Merhaba,
Tek tük prototip üretimlerde CNC kullanıyorum. İki yıl önce açıkçası kimyasal yönteme göre daha pratik olacağını düşünerek kurmuştum. Ancak delik delme kısmındaki pratiklik haricinde (ki artık mümkün oldukça en büyük kılıftan SMD kullanıyorum elimden geldiğince, bu da delik gereksinimini oldukça azaltıyor) sanıldığı kadar pratik bir yöntem değil. Özellikle çift yüzlü baskı devrelerde hizalama biraz uğraştırarak da olsa yapılıyor ama via'sı çok olan tasarımlarda viaları üst katmandan alt katmana tel kullanarak lehimleme işi kabus gibi. Ayrıca soldermask olmadığı için eğer sadece yolların kenarı izole edilecek şekilde kazıma yapılırsa lehim bu kısımlara da kolaylıkla köprü oluşturuyor. Gereksiz tüm kısımlar kazınsın isterseniz de (yada yolların etrafı üç-dört tur kazınsın) hem işlem çok uzuyor hem de uç çabuk aşınıyor. Uçlar da hiç ucuz değil
Son olarak da üstten lehimlenmesi imkansız yada çok zor olan bazı komponentlerin (entegre soketi mesela) üst katmandaki yola bağlantısı için fazladan via kullanan bir tasarım yapmak gerekiyor.
Tezgahın iyi bir işleme kalitesi için mekanik olarak aşağıdaki gereksinimleri olması şart.
1- Yüksek devirli (minimum 10-12 bin devir, tercihen 18-20 bin) ve salgısı çok çok düşük bir spindle. Dremel spindle olarak kullanıldığında salgı gereksinimini karşılamıyor ve hem işleme kötü oluyor (istenilenden çok daha geniş kesme) hem de uç çok çabuk gidiyor. Ben en son çareyi 0,75kW gerçek spindle ve motor sürücü almakta buldum. Spindle alınca ona uygun penset setlerini ve anahtarları da almak gerekiyor, pek ucuz değiller.
2-Eksenleri hareket ettiren vidalı millerde backlash olmaması için bilyalı somunlu vidalı mil kullanılmalı. İlerleme hızları 50-60 bin devirli bir spindle kullanamayacağımız için zaten yüksek olamayacak, vidalı bilyalı mil burada bize tork/kuvvet avantajı da sağlıyor.
3-Her ne kadar kesme kuvvetleri fazla olmasa da eksenler yeterince rijit olmalı. Özellikle X ekseni spindle'ı taşıdığı için (spindle 5 kg civarı geliyor) eksen ortaya doğru yaklaştıkça çökme yapmamalı.
Prosesle ilgili diğer olumsuz noktalar olarak da şunları söyleyebilirim.
1-Hazır gerber dosyalarının çoğunu doğrudan kullanamıyorsunuz. Yolların kalınlığı veya yol-pad arası boşluklar CNC ve kullanacağınız takıma göre belirli bir değerin altına düşemiyor. O yüzden tasarımı çoğu kez buna uygun düzenlemek gerekiyor. Çok iyi bir CNC ile bile çok çok pahalı bir uç kullanmadıkça 0.3 mm altına inmek imkansız.
2-Gerber oluşturduktan sonra onu g-code'a çevirme işlemi de kısmen uğraştırıcı. FlatCam adlı ücretsiz yazılım bu konuda gayet başarılı.
3-Plaket üzerinde bakır kalınlığı 0.035 mm ve takıma zarar vermemek için olabildiğince plaketin ana malzemesine (özellikle FR-4 ise) dalmamak gerekiyor. Ayrıca konik uç kullanıldığında derinlik arttıkça kazıma yüzeyi de genişliyor.
Bunun için ideal kazıma yüksekliği 0.04-0.05 mm arası olmalı. Ancak hiçbir plaketin yüzeyi tamamen düz olmadığı için tüm PCB'nin eşit kalınlıkta kazınabilmesi amacıyla PCB üzerinden probing ile örnekleme alınarak oluşturulan g-code'un düzenlenmesi gerekiyor. Yine bu işi çok çok iyi yapan AutolevelerAE adlı ücretsiz bir program var. Bu işlemi yapmadan düzgün kazıma yapmak tamamen hayal.
4-FR-4 plaketlerin kazınması sırasında çıkan toz pek de sağlıklı birşey değil. Ayrıca yataklar v.s. için de fazlasıyla aşındırıcı. Özellikle kenar kesimi sırasında epey toz çıkıyor. Ortama dağılmaması için ya vakumlu bir düzenek kurulmalı yada en azından ortamda hava akımı oluşturan kaynaklara (spindle motorunun fanı gibi) engel olunmalı.
5-İşlemler sırasında dikkatli olunmalı. Uç kırma v.s. hem tehlikeli olabiliyor, hem de maliyetli. Sistemde yeterli emniyet önlemleri olmalı (acil durum butonu, limit switchler, spindle bir sebeple durduğunda takımın kırılmaması için tezgahın da durmasını sağlayan sistem gibi)
6-Gürültüye olabildiğince engel olmak için tezgahın üzeri kapatılabilirse iyi olur.
7-Soldermask olmadığı için lehim işi bittikten sonra plaketi oksitlenmeye karşı korumaya almak gerekiyor. Ya tüm yollar lehimlenmeli/kalayla kaplanmalı, yada benim yaptığım gibi devrenin tamamen çalışır olduğuna emin olduktan sonra şeffaf vernikle kaplanmalı.
Kontrolcü olarak LinuxCNC ve paralel porttan bağlanan 3 eksen step motor+spindle on/off+spindle hızı kontrolü sağlayan bir kart kullanıyorum. Maliyet olarak uygun, ancak paralel portu uygun bir PC gerekiyor. Denediğim bilgisayarların biri hariç tamamında latency değerleri aşırı yüksek çıktığı için LinuxCNC ile paralel port soft stepping kullanıma uygun değildi. Sadece eski centrino asus laptop çok çok iyi sonuç verdi.
Uzun lafın kısası, açıkçası şu son gümrük olayları olmasaydı da eskisi gibi plaketlerin iki üç haftada elime ulaşacağını bilseydim tezgahı hiç kullanmazdım, pcbway, allpcb falan bastırır geçerdim temiz temiz. Zaten tezgahı yaptığımdan beri şu yasa çıktıktan sonra tekrar kullanmaya başladım, yatıyordu epeydir
Bu durumda bile sadece tek yüzlü plaketler için kullanıyorum, çift yüzlüleri yine çinde ürettirir geçerim
Ancak tek yüzlü ve kısmi seri üretim için (probing yapan son g-code falan hazırlandıktan sonra) ve çok sayıda delik barındıran kartlar için kimyasal yönteme göre biraz daha avantajı var diyebilirim. Tek bir kart ve pin aralığı 2.54mm dışında komponent taşımayan kartlar için çoğu zaman pertinaksa prototip yapmak bile CNC ye göre çok daha hızlı.
Genel Kategori
