Laserplotter

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Laserplotter Release status: beta [box doku]
Description	Platinen Belichten mit Laser
Author(s)	Jan Dennis Sauron

Einführung

Normalerweise Druckt man Layouts auf Folie und Belichtet dann mit dieser die Platine. Da Folie immer im Labor rar ist, und der ganze Vorgang relativ ungenau und Fehleranfällig ist, musste was Besseres her.

Der Plotter

Der Plotter ist ein Leicht veränderter X/Y Stiftplotter, der nun anstelle eines Stiftes einen Laser besitzt. Mit dem Laser wird das Fotoempfindliche Basismaterial Belichtet. Anschliessend kann die Platine ganz normal Entwickelt und Geätzt werden.

So gehts

Oben das Layout unseres Usbasp unten das selbe Layout bereit zum Plotten

Mit folgender Anleitung ist es möglich Eagle .brd Dateien auf unserem Laserplotter zu erstellen. Der Laserstrahl hat einen Durchmesser von 0,1 mm. Zwischen den einzelnen Signalen sollte ein Breite von 0.2 - 0,3 mm Belichtet werden. Da das manuelle erstellen etwas aufwändig und fehleranfällig ist, hat [Tixiv] ein ulp geschrieben, was die nötigen Daten für den Plotter automatisch erzeugt. Somit gibt es nun 2 möglichkeiten:

mit ULP

solltest du das ULP noch nicht haben, so bekommst du es hier : kopiere es in den Ordner "ulp" und führe es aus. Das ULP kann nur den TOP Layer bearbeiten, brauchst du den Botton Layer, so musst du dein Layout KOMPLETT Spiegeln.

ohne ULP

Polygon erzeugen

Viele Layouts haben schon ein Masse-polygon, falls nicht muss nun eins erzeugt werden:

• Polygon um die gesamte Platine zeichnen.
  • Polygon sollte eine Strichstärke von ca. 0,5 mm haben
  • Isolate des Polygones muss auf 0 stehen
  • Der Rank des Polygons muss 6 sein.
  • Otthophants sollte abgeschaltet sein.

DRC Einstellungen

Mit den Clearance Einstellungen lässt sich die Breite einstellen, die hinterher Belichtet wird. Je breiter die Belichteten linien werden, je öfter werden diese Linien Abgefahren. Z.b. wird eine 0,3 mm Linie 3 mal abgefahren, da der Laser nur 0,1 mm Dick ist. 0,3 mm hat sich als ein Praktikabler Wert erwiesen, kann aber auf engen Leiterbahnen zu gross sein.

Unter Umständen werden die Pads zu klein ausgegeben (Baustelle)

Als nächstes werden die Umrisse der Leiterbahnen erzeugt

• Das ulp: outlines.ulp muss ausgeführt werden mit folgenden Einstellungen:
  • Als Ausgabeformat muss "Script" aktiviert werden.
  • Strichstärke ca. 0.2 mm
    • (Strichstärke muss etwas kleiner sein, als der Wert den du bei Clearance Eingestellt hast)
  • Das Script an bekannter Stelle speichern.
  • Das Skript ausführen. Das Scribt zeichnet die "outlines" in eine separaten Layer ein.
    • (Top Layer = 101 Botton Layer = 116)

Bohrmittelpunkte markieren

• drill-aid.ulp ausführen. Damit werden die Bohrlöcher angepasst.

(Drill-aid ist nicht optimal, wir suchen grad noch nach einer Lösung.)

Plotterdaten erzeugen

Nun werden mit Hilfe des Cam Prozessors die HPGL Daten für den Plotter erzeugt.

• Datei -> Cam-Prozessor ausführen
  • Ausgabeformat HPGL wählen
  • Das vom Skript erstellt layer wählen (101 oder 116 je nach Seite) WICHTIG: kein weiteres Layer darf markiert sein.
  • Dateinamen angeben
  • WICHTIG: Wenn der Layer "Botton" ausgegeben wird, dann muss invertieren angewählt werden.
  • "Job ausführen"
• Geschwindigkeit auf 3 Einstellen.

TIP: Den Layer Dimensions in eine separate Datei Ausgeben. Dadurch kann hinterher die Platine leichter Positioniert werden. Strichstärke des Dimensions Layers sollte 0.1 mm sein

(werd mal bei gelegenheit einen passenden Cam Job erstellen, um das zu vereinfachen.)

Layout kontrollieren

Unbedingt das erstellte Layout vor dem Plotten Kontrollieren. Das geht mit einem Belibigen HPGL Viewer, wie z.b. Gerbview

• Sind die Pads gross genug ?
• Sind die Leiterbahnen vollständig und ohne Kurzschlüsse ?
• Ist die Massefläche noch vollständig ?

Layout Plotten

• Plotter an LPT1 und das Stromnetz Anschliessen
• Der Laser muss möglichst hoch in der Halterung sitzen, da ansonsten das Layout unscharf wird.
• Unten Links ist der Koordinatennullpunkt mit 3 Magneten Gekennzeichnet. Evtl müssen die Etwas verschoben werden.

Platine Ausrichten (Baustelle)

• Die HPGL Datei mit folgendem Befehl an den Plotter senden: copy (Dateinamen) LPT1 Enter
• Der Plottvorgang beginnt und dauert etwa 20 Minuten
• Platine Ätzen
• Platine Bohren