PCB: prokovy – pokovení

Máme desku s aktivovanými otvory.

Elektroplating

lázeň:

41l deionizovaná voda
30,5l koncentrovaný roztok copper sulfate (262g/l) = 8kg
29l 35% sulfuric acid (baterková)
13ml hydrochloric acid (35% HCl)
1,25l Polyethylene Glycol (PEG) 3350 (nebo polysorbate 20)

výsledkem je 100 litrů!

použití:

Na každý 1dm2 je potřeba 1,5A (DC) ze zdroje proudu pro lázeň.
Deska je připojena na záporný pól.
Elektrody jsou z mědi a jsou připojeny na plus zdroje. Musejí být >10cm od povrchu desky (na obě strany) a povrch elektrod by měl odpovídat velikosti panelu a rozměrově by měl dosahovat na celý panel ať nevznikají maxima.

Rychlost by měla být cca 2mils(50um) mědi za hodinu v otvorech (i na povrchu). Neboli pro 18um měd 22 minut v lázni. Z 18um desek se dělá oboustranná 35um s prokovy 18um!

Reverse pulse plating

Nic není tak jednoduché. Když budete mít setup, viz výše máte problém. Na hranách otvorů vzniká výrazně více mědi než uprostřed otvoru.

Na to je řešení, výrobci to mají složité a tajné ale je to jednoduché a snadné.

Ideální je, po čase otočit smysl proudu. Proud by měl být dvojnásobné hustoty a doba by měla být cca 1/5 času. Potom cca 1/2 času vypnout a opakovat od začátku.

V reálu stačí 10s klasicky, 3s otočit a bez pauzy. Bez změny proudové hustoty.  A tohle celé zvládne jedna 556 a relé pro reverzování. Strašně jednoduché.

Chytré stroje mají nastavitelnou délku klasické, reverzní a pauza času a velikost proudu.

Třeba takto: 10s (20A), 1s(-40A), 5s (0A)

Doplňky

Samotná lázeň by měla recirkulovat skrz 1mikron filtr, nečistoty se “zapečou” do desky, na to pozor. Především pokud nejede lázeň nonstop bude to problém (lze to obejít tak, že před výrobou se tam dá jedna dummy deska, která nachytá všechen bordel).

Lázeň má celkový odpor mezi 0,025 a 0,015ohm.

Deska by se měla lehce pohupovat rovnoběžně s anodami aby bylo pole ještě homogenější.

A mělo by probíhat provzdušňování, na těch 100 litrů nádrž by to mělo být 56 litrů suchého čistého vzduchu za minutu.

Měděné anody pro pokovovací lázeň

Amatérům stačí obyčejná měděná tyč, ale v profi výrobě jsou anody vytvořeny směsí mědi a fosforu, obsah fosforu se pohybuje od 0,040-0,065%.

Během procesu se na anodách vytváří jakýsi ochranný černý film, který prodlužuje životnost a zlepšuje efektivitu, zabraňuje vytváření “anode sludge”.

V lázni se přidává “chloride addition” ? TODO: zjistit více.
Dle testů je ideální 70-150 ppm chloride level.

NOVINKY:

Popis anod má třeba http://www.surfinetek.com/anodes.html Fosfoforané mají přesně to složení které popisuji.  Měděné kule se ukládají do koše, který je připojený na anody. Obchodní název Anode basket. Vyrábí se z různých materiálů jako titan, zircon, niobium, nerez, monel.  Které jsou pro mědění nevím. Ale dají se vybrat různé podle proudu atd. Poměr anody ke katodě je 2:1. To celé se obaluje do pytlíků tzv. “anode bags” jedná se o tkané polypropylenové pytle s váhou 8-13oz.  Je jich plno a vybírají se podle typu lázně, vzdušnění atd. https://www.alliedplating.com/product/anode-baskets/

Rozjasňovače

Jaké chemikálie použít pro rozjasňovače jsem zatím nenašel, dají se koupit jen komperční blackbox chemikálie.

Předpokládám, že bez nich bude výsledek matná “zašlá” měd. Což by se možná dalo řešit mechanickým leštěním povrchu.

PCB: prokovy – aktivace

Otvory máme hotové, chemicky nebo mechanicky pěkné. Nyní potřebujeme aktivovat otvory. To se dělá chemicky a metod je víc. Já znám jen jednu.

Pyrolytická aktivace otvorů

lázeň:

deionizovaná voda 240ml
copper sulfate 30g
calcium hypophosphite (Ca(H2PO2)2) 31g
25% ammonium hydroxide 40ml
tekuté mýdlo 6ml

příprava:

140ml vody + 30g copper sulfate. zamíchat.
přidat 22g hypophoshite, míchat 4 minuty
přefiltrovat (odstraní se sediment=calcium phosphate)propláchnout přes filtr dalších 100ml vody
do výsledku přimíchat 40ml (25%) amoniaku
rozpustí se do tmavě modré “vodičky”
přidat 6ml mýdla, míchat 10s
přidat 9g hypophoshite, míchat 10s

použití:

vrtaná deska se nejdříve musí microetchnout! To je rychlý průchod klasickým leptáním, deska má “zrůžovět” a pak jde po oplachu do aktivátoru. Oplachuje se deionizovanou vodou!
Při aktivaci je potřeba pohlídat pouze a jen, aby se aktivátor dostal do otvorů a nebyla tam vzduchová bublinka. U většich otvorů to není problém. U otvorů <0,6mm je vhodná technika: vodorovně položit desku k hladině a silou ji zatlačit do nádrže. Aktivátor se protlačí skrz otvory a vytlačí vzduch. Takto stačí v aktivátoru 3s a zase vytáhnout ven, bez dotyku dna, stěn.

Potom se dá deska vertikálně a přebytečný aktivátor vyteče. Čas tak minuta, dvě. Potom se deska vezme, zatočí 360st aby se v otvorech rozléval aktivátor všude.

Vložit do pece a dosáhnout teploty 125stC, udržet 10 minut, potom přejít na 175stC na 8 minut. Klesnout s teplotou na 100st. Potom lze desku vyndat.

Desku povrchově očistit, neagresivně, jemná houbička. Připraveno pro pokovení

 

skladování:

aktivační roztok se uskladňuje v temnu a uzavřené nádobě, aby neunikal čpavek. teploty normální.

PCB: prokovy – otvory

Vysvětlíme si technologii kolem výroby prokovů, přesněji “black magic” skrytou za obyčeným otvorem v laminátu.

Standardní postup výroby prokovů je takový, že nejdříve se čistá oboustranně měděná deska laminátu provrtá. Potom se otvory aktivují, aby elektřina vedla z jedné strany na druhou a pak se to celé pokovuje. Takže se zvětší finální tlouštka mědi, celoplošně.

Výrobní problém, který musí každý výrobce PCB vyřešit je rozpouštění laminátu.

Vrtání má lokálně takovou teplotu, že se epoxid začíná rozpouštět a při průchodu mědí je tento epoxid v malé vrstvičce nanesen na stěny mědi. Nemusí to být 100% pokrytí a více se to týká vícevrstvých desek. Ale tento problém tu je a má několik řešení. U dvoustranných desek problém nemusí prakticky vznikat, protože mezikruží na obou stranách desky je a lze se tak i přes rozteklý laminát napojit na měd. Může tam ale vznikat zúžení.

Mechanický desmearing

První metoda je omezit/ zabránit zahřívání vrtáku. Tedy mechanická cesta. Samozřejmostí jsou ostré vrtáky. Výborné výsledky lze dosáhnout dvojvrtání. Nejdříve se plnou rychlostí udělá otvor o desetinu menší a potom se dočistí finální velikostí. Problém je samozřejmě mnohem delší čas na vrtačce.

Chemický desmearing

Skládá se ze tří kroků. Kondiční lázen s n-methyl pyrolidone, desmearing v permanganátové lázni a neutralizace v sulfuric acid (h2so4) lázni.

Podrobnosti znám je o permanganátové lázni:
80g/l permanganate (Na nebo K)
45g/l sodium hydroxide
lázeň 80stC a čas 10 minut

Potom je tu ještě další krok pro zlepšení přilnavosti mědi při prokovení, říká se mu Etchback:

Lázeň je složená takto:

Sodium permanganate ( NaMnO4) 20% v/v
Sodium hydroxide 60g/l
Teplota lázně: 80 st. C
čas v lázni: 15 minut

Regenerace

Použitím lázně se přeměňuje permanganát na manganát. Tím se lázeň vyčerpává. Lze elektrolytickou regenerací prodloužit životnost lázně 3-5x. Podrobnosti o regeneraci neznám.

Chemický desmearing v2

Deska se ponoří do acetonu. Ten má za následek lehké naleptání epoxydové pryskyřice. V lázni 15 minut

Poté se deska ponoří do  KMnO4, to odstraní naleptané zbytky. 100ml vody na 1g. 15minut v lázni.

Nakonec očištění tekoucí vodou a může se aktivovat.

Technika se označuje jako “swell-and-etch”

 

 

 

Design – vrtací automat plošných spojů

Problém

Je potřeba zvýšit průchodnost, plně automatizovat a zároveň odstínit chyby

Use case

Vezmu desku, deska má nějaké otvory pro poziční sloupky, položím ji na pracovní stůl, poziční sloupky definují kam ji pokládám a zmáčknu Play. Po dokončení vyndám desku. GOTO 10

Rozbor HW

Prvním předpokladem je, že stroj umí sám měnit nástroje. Stroj zná pozici pozičních sloupků na stole a ví, že data jsou vždy pozicovaná k těmto sloupkům. K vyřešení je, jak docílit přesného osvícení motivu, tak aby odpovídala orientace pozičním otvorům.

Po stisku start tlačítka stroj bude vědět, že operátor překontroloval nástroje, vyměnil zlomené a nasadil nové. Tohle v první verzi nebude software řešit – ale mohl by.

Stroj je vybaven kamerou a po startu najede nad místo mezi poziční sloupky, kde osvitový software nechal čárový kód. Stroj ho přečte – usb kamera – uložení obrázku, převedení do B/W, výřez oblasti s kódem, dekodování a ze sítě načtení vrtacích data.

Vrtací data jsou pozicována podle pozičních sloupků. Spustí se vrtání. Stroj má na ploše zařízení pro detekci zlomených vrtáčků – zná přibližnou délku vrtáku a pokud při měření délky změří jinou hodnotu, je to error. Měření dělá pravidelně.

Po dokončení zaparkuje, z načtených vrtacích dat ví které desky vrtal, takže může hnedka nastavit statusy, že jsou vyvrtané, systém tak bude vědět kolik je již hotovo, kolik zbývá na vrtání atd.

Vyzve operátora pro vložení další desky, pošle email, zapíska etc.

Rozbor SW

Je jasné, že bez vlastního sw to nebude fungovat. Ze začátku bude ručně ovládaný, je tam potenciál pro automatické sázení.

Program, Sazeč,  bude načítat pouze vlastní formát, který bude nositelem obrazu PCB, vrtacích dat, obvodových dat pro frézování, slotování atd, vše v jednom. Tedy nějaké xml + vektorová data, možná i bitmapová pro náhledy. Bude existovat tooling pro jednotlivé vstupní formáty, který převede cokoliv na vstupní formát pro Sazeč. Eagle to Sazeč, Kicad to Sazeč, Pdf to Sazeč atd.

Po načtení Sazeče [MORE]bude volba editace panelu nebo vytvoření nového. Na ploše bude pracovní plocha PCB a vyznačené zakázané oblasti jako jsou poziční sloupky a čárový kód. Operátor bude natahovat jednotlivá XML na plochu a Sazeč načte rozměry, otvory a obrázek a umístí patřičně na plochu. Operátor dragdropne jak to bude potřeba.  Po ukončení udělá kompilaci, což vytvoří na panelu čárový kód, vygeneruje vrtací/frézovací data pro automat a vygeneruje osvitová data. Tím práce Sazeče skončila.

V xml datech z předpřípravy by mělo být zároveň jasně definováno, do které objednávky zakázka patří, tedy ID vazba na online systém pro dohledání zákazníka a počet kusů. Sazeč by měl nějakým způsobem vést data kolik čeho bylo nasázeno, kolik kterých panelů se má svítit atd a tyhle data ukládat k zakázce pro statusování a kontrolu výroby.

Předpříprava by již měla být posazena na server po dokončení objednávky automaticky, aby se do sazeče tahala hotová data.

Sazeč musí umět otáčet design, klonovat – panelově.

Ke zvážení

Po vyřezání desek z panelu, budou držet jen na break-tabech, v tuhle chvíli by měla mít obsluha někde nějaké informace, komu která deska patří, až to bude vylamovat aby se to nepomíchalo, kolem desky je frézovaný prostor, ten se dá na drobnější identifikace použít – nutné ověřit. Dle čárového kodu/čísla na panelu by se mohl na balícím místě zobrazovat nákres desky s popisem kam která deska patří, systém by mohl běžícím zakázkám přidělit číslo od 1 do X  a při porcování budou jednotlivé desky očíslované na monitoru nebo někde poblíž na desce. Možná by to fréza mohla někam zapsat.

Původně měl sazeč udělat jen kompilaci desek a zapsat jednotlivé rohy designů a vrtačka by si podle toho načítala jednotlivé desky, ale to jsem zavrhnul. Lepší je kompletní sloučení s tím, že sazeč se ve svém formátu odkazuje na jednotlivé xml kompilátů, které jsou “někde” dostupné. Celé to musí pracovat s online serverem a zároveň fungovat offline.

Flow pro výrobní proces

V Sazeči se nachystají jendotlivé panely na jednotlivé materiály. Systém ví které panely, jaké velikosti, množství a materiálu jsou potřeba. Na obrazovce ve skladu se zobrazí co má obsluha vyndat, jak to nařezat. Tady by to chtělo nějaký systém, aby se to nedalo pomíchat.

Materiál se donese ke količkovací vrtačce. To bude upravený cnc, kde bude jen vrták průměru kolíčku a po stisku tlačítka stroj udělá na položené desce otvory po jedné straně, rozchod třeba 5cm. Deska se bude zasouvat do drážky a bude tam nějaký rychlosvěrák. Po navrtání, klidně i více panelů najednou se může jít svítit.

Stroj na svícení: představa je taková že to bude fungovat přímej osvit bez filmů. Měl by to být DLP osvit. Obsluha položí materiál na pracovní stůl na kolíčky. Bude tam monitor, ideálně dotykový, kde budou jednotlivé přehledy co se má svítit, na jaký materiál a v kolika kusech. Obsluha vybere panel, spustí osvit, čeká. Stroj udělá svoji práci (zatím virtuální), po dokončení buď nahlásí hotovo a zapíše stav panelu do xml souboru (také do systému) případně bude chtít ještě desku otočit pro druhou stranu.

Poté následuje průchod developerem. Vyvolaná deska má již na sobě čárový kód. V tuhle chvíli by byla super další mašina, která bude jako vrtačka číst čárový kód a potom si celou desku nafotí a bude porovnávat data s tím co je zapsáno u panelu. Vyhodnotí chyby. Nakonec jde deska na leptání. Další kontrola na stroji, obsluha asi bude muset volit jestli je deska z developeru nebo z leptání, případně podle barvy desky se zjistí – modrá developer.

 

 

 

 

 

 

 

Počítání opotřebení vrtáků s napojením na gcode

Delší dobu jsem si nevěděl rady s takovým okrajovým problémem.

Při vrtání na cnc potřebuji znát kolik který vrták udělal otvorů a podle toho je měnit. Nyní to je tak, že znám vrtací soubor, takže znám počty a průměry a z toho to počítám. Jenže software není nijak provázaný. Chtěl jsem integrované HW řešení. A pořád jsem nevěděl jak na to.

Jak to dělají ve fabrikách je celkem snadné, jejich dospělejší vrtací stroj si počítá otvory a mění sám vrtáky.

Řídící HW mého CNC má jen tři výstupy a nějaké ty vstupy. Důležité jsou ty výstupy. Používají se pro ovládání vřetene, chladící mlhy a chladící kapaliny. Ty dvě poslední nepoužívám. Co je na tom tak zásadního? No hlavní je to, že lze tyto výstupy ovládat přímo v gcode vrtacích dat, takže mohu před každým otvorem udělat sekvenci na výstup, která externímu HW řekne o jaký vrták se jedná a že proběhla díra (nebo se frézuje=čas). Nemůže tak vzniknout žádný mezistav a nemůže se chybně počítat.

Ještě to nemám otestované, ale předpoklad je, že tam vytvořím pár milisekundových pulsů, které pak čímkoliv načtu a budu počítat vrtáky.

Chci mít displej nad vrtáky, kde se bude ukazovat opotřebení. A taky chci led diodu, která bude svítit, podle toho, který vrták se má použít a ta dioda bude přímo pod tím vrtákem, kam mám sáhnout. Holt ještě nějaký pátek budu měnit vrtáky ručně, sto tisíc za pneumatickou automatiku nedám.

Chytré domy, v čem je problém?

Proč vlastně ty chytré domy lidé moc nechtějí?

Nemají je, nechtějí je.

Začneme zeširoka, je to kurva předražený. Pokud prodejce nabízí jednu smart zásuvku za litr a každej dneska ví, že tam je relátko za 10kč, těžko někoho přesvědčíte. Za celý smart house dát sto tisíc je úplně nic, víte co je k tomu potřeba programátorů a specialistů na elektrony (elektrikáři).

Ve skutečnosti leží problém trochu jinde. Sledujete vývoj chytrých domů? Posledních X let to bylo nechutně otřesné, uživatelský zážitek, tohle slovní spojení tvůrci systémů vynechali. Mohli jsme si tak koupit systém, který měl vteřinovou prodlevu mezi smart-tlačítkem a smart-světlem. K tomu byla prapodivně vypadající obrazovka, kde v designu windows XP svítilo několik ikonek se siluetou domečku. Radši bych si vypíchnul obě oči než s tímhle dělat.

Dneska to je už lepší, vzniklo plno mladých firem, které si říkají startupy a okopírovali android material design, takže gui už je pěkné, mám aplikaci v mobilu, kterou si můžu přes celou zeměkouli rozsvítit světla, zatáhnout žaluzie.

Ale já k tomu mám jednu zásadní otázku

DOPR*ELE PROČ?

Já chci smart house, nechci bejt otrok baráku, já musím světla na dálku zapínat, nastavovat topení a cojávím co ještě. Ale já tohle nechci. To ten barák nepozná, že má zhasnout?

Správná technologie je taková, která není vidět, nejsem jejím otrokem, nestojí miliony atd.

Jedna firma to pochopila, já nechci auto, který zaparkuje, když zmáčknu čudlík, já chci auto, do kterýho naskočím, řeknu,  jedu do práce a tím moje interakce  končí. V lepším případě se auto zepta:  “do práce?” a o víkendu “na pivo?”.

Zásadně nechci aby můj smart house byl ovládaný zvenku, prostě vývojáři jsou debilové z principu, zero-day backdoorů je plnej svět, je to jen otázka času než můj barák bude něčí cluster.

A druhá věc, spotřeba. Smart house sice “šetří”, ale než sám ušetří na sebe, tak je po záruce a možná i po životnosti a to ještě nepočítám s tím, že tenhle smart house žere furt elektřinu a dost.

 

Já provozuju “smart” house třetí rok, stálo mě to cirka 500kč, program jsem k tomu napsal za pár hodin. Co můj house umí? Vlastně skoro nic, kouzlo je v tom, že bude umět to co chci, stačí upravit program. Teď sám rozsvítí když přijdu do smrchy a zase zhasne a když tam někdo je, tak nezhasne. A když zhasnu v koupelně, tak zhasne a vyvětrá. Nic víc.  Jo a tlačítka jsou obyč spínače, takže jsem nemusel rozvádět po baráku 1,5mm měd jak za krále klacka.

Konstrukce laser direct imagination

LDI = přímý osvit PCB, fotovrstva je osvícena UV laserem.

Celý stroj navrhuji s důrazem na rychlost a přesnost, hlavním řiditelem jsou peníze. Kdybych si mohl koupit profi osvitový stroj pro LDI tak si nemusím navrhovat a stavět vlastní. Ukázalo se, že moc možností konstrukce není.

Nemohu použít CNC, nemohu předělat tiskárnu a rastrovat, všechno je strašně pomalé. Tiskárna zvládně tak 2 řádky (30cm) za vteřinu. Minimální množství řádků bude 600 na palec. Na délku 50cm to je 11811 řádků.  100 minut na desku.  7min/dm2. Hodně to není, ale zamýšlenou průchodnost to nenaplňuje. Chci mít technické prostředky pro zvládnutí 1m2 denně (za 8 hodin).

Před galvoservy se ještě nachází rotační osvit, profi stroje mají různé varianty toho prvního a já postavím variantu toho druhého.

Jak takový stroj vypadá?

Jedná se o jednoosý CNC stroj, který má jako druhou osu rotující laser. Představte si to jako hodně (hodně) přesný persistence of vision. Znáte to, takový ty hodiny, co fungujou jen když se točí motorek.

Problémů to má hned několik.

Přesnost v tomto případě znamená vemi přesné časování a to se zatím ukázalo jako veký problém. Otáčky musejí být velmi přesně měřeny (a nebo regulovány). Provedl jsem řadu testů s regulací otáček, ale dostal jsem se na úroveň plus mínut půl otáčky a to je absolutně nepřípůstné. Vydám se tedy druhou cestou a to je přesné měření rychlosti otáčení a výpočet frekvence “střílení” dat z laseru. Předběžně bych chtěl mít 1440 otáček za minutu. Délka pixelu se pohybuje kolem 2,9us. A mění se podle rychlostí otáček o desítky nanosekund. Bohužel se ukázalo, že nejsem schopen v žádném procesoru udělat takhle přesné časování, všechny pracují s nějakým absolutním časem za takt a vždy dochází k určitému zaokrouhlení a zkreslení.

První hack

Mám japonské kvalitní motory, drží otáčky při konstantním napětí velmi přesně, v rámci několika sekund oscilují do půl otáčky/minutu. Budu tedy měřit otáčku a výpočet rotace použiji jako hodnotu další otáčky, vypočítaná nepřesnost (teoretická) je v jednotkách mikrometrů na 30cm šírky PCB. Naprostá spokojenost.

Rychlost – hack druhý

1440 otáček znamená, že by deska měla být osvícena za 8 minut – 15 dm2. Naprostá spokojenost. Ale co to? Kolik času je na data v jedné otáčce – 21ms. Procesorem nejsem schopen těch 7078 bitů vystřílet v přesné rychlosti (desetiny Hz odchylka v rámci otáčky). Na trho jsou miliardy součástek, porozhlédl jsem se a přišel s technickým řešením. Procesor se bude starat o přípravu dat pro řádek a ty data uloží do externí SPI SRAM, zvolil jsem SPI záměrně, podporuje 20MHz a umí hodinových signálem vystřílet celou ramku od specifikované adresy.

Takže se tam data nahrají, počká se na začátek otáčky, spustí se přesná frekvence a pamět vytlačí data na laser. A protože neumím generovat přesnou frekvenci (řád stovky kHz), použiji externí generátor frekvence, který se pomocí registrů digitálně nastaví na přesnou frekvenci a výstup frekvence se zavede do SRAM. Geniální, jednoduché a úžasně výkonné. Celé to může běžet až na 10MHz,  řádek by tedy nemusel mít 600dpi ale výrazně více. 600dpi? není problém.

Bezdrátový přenos?

Poslední problém. Jak data a napájení přenášet na rotující PCB? Původně jsem studoval řešení s kartáčkovým přenosem (tzv slipring), ale rychlost je omezená. Velké otáčky=velká cena. Jdu tedy cestou číslo dvě. Energie se bude přenášet indukčně, konstrukcí které rozsvítí 20W žárovku je plný internet. Data bude předávat základna přes levný 2,4GHz modul “nRF24L01”. Byl to trochu oříšek, tenhle umí 2mbit burst mode, takže se data budou stíhat předávat během otáčky. Alternativně jsem chtěl umístit SD kartu s daty přímo na rotující rameno, ale protože chci v budoucni napojení na ethernet a těsnou integraci s ostatním vybavením, tak jsem zvolil toto řešení. Bude to fungovat? No to zatím nevím, nemám žádné dokončené testy, uvidíme jestli bude rychlost dostatečná, rušení malé atd.

K praktickému otestování zbývá zjistit výkon laseru při daných otáčkách, limitem jsou cca 2W které se dají za relativně dobré peníze sehnat.  Momentálně mám 100mW a 250mW v lineárním módu. Naštěstí materiál nepotřebuje velké množství energie. Kdyby s tím byl problém budu svítit jeden řádek dvakrát, sic klesne rychlost, ale moc jiných možností nemám. Ještě mohu zkusit svítit meziřádky, bude záležet na velikosti bodu. Mám otestováno (a vyleptáno), že jeden průchod laseru udělá cca 2,5mils spoj a to je v 35um materiálu velmi dobrý výsledek.

Plány 2016 – plosnaky.cz

Když jsem minule sepisoval další postup, vlastně jsem ještě nevěděl co bude a jak se  dál se službou rozvíjet. A to už se změnilo. Přišel jsem na to, že chci ovládnout český trh. Jak na to?

Současná omezení

Postupem času jsem identifikovat hlavní problémy u výroby. Základní myšlena: “automatizovat”. Je to jednoduché, všechny operace výroby, kde musím být přítomen, jsou zároveň ty nejdražší a ke všemu omezené množstvím času, který mohu vynaložit.

Druhý neméně důležitý krok je zvýšení přesnosti a opakovatelnosti. Ruční výrobu jsem dotáhnul na hranici možností, již nejsem schopen v současné vybavenosti zvyšovat žádné parametry, ani rychlost, ani přesnost, jemnost.

Ukázkovým špuntem se ukázal být CNC stroj, tam je pomalé vše.

  • příprava vrtacích dat
  • kamerová detekce a natočení na stole
  • ruční výměna vrtáků
  • uchycení materiálu

Řeknete si, no a co, tak to chvíli trvá, jenže když takhle chvíli čekáte 8 hodin, začnete přemýšlet.

V budoucnu chci přejít na formát 30x50cm a prakticky v této velikosti nabízet jednostranné i dvoustranné desky. Začal jsem postupně navrhovat a celkově chystat výrobu pro vyšší efektivitu, rychlost a velikost.

Plán vývoje

Vezmu to úplně od podlahy. První je na řadě jednotka pro přímý osvit plošných spojů uv laserem.  Elimituji tak velké množství problémů najednou. Především získám o řád vyšší přesnost, neměl by být žádný problém dělat 1/1mils (teoreticky na osvitu), absolutní sesazení dvoustranných desek a protože chystám osvit i vrtání s registračními otvory, odpadne kamerová detekce, zjednodušší se příprava vrtacích dat (budou se sázet zároveň s bottom/top vrstvou) a uchycení.

Druhý na řadu půjde vrtací stroj. Nově musí zvládnout větší formát 30×50 a hlavně automatickou výměnu nástrojů (to je hodně drahá sranda). Rychlost posunu bych chtěl minimálně zdvojnásobit, ideálně přejít na osách na skutečná serva namísto krokových motorů (což je otázka peněz, jakjinak).

V další fázi postavím plně automatický developer osvícených desek a také leptačku. To první už je vymyšlené, to druhé je zatím oříšek.

Za vším je cena

Víte proč mají firmy 2000kč/dm2 finální desky v prototypu?

Protože stroje a provozní náklady jsou astronomické.

Laserový osvit je 1-2 miliony, záleží na konfiguraci. Průchozí leptačky jsou 100-200 tisíc a potřebujete jich víc. Vrtačky pcb, retro z 90 let se dají sehnat i za 200 tisíc, ceny nových jsem neviděl, ale dělá to hitachi a podobně, počítám půl milionu až milion.  Každá tahle hračka chce několik kilowatt.

Postavím linku za miliony

Připravuji samostastný popis návrhu a konstrukce laserového osvitu. Parametry to musí mít následující. Finální přesnost pro 5/5mils (spoj mezera 0,127mm), rychlost 1min/dm2 – desku 30×50 do 15 minut. Cena do 10 tisíc.  Co myslíte, zvládnu to letos postasvit?