如果要用激光器雕刻PCB，需要什么类型的激光？功率多大？价格如何？

armok · 发表于 2009-3-7 21:22:29

最近看了一些资料，国外的激光机型，雕刻一张10CM * 10CM 的PCB样品，只需要几分钟。

h2feo4 · 发表于 2009-3-7 21:26:01

绿激光，倍频YAG，最现实的
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铜对CO2激光波长反射率甚高，难以切割，并容易损坏光学元件
用它打孔倒是没问题（铜要事先开窗）
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也可以考虑铜（蒸汽）激光器
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紫外激光也可以，但是很贵
因为铜比树脂要难切很多，想把铜切干净而不伤树脂，很困难

armok · 发表于 2009-3-7 21:33:17

谢谢【1楼】 h2feo4 无机酸的详细解释。

那国外的机型是如何做得到的？感觉这是PCB雕刻机的最终发展方向。

h2feo4 · 发表于 2009-3-7 21:42:32

不知道外国的机型是如何办到的
如果能找到这种激光，铜对其吸收率很高，而树脂对其吸收率很低，那么就很容易办到了（绿色很可能可以）

我以前的另一种想法，不一定合理，供参考
把PCB放在一薄层酸溶液中，用波长较短的激光（短于铜的红限），促使铜电离，使之溶于溶液中，即激光“催化”的腐蚀

laodangong · 发表于 2009-3-7 21:43:14

上次那个视频中用激光雕刻pcb, 下面的基板被烧的不成样子,整个pcb黑乎乎的.

1235679 · 发表于 2009-3-7 21:43:46

这个就在东莞啊
http://www.sunylaser.com/product.htm

这个在深圳
http://www.laser999.cn/Product1.asp

1235679 · 发表于 2009-3-7 21:45:18

这个也在东莞
http://www.ymlaser.com/

这个在山东
http://www.lcxysb.cn/

hl1200aa · 发表于 2009-3-7 22:44:24

阿莫可以找华中科技的人问下吧，我前几年去他们XX年校庆的时候，看到门口的那束激光，照好远，功率不是一般的大，估计他们有大功率激光的经验。
如果他们不肯供的话，皮鞭，滴蜡！！！

armok · 发表于 2009-3-7 22:49:52

哈哈，谢谢阿高的资料。

kcelery · 发表于 2009-3-7 23:11:31

在铜面贴上一层黑色的薄膜, 然后用激光烧去不要的部份.
再用氯化铁等化学方法去铜.

激光的要求可能低一点.

robinyuan · 发表于 2009-3-8 01:52:39

要是搞得像德国LPKF那样就爽了

jeffwei · 发表于 2009-3-8 10:50:29

觉得三楼的方法不错，就是一个问题，考虑光的折射不，似乎绝对90度不容易办到。
我腐蚀铜盘的操作差不多，，把铜板放到稀释过的盐酸里面，在上面滴双氧水。氢气气泡很烦。

siliconooo · 发表于 2009-3-8 12:43:22

大功率激光器直接雕刻PCB的方案不太可行。

1.大功率激光器成本很高，
2.配套的水冷设备会增加额外的成本，
3.这么贵的东西用丝杠传动显得太寒酸了。起码应该加光栅尺。大厂都是直接驱动棱镜。贵。
4.这些配置下来，这东西已经属于昂贵的设备了，用户可能会选择华中或者大族的。大厂毕竟做了那么长时间了，栽了那么多跟头，设计会合理很多。
5.这么贵的东西一般发烧友不会买。

感光PCB是个不错的解决方案。用小功率的激光头给感光PCB曝光，然后显影腐蚀。价格便宜，精度高。
1.市场上必须有配套的对相应激光波长敏感的感光图层的PCB和显影药品
2.激光器光斑直径必须很细
3.最好开发配套的换刀机构，可以一次装夹刻板之后，换刀打孔
4.发动大家开发配到的开源软件

提个人观点让大家参考。

h2feo4 · 发表于 2009-3-8 12:54:29

【10楼】 kcelery 的方法不错，以前见过有人这么做过，用黑色记号笔把电路板涂黑，然后用打标机烧掉部分笔迹然后再腐蚀

armok · 发表于 2009-3-8 13:12:59

10 楼的方法是不错。

不过过孔如何解决？总不能又用回钻头吧 :)

【13楼】 siliconooo 及大家上面提到的，感觉目前使用激光的直接雕刻PCB方法不太可行。

不过大家没有提到：这类的激光发射器多少钱左右？

如果价格在可承受的范围，可以开发出以下的实用产品：

1. 激光的强度是直接可打穿PCB。这个价格应该不低。如果在2万元内，我有兴趣生产一台样品。
2. 激光不直接雕刻PCB，改成10楼 kcelery 提到的：“在铜面贴上一层黑色的薄膜, 然后用激光烧去不要的部份”。
3. 然后磨蚀。使用双氧水的方法，1分钟就能出成品。

上面的方案，既解决了打孔的问题，也解决了激光精密控制雕刻PCB线条的难度问题。应该是非常有实用价值的。

h2feo4 · 发表于 2009-3-8 13:19:52

armok直接去买一台刻章用的那种激光雕刻机试试就行了，能打穿基板
几千块就能拿下

armok · 发表于 2009-3-8 13:45:13

【16楼】 h2feo4 无机酸 ,

哈哈，好消息啊。能打穿基板是指打穿两层的敷铜+板基？

我对这行业不熟悉，能否帮忙在淘宝上找到供应商？

h2feo4 · 发表于 2009-3-8 14:05:37

to 【17楼】 armok 阿莫
一般的CO2激光之能打穿树脂基体，切铜是没有希望的

kcelery · 发表于 2009-3-8 14:08:13

10 楼的方法是不错。

不过过孔如何解决？总不能又用回钻头吧 :)

我建议用黑色薄膜, 是因为楼上大大话铜对co2激光不吸收.
所以会浪费$$.

如铜箔用化学方法去掉, 当然可以用激光打孔.

armok · 发表于 2009-3-8 14:12:14

【19楼】 kcelery
如铜箔用化学方法去掉, 当然可以用激光打孔.

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打出的效果会如何？不会孔的四周烧得黑黑的吧。。。

kcelery · 发表于 2009-3-8 14:17:35

相信可以一试. 各位大大, 谁人有一部激光机放假.

Friendz · 发表于 2009-3-8 14:22:38

【3楼】 h2feo4 无机酸:

好像有些大财小用了吧，PCB有成熟的方法和设备，为什么一定要用激光呢？
另：感觉你的知识面很宽，讲的技术基本没有偏颇的，赞一个～！像你这样的全才现在已经很难碰到的说。上次来我们这里的老外说我Versatile，我看你才是更适合这个词的。

【17楼】 armok 阿莫

用激光搞PCB容易使基板碳化，引起绝缘电阻降低，不是很好的方法。非要用大炮打蚊子？呵呵。。。

armok · 发表于 2009-3-8 14:23:44

是的。那位手上有激光机？

siliconooo · 发表于 2009-3-8 15:00:57

其实，如果不能直接打穿覆铜，把板子涂覆，再光刻工作量和时间都不短。整个装置的实用性不大。

之前用过感光PCB，用激光打印机打在透明胶片上，在紫外灯或者日光灯下几分钟就可以了。方便、快捷、分辨率很高。

后来看到LPKF的激光制板机，直流口水，看到100多Ｗ的价格望而却步．．．
http://www.lpkf.de/produkte/rapid-pcb-prototyping/laserstrukturierung/laser-strukturieren-hf-mikrowellenschaltungen.htm

LPKF 光刻制版机说明 (原文件名:2009-3-8 14-59-13.jpg)

问过大族的光纤激光打标机的价格，印象不深了，似乎在１５ｗ－２０ｗ这个级别。
http://www.hanslaser.com/content_manage/ArticleShow.asp?ArticleID=79

qzzz · 发表于 2009-3-8 17:27:09

看看

armok · 发表于 2009-3-8 18:15:03

【24楼】 siliconooo 如果不能直接打穿覆铜，把板子涂覆，再光刻工作量和时间都不短。整个装置的实用性不大。
----------------------
同意。我也是这样认为。

不如直接使用刀具雕刻。还能钻孔啊。。何必使用激光？

rifjft · 发表于 2009-3-9 00:01:20

别想了，那些激光都是以万计的。南师大有个教授烧了几十万，还没摸着边

lnskngdc · 发表于 2009-3-9 09:36:53

我以前的公司有个激光雕刻机，是用来打铭牌的，刻pcb没问题，13w

sz_zhao · 发表于 2009-3-9 10:41:30

http://www.518168.cn/markeryagoem.htm
这里有激光打标机全套配件

http://www.518168.cn/ref/
还有很多关于激光的知识。

(原文件名:aa.jpg)

sz_zhao · 发表于 2009-3-9 10:50:12

紫外激光刻蚀多层线路板初步研究 (原文件名:aaa.jpg)
谁能找到完整版本？

h2feo4 · 发表于 2009-3-9 11:41:15

to 【30楼】 sz_zhao
我也没找到全文
不过看摘要，这个目的似乎是清理内层微小短路，而不是进行整板刻蚀
以前AMD的CPU就这么干过，跳线在内层，用激光进行选择性烧断
------------------------------
另外，除非降价95%，我觉得自外激光不适合业余实用，太贵了，而且防护设备也很贵

sz_zhao · 发表于 2009-3-9 11:58:23

以前只是觉得那上面的激光打标机全套配件可以DIY。
用激光只要是涉及到金属就n贵！

AWEN2000 · 发表于 2009-3-9 12:02:27

不实用
起码要好几万

那还不如光显影+化学腐蚀+机器自动打孔、铣边

1万块应该可以搞定吧。

雕刻pcb市场不大。
个人认为一般业余用户不会承受3000块以上的价格，平时打样也不多犯不上话这个钱。个人自己做的pcb无论如何比不上工厂的产品（哪怕这个厂是小作坊）。

画完pcb等个1周问题也不大，不需要上午画完pcb，下午就焊板，晚上就调试吧？

需要打样多的单位，往往有自己的外协厂，打样很方便的，速度也有保证。

个人做pcb 用感光+化学腐蚀就可以了，配台机器自动打孔+铣边就很好了。
如果能够突破简易方法做过孔就完美了

CCGL · 发表于 2009-3-9 13:17:16

各位朋友,大家好!

现在的PCB工艺和思路是:基板全面敷铜---> ......--->再把敷铜基板上多余的铜层去掉。这是先“加法”，再“减法”。

我觉得（我希望）应该在前人的基础上，探索这种工艺：无铜层基板--->无铜层基板上打孔--->无铜层基板上“印”导电线、焊盘，甚至把焊孔、过孔的“沉铜”一并　一“印”了事。这是近乎单纯“加法”。

我手头有几小块在陶瓷基板上“印”导线的实物。

sz_zhao · 发表于 2009-3-9 13:37:01

柔性电路板就是这么做的，可以去看看3M的微互联技术
http://solutions9.3m.com/wps/portal/3M/zh_CN/electronics/home/ElectronicsSolutions/Computer/Microinterconnect/

h2feo4 · 发表于 2009-3-9 13:40:42

to 【34楼】 CCGL
PCB的加法制成是很古老的技术了
陶瓷基底上可以烧结，但一般的树脂基上，很难保证附着力的
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现有PCB上直接印刷导线常有（铜浆、银浆、石墨乳、镀银铜浆、镍浆）（均为导电粉末填充的液态树脂），一般只用作跳线、填孔、屏蔽层等，没见过直接作为导线用的
玻璃和陶瓷基板上倒是有

armok · 发表于 2009-3-9 14:55:39

看来PCB的简单制作工艺，是很值得研究。

如果我们网站愿意出十万元作为研究经费，有人可以帮我们主持这个研究工作吗？

注：所有的资料会全部开源。

h2feo4 · 发表于 2009-3-9 15:31:55

to 【37楼】 armok 阿莫
我希望得到部分经费支持
前几天我刚完成5mil热转印工艺（http://www.ourdev.cn/bbs/bbs_content.jsp?bbs_sn=3234137）
如果能得到支持（不一定要10万那么多）
我承诺4个月内对不少于三种成像工艺，三种过孔工艺，三种刻蚀工艺进行不少于100次试验，所有样本均可实物提供
保证所有所需原料和设备均是市场上比较容易采购的
我正在进行黑孔直接电镀工艺（Black Hole 工艺）试验
部分实验板照片：

(原文件名:P1012904.JPG)

我收集的PCB与SMT工艺资料（所有资料均提供原文位置），可以随时共享（之前没有共享主要是因为网速太慢，这堆东西接近1G）
一部分：

(原文件名:1.JPG)

(原文件名:2.JPG)

(原文件名:3.JPG)

(原文件名:4.JPG)

(原文件名:5.JPG)

sunny1500 · 发表于 2009-3-9 15:52:23

我曾经问过在激光打标机厂的同学，

用激光刻PCB的话成本大概多少，同学告诉我，激光头起码以万记

我看成本太高，没再考虑

tage · 发表于 2009-3-9 16:03:27

热转印没必要那么细，都没有5mil间距的芯片。。成功率好就可以了。。

h2feo4 · 发表于 2009-3-9 16:57:06

to 【40楼】 tage
5mil的确大部分DIY用不上
但对细线的研究，对提高中等粗细线条的可靠性又很大帮助，能提高成功率和改善信号完整性
另外，5mil可以满足0.3mm的QFP，或者1.0mm的BGA相邻PAD之间走两条线，还是有一些吸引力的

siliconooo · 发表于 2009-3-9 17:41:05

建议阿莫发动大家搞个曝光机和蚀刻机的开源项目。

这曝光机2万多，蚀刻机4000。定时、温控和循环泵。发挥阿莫这里单片机和机加工的优势。

曝光机 (原文件名:551635_BB_00_FB.jpg)

蚀刻机 (原文件名:551937_BB_00_FB.jpg)

CCGL · 发表于 2009-3-9 17:46:24

【37楼】 armok 阿莫

看来PCB的简单制作工艺，是很值得研究。

如果我们网站愿意出十万元作为研究经费，有人可以帮我们主持这个研究工作吗？

注：所有的资料会全部开源。
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阿莫兄弟真是个干事业的主。赞！

如果有那么一天, 我不再从事现在的工作, 我真的愿意去阿莫兄弟那里帮忙。我可以不要阿莫兄弟的工资、我愿意交给阿莫兄弟十万元。。。总之不差钱，有个住宿栖身的地儿、有食堂的饭菜就行。技术上争取能有所贡献，干不动活了，打水、扫地、看大门也可以吧？

eric1970 · 发表于 2009-3-9 17:51:47

12W Pulse , 16W RMB, (峰值功率12KW)
20W Pulse , 20W RMB, ( Peak 15KW), Wavelength 1064.
200W ,连续, 60W RMB,

50W, CW，，模块: 10W RMB
20W, Pulse, 模块， 40mJ, 17W RMB

RB Plus Gold 50W diode pumped module 8.5W RMB

Pulse-pumped module, (6) 100W QCW bars 40W RMB
RBA 140W diode pumped module, 4x126mm Rod 29W RMB

eric1970 · 发表于 2009-3-9 17:57:20

基本上同一类型的激光器就那么2,3家在卖, 大族，华工，楚天等整机厂商也是从这些家拿的货,

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上面的 5行是光纤激光器价格，单单激光器,最便宜的就是 16W左右，整机厂商再做成机器，最便宜也要30W人民币

下面的3行是半导体泵浦模块，还要加上水冷机，泵浦镜片, Q-开关，价格和上面的差不多,可能略微便宜点.

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应该说非常不适合业余爱好者DIY :).

top00001 · 发表于 2009-3-9 18:01:10

我在研究喷墨直打pcb

正在找合适的墨水

资金俺不缺，如能成功，

阿莫开模具生产个pcb托板吧，

硬板板是用cd打印功能打的，要仿cd托板做一个pcb托板。

armok · 发表于 2009-3-9 20:51:41

【38楼】 h2feo4 无机酸 ,

以你在本帖子与之前发表的一些关于PCB的帖子，我感觉你是非常适合的人选。

1. 你感觉需要多长时间有成果？如果你正好没有事做，这段时间我们可以聘请你作为研究人员，到我们这里上班，当然，会有工资 :)
2. 我们会在网站资源上，包括机械车间上进行第一优先的配合。
3. 我会安排两个工作人员配合你的工作。
4. 我会按承诺，安排十万元资金在这个项目上。

当然，你需要：

1. 先描述出你的方案与构思。我会组织一些网友专家进行评审。
2. 研究成果最好有DIY的便利性，使这个研究成果，能造福我们的网友。

如果你的方案我们审核通过了，最后出不来研究成果，不用担心，你不用负责任。

armok · 发表于 2009-3-9 20:56:06

【46楼】 top00001
阿莫开模具生产个pcb托板吧，硬板板是用cd打印功能打的，要仿cd托板做一个pcb托板
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这个我感觉不应该很难吧。使用加工中心，可以用铝合金帮你造一只。如果铝合金不行，换成钛合金或镁铝合金也行。

不过前提是：你需要提供可行的方案，这样我才能将加工中心让出来一下。加工中心目前的全部安排给雕刻机生产的。我之前承诺过，在第一批订单交货前，我们的机械车间是不接任何的外面订单。

（注：加工中心是做模具的利器。）

h2feo4 · 发表于 2009-3-10 07:52:43

to 【47楼】 armok 阿莫
首先非常感谢armok的大力支持
我的时间计划是从2月到7月（现在正在进行）。虽然我很有时间，不过现在还没法去armok那里，以后也许有机会
方案和构思，稍后整理下就发
当然是要保证可以比较容易DIY的

另：
to 【46楼】 top00001、【48楼】 armok 阿莫
喷墨打印PCB也许用不着做什么CD托架，市场上有一些喷墨打印机是可以不经任何改造直接打印PCB的，一般是便携式的小喷墨，我用的是CANON BJC-50，实测打印1.0mm厚（这是我手里最厚的）的PCB没有任何问题（只是进纸滚有时候打滑，用手辅助推一下即可），不过铜表面对墨水不太浸润，估计需要事先对铜做一些表面处理。

armok · 发表于 2009-3-10 07:57:36

【49楼】 h2feo4 无机酸,

呵呵，期待看到你的方案。

“不过铜表面对墨水不太浸润，估计需要事先对铜做一些表面处理” 我想用一些清理油污的药水泡一会应该行。

你是使用什么油墨打印？

h2feo4 · 发表于 2009-3-10 08:06:02

to 【50楼】 armok 阿莫
打印用的是CANAN BCI-10原装墨水，目前手里没有其他的

armok · 发表于 2009-3-10 08:10:48

我们也有一台EPSON 的CD打印机。

我没有试过它的药水是否能适合PCB打印。腐蚀时是否会掉线条？有空测试一下。

h2feo4 · 发表于 2009-3-10 09:21:56

过孔部分的发表在这里了：
http://www.ourdev.cn/bbs/bbs_content.jsp?bbs_sn=3236212

top00001 · 发表于 2009-3-10 10:28:56

pcb表面不吸墨，通常打印这类东西，要用加热装置，使墨快干，好在铜箔导热快，因此可以不用机内埋设加热装置那么痛苦，可在出口处对这铜箔吹热风加热。

墨水么，epson的8色机有一种亮光墨，无色，是最后喷在打印面上，的一层保护膜。

这个可能可以抗腐蚀，而且兼容墨水有这种型号。

现在又把打印机进纸去掉，装在方轨平台上，就可打印玻璃啥的，感觉阿莫适合干着个，跟雕刻机技术相仿。

(原文件名:eee.jpg)

armok · 发表于 2009-3-10 12:42:34

【53楼】 h2feo4 无机酸
过孔部分的发表在这里了：
-----------------------------------
谢谢。我现在在外面。有空细读。

Friendz · 发表于 2009-3-10 20:01:13

价格要是再贵的话，不如办一家PCB厂了，估计一台合用的激光器和一个PCB小工厂的所有设备差不多价格。

warmonkey · 发表于 2009-3-10 20:49:00

可以自己制作氮分子激光器，是紫外激光，
自制容易，不需要特殊光学元件，最多只要几个镜子就可以了，

自制的可以在铜版上打出孔，雕刻PCB小菜。
科创有人自制成功了，连氮气都没有使用，直接用空气就顺利出光了。

但是要大功率的话，得氮气才行。

http://bbs.kechuang.org/read.php?tid=13154 （要注册）

http://bbs.kechuang.org/1211102696/Mon_0903/37_3461_65fd1e412c01392.jpg

http://bbs.kechuang.org/1211102696/Mon_0903/37_3461_04090dfcd878513.jpg

http://bbs.kechuang.org/1211102696/Mon_0903/37_3461_ce27af4743aff5a.jpg

http://bbs.kechuang.org/1211102696/Mon_0903/37_3461_99ff9f2f242e60f.jpg

armok · 发表于 2009-3-10 23:21:57

【57楼】 warmonkey ,

哈哈，又来一位激光专家级的网友了。欢迎。

Friendz · 发表于 2009-3-10 23:34:26

【57楼】 warmonkey

好，长见识了，回头我也试试氮分子激光器。

h2feo4 · 发表于 2009-3-11 08:01:07

很早以前在手电论坛看过氮分子激光器，感觉做起来危险性比较大
个人认为业余条件下对高压和紫外线都没有足够的防护手段

changjing · 发表于 2009-3-11 10:58:18

【57楼】 warmonkey
这种氮分子激光器在198X年的中学科技上介绍过，我在93年的时候自制过一台，不过没有办法产生连续激光，而且脉冲有很大的随机性，如果能够产生连续激光或是能够触发发射脉冲就有实用价值了

ee168 · 发表于 2009-3-11 11:50:59

看了一大堆,觉得直接用激光打铜基板不太可行,成本太高,控制也麻烦,它的好处就是最小能打 0.25mm的孔

延续10楼的办法,用小功率激光过程为

先钻孔,上薄膜,激光烧膜,要求在一台机器上完成

腐蚀,和沉铜拉下来完成

warmonkey · 发表于 2009-3-11 21:33:46

防护可以用防紫外线的太阳镜。
高压不厉害，躲远一点就行了。
我用高压都是在地上画个框，保持不进入框内。
紫外激光散射小，防护眼镜就能搞定。不像CO2的红外激光，会散射，不看光斑都会烧到眼睛。

Google搜索SAM’s laser faq，其中有氮分子激光器的指导。这个人经验丰富且很专业。
我自己没有做过，是看论坛上其他人做的。

banyan_city · 发表于 2009-6-9 01:37:57

长见识了

dragonathust1 · 发表于 2009-6-12 08:44:59

有人有兴趣DIY N2激光器么

wychao · 发表于 2009-6-12 09:46:29

自制的激光器光功率不好控制，还有光束的均匀性和光斑大小，这些都会影响刻蚀

如果要用激光器雕刻PCB，需要什么类型的激光？功率多大？价格如何？

阿莫论坛20周年了！感谢大家的支持与爱护！！