Устройство для засветки фоторезиста

Представляю вашему вниманию установку для засветки фоторезиста, паяльной маски и т.д.

Это переделанный сканер Mustek 1200CP.
Использовано 102 UV светодиода.
С платы сканера использована оптопара и драйвер двигателя ULN2003.
При проектировании платы немного лоханулся ошибся, полному ходу каретки мешают электролиты и трансформатор. Пришлось сделать шторку для оптопары из кусочка текстолита и закрепить её на родной шторке каретки. На фото немного видно.
Внутренности
Каретка со светодиодами
Индикатор с кнопками

Индикация в «условных единицах» через 5. Скажем, для засветки фоторезиста Alpha340 нужно установить 15(примерно минута на A4).
Для маски FSR-8000 — 180-190, это около 15 минут для платы A4. Меньше 5 устанавливать не нужно — двигатель не крутится. Кнопки слева направо "-", «Start», "+".
По окончании засветки — гудок.
На включенные светодиоды смотреть нежелательно, все-таки ультрафиолет.
Добавил.
Дорожка/зазор 0.2/0.3
Дорожка/зазор 0.2/0.3. Резистор — 0805. Немного перетравил…
В архиве исходники, платы, схемы в DipTrace. Пишу только на ASMе.

upd 26.11.2013 Обновил программу. Раньше долго шла перестройка времени.
Файлы в топике: Scaner_1.zip

Комментарии (116)

RSS свернуть / развернуть
150(примерно минута на A4).
180-190, это около 15 минут для платы A4
Нифига себе линейность)
0
  • avatar
  • Vga
  • 25 апреля 2012, 15:15
Ничего, я приспосбился. Точнее не надо. Там запись в регистр OCR1 меги.
0
150(примерно минута на A4).
Только дошло- не 150, а 15.))))) Поправил.
0
И как оно, с однокомпонентной китайской маской, как у evsi справляется?
0
  • avatar
  • Vga
  • 25 апреля 2012, 15:44
Я ей не пользуюсь. Только двухкомпонентной. Хотя можно и её засвечивать.
0
очень интересно )
0
боюсь не хватит мощности. или светить надо будет несколько часов. evsi светит 130 ваттами, и то счет идет на десятки минут. а тут 7 ватт. итого засвечивать нужно в 20 (!!!) раз дольше.
0
хотя… лампы ведь светят на всю площадь, а в данной установке площадь засветки примерно 210х12мм.
прикинем мощность на сантиметр квадратный:
лампа, лист А4: 130/630=0,206Вт/см2
установка: 7/25=0,28Вт/см2
хм. получается даже больше. правда при уменьшении расстояния до ламп с соответствующим уменьшением площади засветки мощность пропорционально растет.
похоже, можно попробовать. только время второй засветки очень сильно вырастет.
0
Только тащить каретку придется страшно медленно. За минут 10 нужно сдвигать всего лишь на ширину засвечиваемой полосы.
0
то понятно. о практической применимости речь не идет, исключительно теоретические размышления ;)
0
то что площадь засветки маленькая ни о чем не говорит. единственное это сильно повлияет на маленькой плате.
имхо самое правильное — сравнить время засветки фр у evsi и у tvmaster1975 и из этого расчитать
0
Такая есть, можно в принципе попробовать.
0
практически аналогична голдпартовской. я существенной разницы в поведении не заметил.
0
да время есть для ФР — минута и 15 секунд. итого разница в 4 раза.
0
Первая экспозиция у меня всего 12 минут (и то временами много).
0
да, сходу не вспомнил время с новым светильником…
в принципе, с таким светильником может и получиться. а вот вторую придется делать сильно больше. плюс, вопрос с подогревом.
0
совсем не в 20, расстояние в разы меньше.
0
Ого, сильно))

Кстати, стекло нормально пропускает УФ?
0
у меня даже тонированное (от стойки с аппаратурой, другого не нашлось) пропускает.
0
Нормально.
0
Тоже этот вопрос заинтересовал. Нашел вот такой график пропускания стекла.
Как видим, спектр использованных светодиодов (wavelength (nm):400-405nm) как раз попал на край спектра пропускания стекла.
0
Использую вместо стекла толстое оргстекло (плексиглаз, еще с советских времен), пробовал современный пластик (в торец немного синий), пришлось увеличить время почти в три раза. Так же не подошел пластик из LCD матриц, тоже задерживает УФ.
0
Итого — высокотехнологичные девайс для повышения паразитной боковой засветки дорожек. Все стараются с этим бороться, а у Вас этот «баг» прямо в саму идею заложен. Поробуйте ради интереса сделать 0.15 и 0.1.
0
опечатка: «высокотехнологичный»
0
почему же? светодиоды как раз не могут обеспечить равномерную засветку на маленьком расстоянии, а если двигать — самое то. а при таком маленьком расстоянии боковая засветка как раз должна быть минимальной
0
Как раз наоборот, чем меньше расстояние, тем выша боковая засветка при смещении источника относительно дорожки. Это простейшая геометрия. Другое дело, что узкая диаграмма направленности может спасти. Но в любом случае, даже если (как указал ниже Vga) там 25 градусов, то IMHO в случае с лампой E27 на расстоянии 25-35 сантиметров угол будет меньше, точность выше, а конструкция проще.

И есть ещё момент — часть паразитной засветки будут давать отражения из внутреннего слоя стекла. Поскольку расстояние до стекла намного меньше ширины источника.

Не говорю, что всё это плохо. Автор конечно же молодец, что реализовал агрегат. Но о боковой засветке стоило подумать. Не факт что агрегат выдаст хорошую точность.
0
Малый угол луча светодиодов (+-10градусов) — четкую светотеневую границу на фоторезисте, без боковой засветки.
Отсюда.
0
И есть ещё момент — часть паразитной засветки будут давать отражения из внутреннего слоя стекла. Поскольку расстояние до стекла намного меньше ширины источника.
Стекло не матовое и с весьма неплохой равномерностью толщины. Так что при отражении оно не будет рассеивать свет, угол так и останется до +-12°.

Про точность автор ниже сказал.
0
У этих диодов 25° ширина ДН. Врядли боковая засветка больше, чем от CFL ламп в 30см.
0
тут есть нюанс — а по какому уровню измерена эта ширина?
обычно ведь указывают по половинной яркости, а это еще довольно существенно на засветку повлиять может
0
0.7 наверно, как обычно. Но за границами спад достаточно резкий. К тому же, время калибруется так, чтобы фоторезисту в фокусе света еле хватало.
0
0,15 легко. 0,1 пока не требовалось. Угол рассеяния у светодиодов 25град. У ламп много больше…
0
Ну, отлично. Значит всё в порядке. Но важен не сам угол рассеяния, а макисмальный угол отклонения луча в конструкции в целом.

Кстати, об угле рассеяния — посмотрите на LED-ах видимого диаппазона, там кроме основного пучка с указанным углом рассеяния бывают ещё и вторичные выбросы на диаграмме.

Но опять же — работает, ну и отлично.
0
Я поначалу тоже с лампами игрался. Со светодиодами намного лучше. Да тут и ничего придумывать не надо- и прижим и таймер и небьющееся))
0
Вы бы выложили сразу здесь результаты тестов, а то из основного текста совсем непонятно опробовано оно ли нет.

Вроде всё ничего, но как-то 2см/мин смущает очень. Неспешно. Хотя…
0
2см/мин
Так это для маски. Тесты… Полгода пользуюсь.
0
Тесты...
это типа ничто так не постоянно как что то временное? ))
а не пробовал с достаточно большой скоростью кататься туды-сюды?
0
достаточно большой скоростью
У шагового двигателя без ШИМа небольшая скорость. Пробовал.
0
вторичные фркостью на порядок ниже. влияния серьезного не даст
0
А какова суммарная мощность излучателя?
0
  • avatar
  • Vga
  • 25 апреля 2012, 16:55
По 3 последовательно, 34 линейки. По 18мА на линейку… Почти 7W получается, если не ошибся.
0
если учесть расстояние то это ведь совсем не мало…
0
Так это из-за количества.
0
Очень интересная конструкция. Год назад занимался подобной идеей. Применил мощные светодиоды из серии HPL. С одним светодиодом маленькая плата отлично получилась, а когда добавил еще семь светодиодов, боковая засветка просвечивала мелкие дорожки. Пытался увеличить расстояние до платы, но после 15 см перестало засвечивать даже при очень продолжительной засветке. Фоторезист ПНФ-ВЩ.
0
  • avatar
  • INN
  • 25 апреля 2012, 17:05
У больших светодиодов как раз угол рассеяния большой, 120град. вроде. Поэтому и боковая сильная.
0
Оптику с ними юзать надо.
0
А мне нравится! И главное — работает! :)

Пофлужу немного: мне вот в голову пришла мысль, а можно ли использовать линзу френеля для равномерной засветки положеной на нее платы от точечного источника UV лучей?
Вот отсюда:
Сечения колец у линзы строятся таким образом, что сферическая аберрация линзы Френеля невелика, лучи от точечного источника, помещённого в фокусе линзы, после преломления в кольцах выходят практически параллельным пучком (в кольцевых линзах Френеля).
Почему мне это интересно стало? Лежит у меня просто без дела оферхед-проектор, там как раз такая линза. Думаю, может применить?..
Надо только заменить стандартную лампочку в нем на UV — вот тут может быть проблема, вряд ли такую UV найти получится. Но можно, наверное, туда поставить яркий UV светодиод… Хм… Ну это все так, пока, рассуждения только.
0
Нужен мощный точечный источник. ИМХО, самое разумное — матрица мощных светодиодов с индивидуальной оптикой. Одного СИДа на площадь платы маловато.
0
Есть же мощные светодиоды на 50-100W. Прилично светят.
0
0
дак у него и размеры совсем не точечные. плюс при проекции получим рисунок матрицы на плате.
0
можно поставить не в фокусе френельки а на таком расстоянии, где схождение пучка близко к размерам матрицы. но придется матрицу привести к монолитному виду
0
А что если родную лампочку из проектора покрасить чем-нибудь, чтобы она UV выдавала? Это я шучу конечно :)
А так, там родная стоит галогенка, очень яркая, вроде на 6000 люмен у меня проектор, емнип. Вот была бы эта галогенка UV — моментально бы засвечивала :)
0
Вообще там есть UV в спектре, и не так уж мало.
Алсо, светоотверждаемые цементы стоматологи вроде отверждают именно галогенками. В медтехнике даже видел их, мощностью 75Вт. Правда, стоят они около $30.
0
не знай. сколько лечили — уф лазером через световод.
0
Обычно у них такой пистолетик со световодом и кулером. Нинай что внутри, но в медтехнике видел галогенки вроде как для них.
0
Есть и светодиодные. Но цена…
0
Хм, наврено, надо будет попробовать при случае. Жаль для меня фоторезист — не что-то обыденнное, ато бы хоть сейчас затестил.
0
Пользуюсь подобной, 42 светодиода в два ряда. Диоды у меня на 15 градусов, но боковая засветка есть, и зазор между дорожками 0,25мм получается не всегда. Вообще я слышал что короткая засветка мощной лампой даёт лучшие результаты, думаю достать какую-нибудь ртутнодуговую и разместить её в фокусе френельки, под которую уже ложить плату.
0
0.15/0.15 у меня получается. Тут ещё много от принтера зависит. У меня, например, Epson C67. Зазор получается больше дорожек. Если полуаддитивной технологией, то наоборот — зазор меньше дорожек(там позитивный шаблон).
0
Зазор больше дорожек на фотошаблоне или на плате? Просто на плате он увеличивается из-за бокового подтрава.
0
На шаблоне заметно. Боковой подтрав есть, конечно. Я не зря написал про аддитивное изготовление. Там медь наращивается и зазор иногда получается почти незаметен(с моим принтером). Может ещё от пленки зависит. Пользую Lomond.
0
Не исключено, что это делает софт, которым вы печатаете. Или принтер давно не калиброван.
0
Так он вообще полудохлый))) Желтая голова мертвая. Красная наполовину. Пока устраивает. Есть ещё R300 с частью снпч — трубки только. Но там тоже что-то с головой.
0
Если уж 0.25 не всегда получается, то, видимо, первое, что имеет смысл сделать — тщательно откалибровать процесс. И да, короткая засветка мощным источником дает лучшие результаты (я об этом писал). Только там ртутно-дуговая лампа не нужна (несколько УФ КЛЛ куда проще и удобнее в работе), линза, вобщем, тоже.
0
Лучше диодов добавить (причем их лучи должны перекрываться, чтобы увеличилась удельная мощность излучения, а не только экспонируемая площадь). Или выбрать диоды помощней.
0
Да, и смещение следующего ряда делать не на пол корпуса, а на треть. Тогда равномерно.
0
а такого плана ув светодиоды бывают смд? ))
0
Бывают. Только у них угол 120град. и они дороже.
0
а должен быть маленький угол?
0
Да, т.к. от него боковая засветка. В идеале 0гр.
0
а таковые есть? ) а если ограничить бортиками?
0
Лазер… Те, что я указал при описании, вполне нормально засвечивают. У них угол 20 градусов.
0
если лазер достаточно мощный совсем тонкий и водить им как плоттером. можно будет без фотошаблона работать xD
0
Тут даже 300мВт УФ лазеры есть. Можно попробовать.
0
А если взять такой лазер, втыкнуть в лазерный принтер, чуток доработать механику, и ВУАЛЯ — засвечиваем резист напрямую -> PROFIT!!!

Эх, какая вундервафля бы получилась )))
0
Его фокусировать надо. Тут полностью UV лазерную голову поставить надо. И фокусировать. Я искал, по какому алгоритму они фокусируются и ничего не нашёл.
Только не в принтер, тут своё надо городить. Типа ЧПУ.
0
а еще оптика для УФ… вундервафля не просто золотая будет…
0
Я BluRay голову имел ввиду. Там оно уже готовое. Можно найти недорого.
0
Это если фокусные расстояния подходящие будут. В обычном лазернике лазер от барабана довольно далеко, в блюрэе — в миллиметрах от лазера.
0
Дык там же дополнительная линза стоит. Одна видимо фокусирует до параллельного пучка — она стоит в самом лазере и вторая фокусирует на диск — она на головке и с приводом.
0
Для начала неплохо бы посчитать хватит ли мощности. К тому же эта операция вовсе не самое проблемное место в процессе с фоторезистом, существенного влияния на качество результата она не окажет.
0
Выше я давал ссылку на rutaobao. Если 300мВт лазер сфокусировать, то им не только засвечивать, но и выжигать можно.
0
Осталось сфокусировать…
0
Похоже, что этот вопрос все же решаем.
0
Да..., интересно. Вот тут графики есть.
0
Спасибо за ссылку, я долго пытался найти подобное описание, но так ничего внятного и не нашел. Особенно интересно описание процессов происходящих в фоторезисте в процессе экспозиции, многое становится на свои места.
0
последняя картинка намекает, что для повышения контраста полезно или микротравление, или матовость осажденной меди после гальваники. как минимум засветку отраженными лучами можно существенно уменьшить.
0
Кстати да, есть такой момент. Хотя, судя по предыдущему описанию, он играет существенную роль при пересвечивании (когда фоторезист становится полностью УФ-прозрачным). Она же, кстати, объясняет почему даже при самом контрастном фотошаблоне можно получить перезасветку.
0
а смысл заморачиваться? чтобы исключить печать шаблона?
ценник будет в любом случае выше, чем с лампами, да к тому-же еще и засветка маски становится невозможной.
0
Почему это невозможной?
0
время и мощность. плюс подогрев.
сейчас у меня первая засветка 15 минут, и вторая — час плюс прогрев примерно до 60-80 градусов. люстрой из четырех ламп 26Вт каждая.
сколько времени нужно будет елозить «лазером»?
(да, речь идет об УФ-отверждаемой маске)
0
Можно попробовать. Только где бы его напрокат взять :DF Покупать — а вдруг ниче не получится.
0
попробуй — расскажешь, как ничего не получилось. :-D
0
Ну сплошной пессимизм :D
0
реализм.
сколько подобных прожектов многостранично обсуждалось? не счесть. а практические результаты? ни одного.
не разве что концепт печати струйником пигментными чернилами на фольге. и тот на большее чем концепт не тянет.
0
сколько подобных прожектов многостранично обсуждалось?
Так обсуждениями на разные темы все форумы забиты, клаву топтать особого ума не надо. А вот кто-то практически пробовал?
0
да вот и мне интересно, пробовал кто, или дальше трепа на форумах дело не идет.
лично я пробовать не собираюсь, т.к. смысла не вижу. меня вполне устраивает и засветка лампой через шаблон. чистого времени — 25 секунд. какие выгоды мне даст прямая засветка? не вижу смысла.
0
да, спасибо огромное за мысль о повышении мощности засветки.
25 секунд ФР и 15 минут первая засветка маски. супер!
и да, вторая засветка маски обязательно должна быть с подогревом. у меня после часа под люстрой до конца не задубилась. выкинул на балкон на полчаса — все отлично. следующую плату дубил уже с подогревом (на утюге ;) ) — все отлично получилось.
0
бортиками можно сделать конечно. но потери большие будут. будешь бортики греть.
0
Если на все светодиоды надеть плотные трубочки в 20мм длиной и 5мм диаметром, то они теоретически ограничат угол 14 градусами, а если взять светодиоды в 3мм, то получится 8 градусов.
0
  • avatar
  • meps
  • 28 апреля 2012, 01:28
еще вариант коробки (из профиля CD-60):

0
Народ, а какой там ШД, сколько проводов идёт невидно?
0
Униполярный.
0
Понятно. В принципе можно сделать, но вот светодиоды слишком близко к ПП, боковая засветка неизбежна, тем более каретка ездит туда-сюда.
0
Нет там боковой засветки, она только от ламп. У светодиодов угол маленький- 25град. всего.
Каретка только при движении в одну сторону светит. При возврате светодиоды выключены.
0
PS: Из сканера только плата и оптика с матрицей выкинута. Остальное я не трогал.
0
Купил себе сегодня для этой цели Mustek BearPaw 1200 CU Pius. А схема в другом варианте есть, с подписями на разъёмах и компонентах? Светодиоды тоже есть. С какой скоростью ползает каретка? Как устроен выход на нулевую точку каретки перед началом работы? Возможно ли задавать параметры откуда и докуда ходит каретка для разного размера плат, чтоб зря не юзалась в тех местах где нет платы?
Извеняюсь за кучу вопросов.
0
Схему обновил. Скорость каретки регулируется. В описании, там, где про «условные единицы». Установка в начальное положение посредством оптопары, снятой с платы сканера. Черная, П-образная, рядом с разъемом двигателя. На фото видно. На каретке «шторка». Вот с ней я лоханулся, когда плату делал- источник питания мешает, пришлось её удлинять куском текстолита)))
Конец отсчитывается по количеству шагов двигателя:
ldi	ZL,low(7000)
ldi	ZH,high(7000)
Там видимо так и было, т.к оптопара одна. Этими цифрами, в принципе, и можно регулировать. Только мне оно без надобности…
0
Понравилось устройство — решил повторить. Только одна проблема: на схеме нет номиналов резисторов и конд. SMD 0805 и 1206. Если не затруднит, добавьте пожалуйста.
0
Обновил. Подписал на плате.
0
Как всё сурово то О_О
0
Хочу собрать устройство но по схеме непонятно как подключаются
индикаторы.Сделайте дополнения на схеме.Добавьте пожалуйста.Спасибо.
0
Там по плате разобраться за 5 минут.
Обновил. Плату разводил, как удобней, потому на схеме и не было нарисовано.
0
Спасибо всё понятно.
0
Только зарегистрированные и авторизованные пользователи могут оставлять комментарии.