créée, qui permet d'effectuer une trace entre deux connexions IC. Autrement, seules des planches très simples peuvent être fraisées. Le fait que cela puisse réussir montre l'agrandissement de découpe suivant:
La largeur de la trace doit être d'environ 0.3 mm, la distance entre les traces et les yeux soudés sur 0.4 mm. Cela signifie que la carte PCB peut également être soudée judicieusement sans souder constamment des traces les unes avec les autres. pourtant, cela nécessite un fer à souder décent avec une fine, pointe longue et bon fil à souder (0.5 mm).
Le logiciel pcb-gcode
Sans logiciel approprié, bien sûr, rien ne fonctionne. Vous pouvez utiliser le logiciel de mise en page Eagle pour concevoir les cartes de circuits imprimés, bien sûr, si vous trouvez la technologie MOKO, vous pouvez obtenir la conception de PCB aussi gratuitement avec votre besoin de fabrication de PCB. Eagle a une version gratuite pour essayer et pour les petits projets. Ceci est également intéressant pour les personnes qui utilisent un programme de mise en page différent, comme nous le verrons plus tard.
pourtant, la création de programmes de fraisage de PCB pour le fraisage d'isolant n'est pas une fonction standard d'Eagle. Mais parce qu'il est possible de faire exécuter de telles fonctions par des soi-disant “ULP” (Programmes de langue utilisateur), un homme du nom de John Johnson s'est mérité d'écrire une ULP appropriée.
L'ULP peut être téléchargé depuis la page de téléchargement de CadSoft. Premier, Cherchez le “pcb-gcode.zip” ULP. Malheureusement, il n'y a pas de fonction de recherche, mais les ULP sont triées par ordre alphabétique. Téléchargez le fichier zip et décompressez tous les fichiers qu'il contient sur le c:-répertoire programmes-EAGLE-4.12-ulp.
Maintenant, si vous tapez “exécuter pcb-gcode -setup” dans la vue de mise en page d'Eagle sur la ligne de commande, l'écran de configuration suivant devrait apparaître:
Ici, vous définissez les paramètres suivants:
1.Côté supérieur (haut de la carte PCB, côté du composant)
• Générer les meilleurs contours – Générer des données de fraisage PCB pour les pistes conductrices du dessus
• Générer des exercices de haut niveau – Créer des données de forage pour le haut
• Générer des remplissages supérieurs – Créez des données de fraisage pour éliminer tout le cuivre entre les traces et les yeux à souder (généralement pas nécessaire)
2.Côté inférieur du PCB (bas de la planche)
• Comment les paramètres du haut
3.Carte PCB (paramètres qui s'appliquent à l'ensemble de la carte)
• Générer le fraisage – génère des données de fraisage à partir de la couche d'usinage du panneau (par ex.. contour ou découpes plus grandes)
• Isolation par défaut – cela devrait être une très petite valeur, 0.0025 est OK
• Isolation maximale – la largeur maximale de l'isolation
• Taille de l'étape d'isolement – combien l'isolation devient plus large à chaque passage
4.Unités CB (unités de mesure)
• Microns – millièmes de millimètre
• Millimètres – millimètres
• Mils – Milliers de pouce
• Pouces – pouces (25.4 mm)
Cliquez ensuite sur le “Machine” languette. La fenêtre suivante apparaît:
Ici, vous définissez les paramètres suivants:
5.Axe z (Paramètres de l'axe Z)
• Z élevé – Une position qui évite les collisions avec les dispositifs de serrage
• Z Up - La position sur laquelle l'axe Z est entraîné au-dessus de la planche lors d'un positionnement pressé. Ne doit pas être choisi trop haut pour gagner du temps
• Z bas – Profondeur d'intrusion de la fraise
• Profondeur de forage, légèrement plus que l'épaisseur de la carte de circuit imprimé
• Drill Dwell – Temps d'alésage
• Profondeur de fraisage – PCB Profondeur de fraisage pour les contours et les découpes, légèrement plus que l'épaisseur de la planche
6.Changement d'outil
• Position sur laquelle l'axe Z est entraîné pour un changement d'outil pratique
Broche (broche de fraisage)
• Temps de rotation – Temps en secondes pour maintenir la broche à vitesse
• Taille de l’outil de gravure – Largeur du point de gravure pour le fraisage des contours de la trace (voir ci-dessous)
7.Taux d'alimentation
• XY – Vitesse d'avance des axes X et Y pendant le fraisage PCB
• AVEC – Vitesse d'immersion du cutter
Cliquez ensuite sur le “Style de GCode” languette. La fenêtre suivante apparaît:
Ici, vous pouvez maintenant définir pour quel programme de commande PC le code doit être généré. C'est ce que l'on appelle “Post-processeur” (.pp) Est-ce que. En tant que fan de Mach3, j'ai choisi “Mach”. S'il n'y a pas de post-processeur pour le programme de contrôle que vous utilisez, vous pouvez en créer un vous-même en procédant comme suit:
• Choisissez le post-processeur le plus proche de celui souhaité
• Ensuite, ouvrez le fichier gcode-defaults.h dans le répertoire C:-Programmes-EAGLE-4.12-ulp avec l'éditeur
• Effectuer les modifications nécessaires
• Ne modifiez pas les codes de format tels que “%F”, “%ré”, etc.
• Enregistrez le fichier sous un nouveau nom, par ex.. “Cover.pp”
ensuite, lorsque vous cliquez sur Accepter, les modifications de configuration sont enregistrées. En cliquant “Accepter et faire ma planche” enregistre les modifications de configuration et commence à générer les données de fraisage et de perçage. En cliquant “Annuler” annule toutes les modifications.
Génération de données de fraisage et de perçage de PCB dans Eagle
Générer les données d'Eagle est très simple, mais certains détails doivent être pris en compte pour créer un circuit imprimé utilisable. Premier, vous devez définir le “Règles de conception”. Pour faire ça, entrer “RDC” sur la ligne de commande ou cliquez sur l'icône correspondante. La fenêtre des règles de conception apparaît.
Premier, clique sur le “Dégagement” onglet et définissez toutes les distances à 16 mil (0.4 mm). C'est avant tout un bon point de départ pour vos propres expériences. Cliquez ensuite sur le “Tailles” languette.
Réglez la largeur de piste minimale à 16 mil (0.4 mm). Ceci est important lorsque vous travaillez avec l'Autorouter. Cliquez ensuite sur “Restring”.
Réglez les pads (connecteurs de composants) à 16mil. Cela garantit qu'ils ne deviennent pas trop petits.
Toutes les valeurs sont celles avec lesquelles je travaille et avec lesquelles j'ai obtenu de bons résultats. Bien sûr, vous pourrez peut-être obtenir de meilleurs résultats avec d'autres valeurs.
Puis clique “Vérifier”. Vous obtiendrez probablement une liste d'erreurs qui se plaignent de trop peu de distances entre les traces. Modifiez l'espacement en conséquence. pourtant, vous pouvez ignorer trop peu de distances où les traces sont effectuées entre les ports IC. Ils ne doivent pas non plus y rendre les traces plus étroites.
Si tout va bien, type “exécuter pcb-gcode” sur la ligne de commande
Les fichiers suivants sont ensuite générés, qui ont tous le nom de votre fichier schématique, auquel les extensions suivantes sont attachées:
• top.nc: les contours de trace pour le haut de la planche
• bot.nc: les contours de trace pour le bas de la planche
• tf.nc: Données de fraisage pour éliminer le cuivre restant sur le dessus (généralement pas nécessaire)
• bf.nc: Données de fraisage pour éliminer le cuivre restant sur le fond (généralement pas nécessaire)
• td.nc: Données de forage, vu du haut. Au début, il y a un tableau avec les diamètres de forage requis. En raison de la conversion pouces millimètres avec partiellement “croquer” valeurs. Prends juste l'exercice qui se rapproche le plus.
Ceux-ci doivent être utilisés dans la production de panneaux unilatéraux, sinon le conseil devrait être retourné.
mt.nc: Données de fraisage pour les contours et les découpes, vu du haut.
mb.nc: Données de fraisage pour les contours et les découpes, vu du bas.
Ces fichiers sont écrits dans le même répertoire que votre fichier schématique.
Pour un premier test, vous pouvez maintenant ouvrir le top.nc ou bot.nc dans Mach3 et voir le résultat. Probablement, l'affichage des bandes de fraisage est en dehors de la fenêtre d'aperçu. Donc, réduisez la taille de l'écran jusqu'à ce que vous voyiez le tableau. Puis déplacez-les et déplacez-les jusqu'à ce que vous ayez une image claire:
Cliquez sur l'image pour la voir en taille réelle et vérifiez les contours des traces et des connecteurs des composants. Les endroits où les traces sont effectuées entre les connexions des composants sont particulièrement critiques.. S'il n'y a pas de piste de fraisage entre la piste conductrice et la connexion, alors vous devez réduire la largeur du point de fraisage dans la configuration (Taille de l'outil de gravure).
Serrage de la planche
Pour pouvoir fraiser la planche, vous devez d'abord le serrer. Cela fait une différence significative que vous travailliez avec un contrôleur de profondeur de gravure ou non. Le contrôleur de profondeur de gravure garantit que le point de fraisage du PCB a toujours la même profondeur d'immersion en tous les points de la carte. Parce que le Stichel est en forme de V, la profondeur détermine la largeur de l'isolant, c'est à dire. la bande fraisée. Si cela devient trop large, puis tes traces disparaissent dans le nirvana, ça devient trop étroit, le cuivre s'arrête et conduit à des courts-circuits. Le contrôleur de profondeur de ma machine ressemble à ceci:
Le tuyau court à l'avant est le raccordement de l'aspirateur, la vis micrométrique est utilisée pour le réglage de la hauteur. Je décrirai comment le contrôleur de profondeur fonctionne et est construit ailleurs.
Parce que le contrôleur de profondeur de gravure appuie fermement la carte sur la sous-couche, il n'a pas besoin d'être sécurisé contre le décollage. Au lieu, il est important de sécuriser la planche contre le glissement. Dans ce but, J'ai construit un cadre composé de 1.0 tôles d'aluminium rigides mm sur plaque de bois.
Deux bandes de tôle forment un angle dans lequel la planche est pressée par deux coins du même matériau. L'image doit rendre le principe compréhensible. Ce type de fixation présente l'avantage pour la production en série que les planches sont toujours serrées dans la même position. Je peux donc d'abord fraiser toutes les planches et les percer en un seul passage sans avoir à changer constamment de programme et d'outil.
L'outil de fraisage PCB
Vous pouvez utiliser des points de gravure pour le fraisage, qui sont des pièces en tiges rondes en carbure, dont la moitié est broyée dans la zone inférieure. Ceux-ci sont ensuite poncés à différents angles de pointe. L'angle de meulage est toujours la moitié de la taille de l'angle de pointe. La pointe est légèrement poncée, résultant en une pointe. La largeur de coupe et l'angle de pointe peuvent être sélectionnés lors de la commande. Jusque là, J'ai obtenu les meilleurs résultats avec 0.1 largeur de coupe mm, un angle de pointe de 40 ° et une profondeur de fraisage de 0.2 mm. Le dessin montre un truc:
Le diamètre de l'arbre doit être 3 mm, qui s'adapte également aux pinces Proxxon. Il y a aussi des points avec 1/8 diamètre de l'arbre en pouces, qui ne rentrent pas correctement dans le 3.2 pince mm et ont tendance à “Oeuf”. Jetez un œil à eBay, il y a plusieurs vendeurs. Assurez-vous que vous obtenez des points avec un bord coupé fini, vous devez moudre vous-même des points sans couper avec une machine à poncer les points.
Point zéro de la pièce
Le point zéro de la pièce est situé sur le bord avant gauche de la carte PCB dans les données de fraisage pour le dessus. Au fond, toutefois, il est situé à droite, bord avant. Toutes les valeurs de coordonnées de l'axe X sont négatives!
la taille
Si vous travaillez avec un curseur de profondeur de gravure, vous savez régler la hauteur. Autrement, le moyen le plus simple est de serrer un cutter et de le faire passer sur la planche pendant une courte période. Puis desserrez le mandrin et déposez le cutter sur la planche. Resserrez ensuite l'avance et réglez l'axe Z sur zéro. N'oubliez pas de remonter un peu l'axe Z!
Profondeur d'immersion
La profondeur d'immersion est très critique, car cela se traduit par la largeur de la bande de fraisage PCB. La formule pour cela est:
Fraise 40 °: Largeur = Profondeur d'immersion * 0.7279
Fraise 60 °: Largeur = Profondeur d'immersion * 1,1547
Vous avez besoin d'une certaine profondeur d'immersion minimale (0.15 - 0.2 mm dans mon expérience), sinon une crête sera créée au niveau des toiles fraisées. Étant donné que les inexactitudes de la machine jouent également un rôle, Je conseille d'essayer certains des déchets.
Vitesse de broche
La vitesse de la broche de fraisage doit être aussi élevée que possible afin d'obtenir une coupe sans bavures. Vitesses de broche de 20,000 le régime est OK. pourtant, sur ma machine avec 6,000 rpm également des cartes assez propres sont disponibles.
Fraisage
Il est maintenant temps de commencer! Faites également attention à la distance de sécurité nécessaire de la fraise et à l'absence de moyen de serrage. N'oubliez pas d'allumer la broche! Vous ne serez probablement pas satisfait du premier résultat et devrez expérimenter un peu.
Forage
L'un des charmes du processus est que vous pouvez percer la planche immédiatement. Pour faire ça, vous avez besoin des données de perçage de la page respective. Les trous traversent toute la planche dans tous les cas, mais sont une image miroir du bas vers le haut, c'est à dire. également avec les données de forage, le point zéro du bas est l'avant droit. Dès qu'un changement de foret est nécessaire, le programme de fraisage PCB s'arrête et déplace la broche dans la position que vous avez spécifiée pour le changement d'outil.
PCB double face
Comme déjà mentionné, la production de panneaux double face est également possible. Pour faire ça, placer un séparé, petit trou dans le lauyout de la planche et notez les coordonnées. Pour faire ça, entrer “Info” sur la ligne de commande et cliquez sur le trou. Vous verrez alors une petite fenêtre
La première coordonnée (52.07) est l'axe X, le second est l'axe Y, vu du haut. Si vous avez tourné la planche après le fraisage et le perçage du dessus, positionner le centre de la broche de fraisage exactement sur ce trou et entrer les valeurs de coordonnées comme positions X et Y dans le contrôleur. Vous devez entrer la coordonnée X comme valeur négative!
Autres programmes de mise en page PCB
Si vous travaillez avec un autre programme de mise en page, vous pouvez lire les données Gerber et Exellon à l'aide d'Eagle Power Tools, puis générer les données de fraisage à partir de celui-ci, et selon un fabricant de circuits imprimés en qui vous pouvez avoir confiance, La technologie MOKO peut être un bon choix car nous sommes professionnels dans la fabrication et l'assemblage de cartes de circuits imprimés depuis 2006, nous sommes également ouverts à répondre à toutes vos questions sur les problèmes de vos circuits imprimés!
