ファイバーカットレーザー

メーカーにとって、優れた PCB (プリント基板) を入手するのがかつてないほど簡単になりました。 KiCAD のような無料のオープンソース ソフトウェアを使用すると、手頃な価格の多数の PCB 製造会社に設計を送信し、わずか 1 週間でプロ品質の基板を受け取ることができます。 しかし、PCB 設計を何回か繰り返す場合には、1 週間でも時間がかかりすぎることがあります。だからこそ、DIY PCB 製造技術が私たちのコミュニティで依然として重要な役割を果たしています。 メリーランド大学の Small Artifacts Lab のチームによって開発された Fibercuit は、プロトタイプ PCB を迅速に作成し、さらには 3D 銅オブジェクトを形成できる、興味深い新しいファイバー レーザー ベースの PCB 製造システムです。

現在使用されている一般的な家庭用 PCB 製造技術は、化学エッチングとミリングの 2 つです。 エッチングは、特殊な化学物質を使用して PCB ブランク上のマスクされていない銅を溶解し、トレースとパッドを残す実証済みの方法です。 しかし、エッチングは面倒で、手作業でスルーホールを穴あけする必要があり、明らかに自家製の基板ができてしまいます。 フライス加工はより簡単ですが、フライス/彫刻機が必要であり、それらは安価ではありません。 また、空気中の有害な基材粉塵の吸入を防ぐために、呼吸用保護具の使用と慎重な清掃も必要になります。

ファイバー レーザー カッター/彫刻機を使用できる場合は、Fibercuit の方が優れた手法です。 ファイバーレーザーカッターは決して安いものではありません。低出力のソリッドステートレーザーや強力な CO2 レーザーよりもはるかに高価です。 PCB の製造のためだけにこのようなファイバー レーザーを購入する価値はおそらくありませんが、すでにファイバー レーザーをお持ちの場合は Fibercuit が魅力的です。

この技術は革新的ではありませんが (レーザー カット PCB はすでに普及しています)、洗練されたソフトウェア制御と合理化されたプロセスにより、この技術は際立っています。 アイデアは単純です。ファイバー レーザーが銅配線やパッドなどの境界を切断します。 このプロセス用のブランクを作成するには、ユーザーはカプトン テープ (基板) を薄い銅シートに貼り付けます。 ローラーを使うと気泡を取り除くのに役立ちます。 ソフトウェアは PCB 設計ファイルを取得し、レーザーをより低い出力密度レベルに設定して銅のみを切断し、Kapton 基板はそのままにします。 より高い電力密度レベルは、カプトンを切断してスルーホールを「ドリル」することができます。

Fibercuit にはさらに 2 つのトリックがあります。 まず、レーザーを使用してはんだペーストを溶かし、はんだ接合を形成します。 これにより、手作業によるはんだ付けの必要性がなくなり、プロトタイプの作成プロセス全体がスピードアップします。 これらのはんだ接合部は完全にきれいではありませんが、機能します。 非常に正確に熱を加えることにより、ボードの一部を曲げることもできます。 これは 3D「切り紙」PCB を作成するのに役立ち、クリエイティブな人々の中には自分のプロジェクトに適用する方法を見つけることができると確信しています。