mikrocontroller.net

Forum: Platinen Leiterplatte mit Laser belichten?


Autor: bernd (Gast)
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Hi,

hat schon mal jemand darüber nachgedacht, eine Photobeschichtete
Leiterplatte mit Laser zu belichten? Ich meine anstatt Layout auf Folie
und dann belichten.

Also mit einem Laser die Konturen der Leiterplatte abfahren.

Wie stark müßte so ein Laser sein, und wie lange muß er auf einen Punkt
strahlen, bis dieser ausreichen belichtet ist?

Bei 600dpi braucht ein Laserdrucker ungefähr 1/10.000.000s.

Läßt sich sowas wohl auch zum Belichten einsetzten. Währe doch ne
praktische Sache, so ohne läßtige Folien zu arbeiten.

Autor: LameM (Gast)
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wenn du ein laser bekommst, der eine wellenlänge von unter 400nm besitzt
und dazu noch ausreichend leistung zum belichten für die rund
1000-2000mJ/cm² für bungard basismaterial... dann geht das sicherlich.
aber wenn du das mal durchrechnest, wirst du feststellen, dass eine
europlatine mit einem 1W UV-laser (abgegebene leistung!) und 600dpi als
auflösung rund 5minuten braucht...
dann wären aber immer noch nicht geklärt, was die fotoschicht dazu
sagt, das sie pixelmäßig belichtet wird, das könnte auch noch lustige
effekte hervorrufen...

LameM

Autor: Schoaschi (Gast)
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Ich war vor kurzem auf der Laser2005 und da ist mir die selbe idee
gekommen. Ich glaube nicht das es so ein Problem wäre ;-) denn immerhin
wird so ein verfahren ei den neuen HD-DVDs benutz.
Ich hab mir eh auch schon überlegt ob so ein Laser erschwinglich wäre
und ob es möglich wäre diesen auf einen Plotter zu montieren. oder
selbst einen zu bauen(wobei, da wäre die genauigkeit nicht so gegeben
;-)).
Aber dann kam mir die Idee, dass es dann auch sicher möglich wäre, mit
einem starken Laser gleich die zu ätzenden Flächen wegzubrennen... aber
für den Privaten nutzer wird das wohl eher nur wunschtraum sein
:-)

Autor: LameM (Gast)
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hab grad nochmal geschaut, ein 200mW laserdiode mit 415nm kostet um die
1300,-EUR... fragt sich nur ob sich das lohnt (sind immerhin 25min
theoretische belichtungszeit+ korrektur, weil die laserwellenlänge
nicht mehr im empfindlichsten bereich der fotoschicht liegt)

LameM

Autor: bernd (Gast)
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Na ja, wir stecken ja noch in der Findungsphase.

Das das Belichten eine Zeit lang Dauert, würde mich in dem Zusammenhang
nicht weiter stören.

Autor: bernd (Gast)
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Bin nicht so fit, was das Rechnen angeht.

Du sagst, Bungart=1000-2000mJ/cm² = 1-2W/(s cm²)= 18µW/(s pixel²).
Der Laser hat 200mW => Er schaft es 11 Pixel/s zu belichten.
Habe ich richtig gerechnet?
Eine Europlatte = ca. 9*10^6 Pixel
=> 162s
also ca 3 Minuten? Kann das hinkommen?

Aber wie groß ist die Fläche, die so ein Laser bestraht? (Durchmesser
des Laserstrahls?)
Und wie schnell kann man so einen Laser aus und wieder einschalten. Hat
der so etwas wie eine Trägheit?

Autor: romanua (Gast)
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Autor: bernd (Gast)
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Irgendwie will der Link nicht :-(

Autor: romanua (Gast)
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Tu einmal <u> und einmal </u> weg. An zwei Stellen sollen da zwei
underscores nacheinander stehen.

.../BNP__Features__Item/0,2133,84477,00....

Autor: romanua (Gast)
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Autor: LameM (Gast)
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@bernd:

2J/cm²*Aeuro/Plaser=2Ws/cm²*160cm²/200mW=1600s=26,7min

160cm²=europlatine, 200mW=laserleistung

wenn man das tentingresist von bungard nimmt, dann brauch man
entsprechend weniger zeit (laut bungard datenblatt sind dafür nur
50-90mJ/cm² belichtungsenergie notwendig) also rund faktor 20 weniger
zeit

das einzige problem was da noch wäre, ist die fokusierung des
laserstrahls...

in dem einen pdf steht was von 4J/cm² um die kupferoberfläche zu
durchbrechen, so ein 4W feststofflaser ist sicher preislich auch in der
region um die 1-2kEUR anzusiedeln, dafür kann man damit gleich bohren,
das wäre doch schon eher eine variante.

LameM

Autor: romanua (Gast)
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region um die 1-2kEUR anzusiedeln

Stimmt, ich habe irgenwo in den USA einen fuer 1.3 kEUR gesehen,
gebraucht. Mit dem Zeug kann man dann (laut pdf) Kupfer  vom
Basismaterial verdunsten, das Basismaterial bohren und schneiden.

Autor: bernd (Gast)
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Die Belichtungsgeschwindigkeit ist mir erst einmal egal.

Aber wie fokusiert man einen Laser so, dass der Leuchtpunkt nur 1/600²
inch² beträgt.
Auch habe ich keine Ahnung, wie schnell man Laser pulse kann. Ich
glaube da gibt es unterschiede.

Autor: romanua (Gast)
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Autor: Kupfer Michi (Gast)
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http://www.mikrocontroller.net/forum-extern/read-6...
und folgende...

>ausreichend leistung zum belichten für die rund 1000-2000mJ/cm² für
bungard basismaterial

also Bungard gibt 1.5mJ/cm2 an, Berechnung siehe oben.

Wozu Laser? Warum nicht einfach eine Photodiode + Fokusierungseinheit.

Gibt es denn schon die Blaulicht DVDs auf dem Markt (ich bin da nicht
auf dem Laufenden), dann könnte mann die ganze Kopfeinheit inklusive
Autofokusierungsmechanik nehmen. Vielleicht sind auch die Linsen von
normalen CD Spielern bei 400nm genügend transparent.

Autor: romanua (Gast)
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Blaulicht DVDs - kostenpunkt?

Die laserdiode, die drin steckt, ist fuer 1.5 kEUR  einzeln zu
bekommen.


Photodiode bringt nichts glaube ich, da kein laser.
Wie unten beschrieben ist, wird sich eine LED nicht brauchbar
focusieren lassen. Oder weiss jemand anders?

http://van.hep.uiuc.edu/van/qa/section/Light_and_S...

Autor: Kupfer Michi (Gast)
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>Photodiode bringt nichts glaube ich, da kein laser.

Also auf die Lasereigenschaft kommts bestimmt nicht an (sonst würde ja
ein Gesichtsbreuner nicht funktionieren).
Öffnungswinkel,Chipquerschnitt und Ablidungseigenschaften der in Frage
kommenden Linsen sind schon eher ein Argument.

Die LED5-1000VI 420nm 1cd Violette_ETG bei R. hat einen Öffnungswinkel
von 15 Grad, also gar nicht mal so schlecht.

Leider hab ich bei Optik in der Schule nicht aufgepasst, kann da also
nicht viel urteilen obs geht, aber wenn ich eine gewöhnliche getrübte
3mm LED hernehme, so kann ich die in 40cm Abstand mit meiner Lupe auf
weit unter 1mm fokusieren.
Mit der "richtigen" Linsenkombination sollte also 0.1mm zu schaffen
sein (denkt sich der Kupfer Michi in seiner Naivität), oder?

Autor: Monguz (Gast)
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z.b. nimm ein stück quarzfaser 50µm oder so..dann musst nicht gross
fokusiert werden (falls ja gibts auch stablinsen..) und die schose
läuft..ah ja ..licht dazu gibts von quecksilberdampflampe mit oder ohne
UV kantenfilter

Autor: Thomas Burkhardt (Gast)
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Dann muss also nicht groß fokusiert werden?
Wie willst du das Licht denn dann bitte überzeugen in die Faser
reinzugehen? Von der Divergenz am Austritt mal ganz zu schweigen...

Autor: harry (Gast)
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hi,
mal zum grundsätzlichen: gehen tut's mit sicherheit,
offsetdruckplatten werden in ctp (computer to plate) maschinen mit
laser belichtet, das geht ratzfatz (A2 platte in <5 min.). auf den
druckplatten ist derselbe lila kram drauf wie auf nicht-bungard
platinen, belichtet wird zwischen 2540 und ca. 400dpi, sollte für
platinen allemal reichen.
grüssens, harry

Autor: Monguz (Gast)
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'Flying-spot' belichter sagt was ? ähnlich wie beim laserdrucker

@Thomas Burkhardt
sorry ich ging davon aus das du alle postings durchgelesen hast (den
mit dem 'Laser-pickup-head' auch..anderes rum..50µ faser entspricht
in etwa dem erwähnten 1/600 zoll (0,02433 mm). die faser gibts auch als
monomode (sau geringe akzeptanz also 'divergenz' winkel) einkoppler
gibts wie sand am meer z.b kugel oder stablinsen mikroobjektive etc.
also guck mal nach..jede halbwegs vernünftige optik-hersteller bietet
diverse 'faser-einsteiger' bastelkasten an..

Autor: Schoaschi (Gast)
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Die Blue-Ray-Disks sind noch nicht am Markt. Die kommen erst nächstes
jahr oda so Raus. und die preise für diese Laserdioden werden auch noch
zurückgehen.

Autor: LameM (Gast)
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@Kupfer Michi

mit laser würde aber das fokusierungsproblem entschärft werden, bei ner
UV-LED muss du die optik ständig so einstellen, dass der bildpunkt auch
scharf wird...
dann hast du das problem der zu geringen leistung (es gibt zwar auch
schon UV-LEDs mit 395nm wellenlänge, also ideal, allerdings sind die
mit den höheren leistungen als array ausgeführt, das kann man auch
vergessen, sowas in einem punkt scharf zu bekommen

LameM

Autor: Hauke Radtki (Gast)
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jo und außerdem soll man bei der von angegebenen leistung ja auch ne
zeit belichten ... also auf dem punkt stehen bleiben ... da würde man
jahre brauchen um so die ganze platine zu belichten

Autor: Smith (Gast)
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Also..ich weiss ja net ob das so unbedingt geht aber könnte man nicht
einfach die Lasereinheit inklusive Steuerung von nem Laserdrucker
missbrauchen ? Dann hätte man immerhin schonmal das Problem mit der
Auflösung geklärt.

MFG
Smith

Autor: romanua (Gast)
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@Smith

unpassende Wellenlaenge. In meinem Xerox ist es 700nm (glaube ich
gelesen zu haben). Man braucht eine Wellenlaenge in der Naehe von
400-450nm.

Autor: romanua (Gast)
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Vielleicht gibt es aber den Resist, der bei groesseren Wellenlaengen
empfindlich ist.

Hat jemand von sowas gehoert?

Autor: LameM (Gast)
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gibt es sicher nicht, weil sonst die industrielle verarbeitung probleme
machen würde, das einzige was es für längere wellen gibt, ist
filmmaterial, damit könnte man sich ne schöne layout-maske erzeugen die
richtig lichtdicht ist (siehe bungards fotoplotter
http://www.bungard.de/videos/filmst_deu.avi ) der arbeitet mit ner
'normalen' laserdiode

aber das wollen wir ja umgehen :-)

Autor: harry (Gast)
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hi,
so 'ne kranke belichterlösung hab ich vor etwa 20 jahren gesehen, das
war so'n zwischenstop zwischen repro-kamera und laserbelichter.
wer's etwas bequemer möchte kaufe sich einen richtigen filmbelichter
(der film kommt von 'ner 60m rolle und wird autom. geschnitten, läuft
dann in die entwicklungsmaschine und is 5 min. nach belichtung fertig
und getrocknet)
das teil is ja total daneben, was die auch verschweigen, das alles
lohnt sich nur, wenn du 5-10 meter film am tag verarbeitest, ansonsten
ist die (alle 14 tage umkippende) chemie mitsamt entsorgung teurer, als
der zauber wert ist. so'n belichter hätt' ich noch hier mitsamt
entwicklung, das teil ist nur eingemottet, weil sich's wirklich nicht
lohnt. achja, auflösung 1/100 mm, ansteuerbar mit jedem postscript, hp
oder epson-treiber.
grüssens, harry

Autor: Wirehead (Gast)
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Hallo,
da uv laserdioden zu teuer und zu leistungsschwach sind. (blue-ray disk
471nm?, 2-5mW)
Könnte man doch einfach hingehen und einen barren oder ein array von
ir-laserdioden kaufen mit 808nm mit entsprechenden linsen bekommt man
das auch fokusiert. Und solch eine diode ist bei 100W leistung schon
für 200eu zu haben. Damit könnte man locker die photoschicht
verdampfen, und modulieren wär auch ohne weiteres möglich 200khz+.
Das man das kupfer inn dem wellenlängen bereich verdunsten kann halte
ich jedoch für ein gerücht.
Zum belichten brauch  man leider wirklich die 400nm, ich hab mit 488nm
bei 100mw aus einer faser sehr unbrauchbahre ergebnisse bekommen.

Barren hier> www.eiergeier.at

Gruß
Torsten

Autor: Wirehead (Gast)
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Oben soll heisen bei 20W schon für 200eu zu haben, an sonzten ebay

Autor: Insanity (Gast)
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die idee mit der UV-LED ist gar nicht so schlecht.

in meiner schule wurde ein derartiges projekt bereits realisiert...
es bis jetzt aber nur möglich den strahl auf 0.8mm zu fokusiern

http://www.htl-steyr.ac.at/htlde/ae/3proje/2005/5a...

Autor: bernd (Gast)
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@Insanity:
Weißt Du, wie lange die UV-Diode auf einen Punkt leuchten muß, damit
der Punkt ausreichend belichtet ist?
Was für eine UV-Diode verwendet Ihr?

Autor: bernd (Gast)
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Weiß jemand zufälliger weise eine vernünftige Seite/Forum zum Thema
Optik. Bei allem was ich so bei Google gefunden habe war Linsen fast
immer gleich Kontaktlinsen.

Autor: LameM (Gast)
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@Bernd: das mit der 1,5mJ/cm² Angabe im Datenblatt muss ein
Schreibfehler sein, Herr Bungard meinte sicher 1,5J/cm² das würde auch
in etwa passen (weil das Tenting und Lötstoppresist ist mit 50-90mJ/cm²
bzw. 250-500mJ/cm² angegeben und das lötstopp belichte ich mit ca. 30s
während die normalen Platinen um die 90s brauchen)
wollt ich nur mal noch so anmerken :-) hatte ich immer vergessen noch
zu kommentieren g

LameM

Autor: LameM (Gast)
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achso wegen Laser und Dioden Zeugs + Optiken, schau mal auf
http://www.roithner-laser.com/ ... die haben relativ viel im Angebot
sogar mit Preisliste

LameM

Autor: Sebastian W. (Gast)
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Hallo

Irgendwo hatte ich mal einen 200mW Laser im Handlampenformat gesehen,
war glaube ich gar nicht so teuer, aber ich weiss nicht mehr wo.

Falls ichs wieder finde maile ich. Die hatten ein video auf der Seite
wo der Laser eine Kaffeetasse aus Kunststoff durchgeschmurgelt hat.

Sebastian

Autor: bernd (Gast)
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Habe mal ein bischen mit UV-LEDs von Reichelt herumexperimentiert. Ohne
jedliche Fokussierung braucht man damit so 6-10s für die
Belichtung/Punkt.

Weiß jamand, wo man als Privatperson UV-LEDs herbekommt, die deutlich
stärker (>500mcd) sind als die von Reichelt (ca. 150mcd).

Bernd

Autor: XtSI (Gast)
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http://www.led1.de

LED 5mm UV 2.000mcd - 10 Stück - 5,90 Euro

Technische Daten:
Gehäuse: 5mm wasserklar
Öffnungswinkel: 25°
Spannung: 3,4V
Strom: 20mA typ., 30mA max.
Wellenlänge: 400nm (ultraviolet)
Helligkeit / Leuchtstärke: 2.000mcd

Gruss,

XtSI

P.S. nein, ich hab da noch nie was bestellt und noch nichts mit dem
Laden zu tun gehabt...

Autor: bernd (Gast)
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Habe mir doch glatt mal ein 10er Pack UV-LEDs bestellt.

Alles was mir jetzt noch fehlt, ist eine Möglichkeit die
Strahlungsenergie zu messen.

Autor: bernd (Gast)
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So, ich habe jetzt mal die UV-LEDs von LED1.de getestet. Vom Gefühl her
(erste Tests), sind die ca. 5x so stark wie die von Reichelt.

Aber leider immer noch zu schwach.

Hat schonmal jemand Erfahrung mit den LEDs von Farnell oder
RS-Components gesammelt.

Bei Farnell gibt es eine UV-LED mit 0,75mW bei 10° Abstrahlwinkel
(370nm) für ca. 45€. Oder eine mit 10° und 2800mcd, was laut Katalog
2,2mW entsprechen soll.

Warum die 0,75mW LED so teuer ist, wüßte ich schon gerne.

Wie ist eigentlich die spektrale Empfindlichkeit des Bungard
Photomaterial bei <400nm. Läßt die Empfindlichkeit genau so stark nach
wie nach oben, oder nimmt sie vielleicht sogar noch zu?

Autor: Fasti (Gast)
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Hi!

Habe gerade das angehängte PDF gefunden, ist sehr interessant. Also die
Laserbelichtungsmethode gibts offenbar seit 1992..... is aber halbwegs
komplex das Teil...

mfg Fasti

Autor: Ralf N. (runni) Benutzerseite
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Hi,

wäre relativ einfach zu bauen:
man nehmen eine stabile Aluplatte und fräßt zwei Auschnitte für
CD Lasersystem rein eines wird mit einer superhellen Roten LED bestückt
und dient als Abstandsreferenz, wird auf die Oberfläche Focusiert bis
der Strahl den gwünschten Durchmesser hat (kann man mit dem Sensor im
Lasersystem feststellen. Danach wird mit der gleichen Regelspannung das
Belichtungssystem Focusiert. Da das ganze dynamisch erfolgt werden auch
Unebenheiten auf der Leiterplatte berücksichtigt.
Die Regelschaltung findet man in jedem CD-Player. Die einzige
Schwirigkeit dürfte die UV-LED und der Meschanischeeinbau in die
Lasersysteme sein, aber ich denke ein KSS150 von Sony aus dem
Restposten kann man schon mal riskieren.

Gruß, Ralf

P.S. Wenns Funktioniert will ich auch eines :-)

Autor: Sven W. (svenw)
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Vor vielen vielen Jahren gab es so ein Teil mal für normale
Stiftplotter. Die haben einfach einen Stift umgebaut.

Autor: TOM (Gast)
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@Bernd
Wenn du stärkere UV-LEDs suchst:
Die UV-Lampen, die der Zahnarzt beutzt, um den Kunststoff im Mund
aushärten zu lassen gibt es auch als LED-Version. Die LEDs habe eine
Leistung von 600mW. Daten gibts bei Luxeon:

Übericht:
http://www.luxeon.com/products/line.cfm?lineId=15

Datenblatt:
http://www.luxeon.com/pdfs/protected/DS35.PDF

So eine Lampe (als Halogenversion):
http://www.pemed.com/dental/caulkmax.jpg

Gruß

Thomas

Autor: Feadi (Gast)
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Reicht es eigentlich aus wenn man Sonnenlicht mit einer linse bündelt um
damit eine Platine zu belichten?

Die stärke des einfallenden Lichtes könnte man doch mit einer Fotozelle
messen um die Belichtungszeit zu errechnen.

Vorteilhaft daran ist daß die Sonne kostenlos ist.

Als nachteilhaft sehe ich daß man nur an unbewölkten Tagen belichten
kann.

Feadi

Autor: Jan Wagner (Gast)
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www.google.de
"Stickstofflaser"

Die haben ~330nm (UV-A) und sind einfach zu bauen, funktionieren quasi
mit Zimmerluft, und geben ausreichend Power um eine Platine mit
Fotolack in ein paar Sekunden durchgescannt zu haben. Ein
Laserscannermodul (Optik) von normalen Laserdruckern könnte man hierzu
'recyceln'. Nur Kollimierung und Hochspannungsnetzteil sind
problematisch, und in dieser Hinsicht sind die UV Laserdioden natürlich
besser... Die Zahnartzmodule von Luxeon sahen ja recht günstig aus,
unter $100, Lebensdauer=??

Autor: PCB Crack (Gast)
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Wenn es einer von Euch schafft sich daheim einen Laserbelichter zubauen,
dann kann er sich mal bei den großen Firmen bewerben, die seit Jahren
versuche so etwas auf den Markt zu bringen. Am besten aber gleich das
Gerät selbst verkaufen. Da kriegst du bestimmt eine halbe Million
dafür.

Autor: Manfred Schäfer (Gast)
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Der Ausgangspunkt dieser Diskusion war das erstellen der Layoutfolien.
Vor einiger Zeit habe ich einen Artikel über elektronisches Papier
gelesen. Hat jamand Informationen dazu?
Meine Überlegung ist, falls dieses elektronische Papier lichtdichtgenug
ist, dieses als Layoutfolie zu benutzen.
Der Ansatz die Platine mit hilfe eines Lasers zu belichten finde ich zu
aufwendig. Wenn schon, dann gleich komplett. Entweder mit Laser das
Kupfer abtragen und die Löcher bohren oder mechanisch über eine
Fräsmaschiene.

Autor: Carsten Roters (Gast)
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Also ich habe mich mal grob bis fein durch die Posts gelesen. Die
Anhänge habe ich mir mal gespart, da ich auch dieses Jahr noch fertig
werden wollte.

Versuchen möchte ich mal eine gewissen Klärung reinzubringen.

Die Fotoschicht benötigt eine bestimmte Intensität um belichtet zu
werden. Diese kann wohl prinzipiell auf zwei Arten erreicht werden:
1.) Punktweise Belichtung durch einen Laser.
2.) Maskenbelichtung mit Laser.

zu 1.)
Das würde so etwas wie die Plotter-Lösung bedeuten. Man fährt die zu
belichtenden Punkte an, belichtet sie und fährt zum nächsten.
Allerdings halte ich die Plotter-Lösung für viel zu wenig genau und im
Umbau auch zu aufwendig/teuer.

zu 2.)
Dazu müsste halt eine Maske erstellt werden, wie die Folie bei der
herkömmlichen Belichtung. Diese wird dann mit einem Laser beleuchtet
und die entsprechenden Stellen auf der Platine belichtet.

Dabei gilt es dann auch schon die erste wichtige Unterscheidung zu
machen. Bei 1.) ist ein Laser mit sehr guter Strahlqualität
erforderlich. Die mittlere Leistung ist dabei aber schon fast
vernachlässigbar, bzw. müsste nur klein sein. Bei 2.) ist aber die
erforderliche Leistung schon erheblich und auch abhänig von der zu
belichtenden Fläche (da diese gleichzeitig beleuchtet wird).

Die genauen Berechnungen reiche ich gerne die Tage nach. Aber für 1.)
dürfte ein Laser mit knapp 100W ausreichen. Bei 2.) würde ich grob mal
schätzen, es sollte eine Leistung von ein paar kW vorhanden sein.

Da die Maskenerstellung in der erforderlichen Genauigkeit recht teuer
ist und diese Art hier eigentlich umgangen werden soll, werde ich mich
ab jetzt nur noch auf 1.) beziehen, es sei denn, z.B. zur
Verdeutlichung, ich erwähne es extra.

Als einzig sinnvolle Möglichkeit für die Positionierung mit der
entsprechend geforderten Genauigkeit würde ich zu einer
x/y-Ablenkeinheit raten. Eine Positionierung des Lasers an sich ist
meist zu aufwendig, da Kühlung, Strom etc. auch mitbewegt werden
müssen.
Als sinnvollstes fände ich ein sogenanntes Scanner-System ("bekannt"
wahrscheinlich aus Disco's mit lustigen Lasershows). Das sind im
Prinzip zwei Spiegel, der eine wird um eine Achse verkippt, der andere
um die Achse 90° dazu. Beide Achsen stehen dabei natürlich senkrecht zu
der Bearbeitungsfläche. Diese Systeme sind mitlerweile ausreichend
schnell. Das muß dann natürlich über eine Steuerung und PC angesteuert
werden.

Dazu benötigt man dann einen passenden Laser. Bei 400 nm ist man an der
Grenze zum UV-Bereich, was das ganze nicht sehr vereinfacht.
Da man eine gute Strahlqualität benötigt, da man einzelne Pixel mit
sehr geringer Fläche belichten möchte. Dazu kommen leider direkt keine
Diodenlaser in Frage, da diese alle äußerst schlechte
Strahleigenschaften haben. Der Strahlquerschnitt ist eher rechteckig
(somit mit herkömmlichen Linsen nicht sinnvoll fokussierbar) und die
Divergenz ist auch unter aller Sau :)
Als halbwegs akzeptable Lösung kämen wohl noch einige Gaslaser, wie ein
Argon-Ionen-Laser, in Betracht. Eine gute Lösung könnten auch
Excimer-Laser sein, die aber preislich wohl kaum in Frage kommen
dürften. Letztere arbeiten mit Edelgas-Halogenid-Gemischen und sind
daher in der Anschaffung (vor allem dem "Zubehör") wegen den
Holgeniden sehr teuer (Fluor ist eines der agressivsten Gase
überhaupt).

Zu den beiden genannten Haupt-Komponenten (Ablenkeinheit und Laser)
kommen dann natürlich noch die restliche Elektronik, Kühlung,
Prozessgase etc..

Wenn man z.B. eine Beschriftungslaseranlage nimmt, die meiner ersten
Einschätzung nach am ehesten in die Richtung geht, dann liegt man bei
einer kompletten Anlage (Laser, Ablenkeinheit, Steuerschrank) bei etwa
50.000 EUR. Dazu kämen dann noch die Kosten für die Kühlanlage (je nach
Laser muß die teilweise mehrere kW Kühlleistung erbringen).
Dazu kommt, dass Beschriftungslaser heute eigentlich immer mit
diodengepumpten ND:YAG Lasern arbeiten. Diese sind recht klein und
"günstig", arbeiten aber leider bei 1064nm, also genau am anderen
Ende des sichbaren Spektrums. Wir benötigen für die Belichtung aber
einen mit 400nm, daher muß einer der oben genannten Gas- oder
Excimer-Laser zum Einsatz kommen. Diese sind deutlich teurer.
Für eine halbwegs sichere Belichtungslaseranlage würde ich mal grob
50.000 EUR ansetzen, wenn man keine Anforderungen an Geschwindigkeit
etc. stellt.

Alternativ könnte man natürlich auch direkt Platinen nehmen, die nur
Trägermaterial und Kupfer haben und dann das Kupfer wegbrennen. Vorteil
hier wäre, man könnte günstigere ND:YAG oder evtl. CO2-Laser nehmen.
Dabei muß dann aber immer eine deutlich höhere Leistung vorhanden
sein.

Fazit soweit: Mit ein wenig Bastelarbeit und Material im dreistelligen
Euro Bereich wird man kein brauchbares Ergebnis zustande bringen.


Dann noch ein paar eher allgemeine Worte zu Lasern:

Es gibt mitlerweile mit guten Lasern (kleine Wellenlängen) Bohrungen
von 10nm Durchmesser und darunter. Also ist das auch in etwa der
kleinste Fokusdurchmesser, was einer Fläche von 0,31 * 10^-15 m²
entspricht.

Gepulste Laser arbeiten mitlerweile mit minimalen Pulsdauern von etwa
10fs (Femto-Sekunden, 1*10^-15) und Pulsspitzenleistungen (nicht
mittlere Laserleistung) von ca. 20 PW (Peta-Watt, 1*10^15). Das sind
aber natürlich im Moment die maximal erreichbaren Werte.

Diodenlaser haben immer ein rechteckiges Strahlprofil, was nichtmal
homogen ist. Die maximale Ausgangsleitung von einzelnen ist etwa 10mW.
Alles was darüber liegt, auch wenn es als eine Diode verkauft wird,
sind intern schon mehrere Dioden. Wenn man aber ein Rechteck als
Strahlfäche mit inhomogener Verteilung hat und davon noch mehrere
übereinander anordnet, wird das Profil nur noch schlechter. Das was als
Stacks verkauft wird, sind dann genau genommen schon Stacks aus
kleineren Stacks. Die Qualität muß ich dann nicht mehr erwähnen. Da
geht es nur um Leistung mit einem relativ guten Wirkungsgrad. Das wird
z.B. zum Schweißen und Schneiden oder als Pumplaser für ander Laser
(z.B. ND:YAG) gebraucht.

Gute Laser haben eine Divergenz im einstelligen mrad-Bereich oder sogar
darunter. Daraus folgt: 15Rad sind sehr viel ;)


Alles in Allem wird das so noch nicht halbwegs günstig machbar sein.
Schade eigentlich.
Aber die Methode, die Kupferschicht direkt abzutragen, erscheint mir
noch am ehesten machbar. Werde das bei Gelegenheit mal an ein paar
Lasern in unserem Labor testen. Wen es interessiert:
Euregio-Laserzentrum -> www.lfm-online.de

Autor: Tobias Schneider (tobias)
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Autor: Winne (Gast)
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der ansatzmit den Spiegeln erscheint mir hier jedoch überflüssig und
nicht hinreichend genaudas geht in der Disco. Auch muß nicht
zwangsläufig der Laser bewegt werden.
Man kann genauso schön die Platine vor dem Laser bewegen und das
relativ einfach. klar mus dann eine xy einheit her die 4 mal so groß
ist wie die Platine wenn man die platiene drehen kan reicht sogar eine
achse und alsbahn die doppelte breite der diagonale um jeden punkt
anzufahren aber der Laser könnte ortsfest und damit beliebig groß
werden ;-), auch dürfte die Masse der Platine dann wesentlich geringer
als die des Gaslasers sein?

Autor: Carsten Roters (Gast)
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Also die Scanner gibt es durchaus in hinreichender Genauigkeit. In
unserem Labor ist ein fast 10 Jahre alter Beschriftungslaser der mit
einem solchen Scanner arbeitet. Hiermit werden auch heute noch kleinste
Beschriftungen, auch für die Industrie, gemacht. Wenn die Schrift noch
ohne erkennbare "Schäden" zu lesen sein soll, gehen durchaus
Schriftzeichengrößen von etwa 1/2 mm. Das ganze dann natürlich unter
einem Mikroskop betrachtet. Z.B. werden damit bei uns
Mikro-Beschriftungen an Benzin-Filter-Gehäusen für die Formel1
beschriften.
Zweites Beispiel ist ein Kunststoff-Schweiß-Laser, der auch mit einer
x/y-Scannereinheit arbeitet, da man Verfahrgeschwindigkeiten von etwa
200 mm/s benötigt.
Oft sind die verfahrbaren Werkzeugtische für Laseranwendungen nicht
schnell und genau genug. Also entweder sind sie schnell oder genau ;)
Fast jeder (Materialbearbeitungs-) Laser ist mit diesen
Scannereinheiten ausgestattet, es sei denn für Anwendungen mit Robotern
zusammen mit Glasfaserleitungen.

Also für den erdachten semi-prof. Hobby-Aufbau ist ein Scanner mit der
erforderlichen Genauigkeit wesentlich günstiger als ein Werkzeugtisch.
Dabei sind dem Laser und dem Werkstück prinzipiell keine Grenzen
gesetzt.

Autor: Lothar Sammel (magic33)
Datum:

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schau dir mal das teil hier an
das geht ohne probleme mit einen 50euro 405nM diode

http://www.laserfreak.net/forum/viewtopic.php?t=44872

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