Spausdintinio montažo plokščių automatizuoto eksponavimo įrenginys

Technorama 2018

Autoriai: Martynas Kišonas, Almantas Karosevičius, Vytenis Kibildis

Vadovas: doc. dr. Pranas Kuzas

Aprašymas:

Įrenginys yra skirtas pagerinti spausdintinio montažo plokščių (angl. PCB) gamybos, konkrečiau -eksponavimo, procesą.

Gaminant spausdintinio montažo plokščių prototipus, iškyla dvi pagrindinės problemos:
Pirmoji – reikia užtikrinti, kad kompiuterinės programos suformuoti takeliai būtų tiksliai užeksponuoti ant plokštės, išlaikant jų formą, kuri, ruošiant šablonus poligrafijos metodu, gali pakisti dėl prastos šablono kokybės.
Antroji – visa eksponavimo proceso trukmė yra nulemiama UV šviesos šaltinio intensyvumo, šablono skaidrumo, šviesos šaltinio spinduliuojamo srauto netolygumo šablono paviršiuje. Neigiamą įtaką daro ir UV šaltinio nekryptingumas, dėl ko fotošablonas privalo būti labai aukštos skiriamosios gebos, kokybiškas ir glotniai priglusti prie fotorezisto sluoksnio.

Naudojant SMPAEĮ, fotošablonas tampa nebereikalingas. CAD (angl. Computer Aided Design) programomis suformuotas plokštės takelių trasavimo failas yra pakeičiamas į binarinį paveikslėlį, kuris yra nusiunčiamas į valdiklį, apdorojamas ir pagal suformuotą pėdsaką plokštė yra apšvitinama reikiamose vietose. Šitame įrenginyje fotorezisto sluoksnis yra aktyvinamas ultravioletinės šviesos (angl. UV light), šaltiniu – puslaidininkiniu lazeriu.

Eksponavimo proceso spartai maksimizuoti įrenginyje realizuota mechaninė konfigūracija su viena, greitaeige, ašimi, kuri valdoma PID algoritmu (angl. Proportional, Integral, Derirative), o antroji ašis valdoma žingsniniu varikliu veikia skenavimo režime.

Viso įrenginio valdymui panaudotas našus Coretx-M4 ARM šeimos procesorius (Gal nebūtina minėti)

Išnaudojant mechanines variklių galimybes, ir UV šviesos šaltinio tikslumą, eksponuojamos plokštės gali būti labai tikslios – skiriamoji geba siekti apie 0,05mm, o takelių raiška 0,2mm ar net geriau.

Šis įrenginys leidžia ženkliai paspartinti vienetinę ir serijinę SMP gamybą ir pagerinti jų kokybę. Eksponavimo procesas tampa kur kas tikslesnis ir yra taupomi resursai – nereikia naudoti medžiagų gaminti vienkartiniam šablonui, kuris vėliau taps nebereikalingas, nereikia rūpintis šablono spausdinimo proceso įgyvendinimu ir sutapdinimu su kiaurymėmis plokštėje, ypač gaminant dvipuses plokštes.

Įvertinant šiuos veiksnius, SMPAEĮ leidžia atpiginti gamybos proceso kaštus, lygiagrečiai ženkliai sumažinant defektų tikimybę bei gerinant spausdintinio montažo plokštės prototipo kokybę. Šis įrenginys leidžia eksponuotą plokštę perkelti į kitus PCB gamybos etapus be papildomo apdorojimo.

Šis įrenginys galėtų būti plačiai pritaikomas tiek studentų reikmėms, gaminant vienetines plokštes, tiek teikiant paslaugas, vienetinių plokščių gamybai, atliekant pilną gamybos procesą per valandą.

Trukmė:
2017 - 2017

We are using cookies to provide statistics that help us give you the best experience of our site. You can find out more or switch them off if you prefer. However, by continuing to use the site without changing settings, you are agreeing to our use of cookies.
Sutinku