?

Log in

No account? Create an account
Мы земную жизнь перевернем! [entries|archive|friends|userinfo]
alex_avr

[ userinfo | livejournal userinfo ]
[ archive | journal archive ]

Самодельный принтер для паяльной пасты [Mar. 23rd, 2017|11:22 pm]
alex_avr
[Tags|, , , , ]

Для производства печатных плат "современным" способом нужен не только расстановщик, про который я регулярно пишу, но и другое оборудование. Перед тем как поставить плату в расстановщик - нужно нанести на нее паяльную пасту через трафарет. Казалось бы простая задача, но, как всегда - просто было на бумаге.





Технологию паяльной пасты можно использовать и без расстановщика - достаточно расставлять детали вручную. Она сильно упрощает и ускоряет пайку плат, по сравнению с пайкой платы паяльником, а результат получается существенно качественнее. Изначально для нанесения пасты я пользовался пленочными трафаретами. Они не очень долговечные, но для небольших серий - самое то. Крепеж трафарета был кустарнейшим - с помощью двойного скотча. Плата позиционировалась на фанерке с помощью других плат(другие платы использовались исключительно, потому что их высота была ровно такой же как и у платы на которую наносится паста).



Позже китайцы стали делать достаточно дешевые стальные трафареты (такие используются в промышленности). А также у меня появился 3D принтер. Я решил несколько улучшить процесс нанесения паяльной пасты - стал печатать пластины из пластика, с углублением под печатную плату, точного размера, чтобы плата вставала без люфта (та еще морока подобрать размер - простой 3D принтер - не самая точная вещь). В трафарете заранее закладывались отверстия, так что он прикручивался винтами.



Но у этого способа выявился серьезный недостаток. При резке большого трафарета на маленькие сталь неизбежно деформируется, выгибается и начинает работать как мембрана. В результате, трафарет не очень плотно прилегает к печатной плате. Самое плохое, что в момент нанесения трафарет может приподняться на доли миллиметра в том месте где паста уже нанесена, а потом опуститься. Это приводит к сильному размазыванию пасты. Это очень критично в тех местах, где рядом много отверстий - например на ножках микросхемы. Вместо аккуратных полосочек пасты получается одна размазня. Как результат - при последующей пайке паста оплавляется не только под ножками, но и между ними, что приводит к залипаниям между ножками.

В промышленности пасту наносят на платы с помощью так называемых принтеров. Один из самых простых вариантов - на фото:



В нем нет никакой электроники, как можно было бы подумать из названия. По сути это основание и рамка на петлях. В рамку вставляется и натягивается трафарет, а на основание ставятся платы. Звучит просто, но на самом деле это довольно сложное устройство. В первую очередь из-за наличия множества регулировок, из-за высокой жесткости и точности изготовления. В результате, даже постые устройства типа того что на фото могут стоить десятки тысяч рублей.

Разумеется в "большой" промышленности никто вручную пасту на платы не наносит - там используются автоматизированные установки.

Покупать готовый принтер было бы несколько накладно, кроме того мне его банально некуда ставить. И тут на днях мне пришла в голову идея - если у меня есть 3D принтер, то почему бы с его помощью не сделать принтер для паяльной пасты?

Сказано - сделано. Первая версия оказалась не очень удачной, но позволила отловить большинство косяков. А вот вторая оказалась уже куда удачнее:



натяжение трафарета производится с помощью гаек на шпильках. Они же в небольших пределах позволяют менять угол его наклона в конструкции, что позволяет регулировать неточности высоты. Плата как и раньше кладется в специально приготовленное точно по размеру место, которое сделано подвижным, с люфтом в несколько миллиметров. После подгонки по X/Y две гайки затягиваются и плата уже никуда не двигается.



Боевые тесты еще впереди, но уже сейчас в конструкции чувствуется достаточная для моих целей точность и жесткость. Ничего не люфтит, не шатается, не выгибается. не отходит. Трафарет натянут как струна и всегда точно совпадает с платой.



Такие дела :)
LinkReply

promo alex_avr2 июль 2, 2018 13:00 41
Buy for 200 tokens
Думаю многие слышали рассказы про огромные бункеры под Москвой, подземные города, секретное метро на случай ядерной войны. Многое в этих рассказах очевидно преувеличено, что-то придумано, но безусловно, основаны они не на пустом месте. Совсем недавно небольшой кусочек этих подземных тайн был…

Comments:
[User Picture]From: w3ukraine
2017-03-23 08:29 pm (UTC)
О, ThinkPad.
(Reply) (Thread)
[User Picture]From: alex_avr2
2017-03-23 08:31 pm (UTC)
Разумеется. И не один :)
(Reply) (Parent) (Thread)
[User Picture]From: lx_photos
2017-03-23 08:43 pm (UTC)
классно
(Reply) (Thread)
[User Picture]From: alex_avr2
2017-03-23 08:46 pm (UTC)
Ого. Вот это люди забрели...
(Reply) (Parent) (Thread)
[User Picture]From: uc2ake
2017-03-23 08:45 pm (UTC)
Если тема будет продолжаться, добавьте соответствующий тег, пожалуйста. Например, «трафаретная печать».
(Reply) (Thread)
[User Picture]From: alex_avr2
2017-03-23 08:47 pm (UTC)
Хорошо, но вряд ли много постов будет по этой теме :)
(Reply) (Parent) (Thread) (Expand)
[User Picture]From: electrodyssey
2017-03-23 09:03 pm (UTC)
классная машинка
(Reply) (Thread)
[User Picture]From: sashman
2017-03-23 09:42 pm (UTC)
а использовать координатный станок (расстановщик) с инструментом для нанесения клякс пасты насколько реально?
(Reply) (Thread)
[User Picture]From: alex_avr2
2017-03-23 09:46 pm (UTC)
Реально. Но вот "инструмент для нанесения клякс" - оооочень нетривиальная штука и там миллион подводных камней.
(Reply) (Parent) (Thread) (Expand)
[User Picture]From: antoschka_smtrt
2017-03-23 10:33 pm (UTC)
Привет. Я был на заводе по производству электроники и компьютеров (в том числе и для оборонки) Siemens в городе Karlsruhe.

Там целые такие линии машин... длинные где наносится эта паста и вот такие роботы внутри линии, быстро быстро, и очень точно расставляют микросхемы в эту пасту а потом уже платы проходят через этот самый "паяльник"

Сейчас гляну может найду фото )

Собственно вот так это и выглядит )
(Reply) (Thread)
[User Picture]From: alex_avr2
2017-03-23 10:37 pm (UTC)
Ну да, на серьезных производствах конвейерные линии используются :)
И, разумеется, все полностью автоматическое.
Но сами принципы все те же самые - сначала через трафарет наносится паста, потом расставляются детальки, потом платы проезжают через многозонные печи :)
(Reply) (Parent) (Thread)
[User Picture]From: stifff
2017-03-23 10:46 pm (UTC)
Вот по названию надеялся, что ты на 3д принтер плюющуюся голову водрузишь. И уже хотел спросить про возможность реболла с помощью оной )
(Reply) (Thread)
[User Picture]From: alex_avr2
2017-03-23 10:47 pm (UTC)
Зачем мне ее на 3D принтер грузить, если у меня есть более подходящий для этого расстановщик :)

Только вот сложно такую голову сделать.
(Reply) (Parent) (Thread)
[User Picture]From: bruslyc
2017-03-24 04:44 am (UTC)
маниак :)
(Reply) (Thread)
[User Picture]From: bigmaxx
2017-03-24 05:05 am (UTC)
Зачётное решение! Конструкция несложная и достаточно очевидная; но без 3D-принтера потребовала бы серьёзной "слесарки". Трафареты, как я понимаю, делаются "на стороне", на заказ?
(Reply) (Thread)
[User Picture]From: alex_avr2
2017-03-24 07:54 am (UTC)
В этом и прелесть 3д принтера. Причем я могу сейча запростоеще понаделать тепеь копий.

Трафареты - да, в китае.
(Reply) (Parent) (Thread) (Expand)
From: zurabob
2017-03-24 05:50 am (UTC)
А как делается совмещение трафарета с платой? Что-то регулировок не видно.
Кстати, если уж делается нормальный трафарет, лучше скруглять углы всех площадок, меньше паста застревать будет.
PS А где заказать и почем выходит такой трафарет?

Edited at 2017-03-24 05:56 am (UTC)
(Reply) (Thread)
[User Picture]From: alex_avr2
2017-03-24 08:43 am (UTC)
По X/Y - оставлен люфт в крепеже держателя платы, который позволяет точно выставить плату в пределах +/-2мм.
По Z высота тчоно подобрана конструктивно, а чтобы компенсировать небольшие смещения - можно подкрутить гайки на шпильках, они позволяют немного менять его наклон.

Про скругление углов - это проверенная информация или "мне так кажется"? Никогда такого не встречал. Чтобы паста не застревала используется определенная фокусировка лазера при резке отверстий и полировка, впрочем на моих габаритах с этим вообще никаких проблем нет.

Pfrfpsdf. nen^ http://www.shenzhen2u.com/Solder-Paste-Stencil
Выходит около 40$ с доставкой за трафарет с рабочей областью 19х29 см.
(Reply) (Parent) (Thread) (Expand)
(Deleted comment)
[User Picture]From: dimon_w
2017-03-24 08:24 am (UTC)
Очевидно, что при больших сериях через трафарет быстрее, проще и, соответственно, дешевле.
Для малых серий есть конструкции принтеров использующие пасту в шприцах. Исходя из своего опыта пользования ручным дозатором пасты, в российских кустарных условиях этот принтер будет - сплошная головная боль для оператора-технолога, ибо результат сильно зависит от параметров пасты, а они сильно зависят от марки пасты, температуры и фазы луны.
(Reply) (Parent) (Thread) (Expand)
[User Picture]From: sevasat
2017-03-24 10:24 pm (UTC)
1) Исходниками поделишься? Например, на тхинверсе?
2) Что за пластик?
(Reply) (Thread)
[User Picture]From: alex_avr2
2017-03-24 10:27 pm (UTC)
1)Там - точно нет ибо не представлен. Если сильно надо - могу выложить и дать ссылку. И да, оно в DWG, в ужаснейшем виде, к тому же подходит только для плат, которые у меня есть и подшипников которые валялись в коробке :)

2)PLA, но в общем-то пофиг в данном случае.
(Reply) (Parent) (Thread) (Expand)