파이버컷 레이저

이제 제조업체가 멋진 PCB(인쇄 회로 기판)를 얻는 것이 그 어느 때보다 쉬워졌습니다. KiCAD와 같은 무료 오픈 소스 소프트웨어를 사용하면 합리적인 가격의 여러 PCB 제조 업체에 설계를 보내고 일주일 만에 전문가 수준의 보드를 다시 받을 수 있습니다. 그러나 여러 PCB 설계 반복을 수행하는 경우 일주일이라도 너무 많은 시간이 될 수 있습니다. 이것이 바로 DIY PCB 제조 기술이 여전히 우리 커뮤니티에서 자리를 잡고 있는 이유입니다. 메릴랜드 대학의 Small Artifacts Lab 팀이 개발한 Fibercuit은 프로토타입 PCB를 신속하게 생성하고 심지어 3D 구리 물체도 형성할 수 있는 흥미롭고 새로운 광섬유 레이저 기반 PCB 제조 시스템입니다.

오늘날 사용되는 두 가지 일반적인 재택 PCB 제조 기술은 화학적 에칭과 밀링입니다. 에칭은 특수 화학 물질을 사용하여 PCB 블랭크의 마스크되지 않은 구리를 용해시켜 흔적과 패드를 남기는 검증된 방법입니다. 그러나 에칭은 지저분하고 관통 구멍을 수동으로 드릴링해야 하며 결과적으로 보드가 직접 만든 것이 분명합니다. 밀링은 더 간단하지만 밀링/조각 기계가 필요하며 가격이 저렴하지 않습니다. 또한 공기 중의 유해한 기판 먼지 흡입을 방지하기 위해 호흡기를 사용하고 주의 깊게 청소해야 합니다.

Fiber 레이저 절단기/조각기를 사용할 수 있는 경우 Fibercuit이 더 나은 기술입니다. 파이버 레이저 절단기는 저렴하지 않습니다. 저전력 고체 레이저나 강력한 CO2 레이저보다 훨씬 비쌉니다. 단지 PCB 제작을 위해 이러한 파이버 레이저를 구입하는 것은 가치가 없을 것입니다. 그러나 이미 파이버 레이저를 가지고 있다면 Fibercuit이 매력적입니다.

이 기술은 혁명적이지는 않지만(레이저 절단 PCB는 이미 널리 사용되고 있습니다) 정교한 소프트웨어 제어와 간소화된 프로세스가 이 기술을 돋보이게 합니다. 아이디어는 간단합니다. 파이버 레이저는 구리 트레이스, 패드 등의 경계를 절단합니다. 이 프로세스를 위한 블랭크를 만들기 위해 사용자는 얇은 구리 시트에 Kapton 테이프(기판)를 적용합니다. 롤러는 거품을 제거하는 데 도움이 됩니다. 소프트웨어는 PCB 설계 파일을 가져와 레이저를 더 낮은 출력 밀도 수준으로 설정하여 구리만 절단하고 Kapton 기판은 그대로 둡니다. 더 높은 전력 밀도 수준은 Kapton을 절단하여 관통 구멍을 "드릴"할 수 있습니다.

Fibercuit에는 두 가지 추가 트릭이 있습니다. 첫째, 레이저를 사용하여 솔더 페이스트를 녹이고 솔더 조인트를 형성할 수 있습니다. 이를 통해 수동 납땜이 필요하지 않으며 프로토타입 제작의 전체 프로세스 속도가 빨라집니다. 그 납땜 이음새는 완전히 깨끗하지는 않지만 작동합니다. 또한 매우 정밀한 열 적용으로 보드의 일부를 구부릴 수도 있습니다. 이는 3D "kirigami" PCB를 생산하는 데 유용하며, 일부 창의적인 사람들이 자신의 프로젝트에 적용할 수 있는 방법을 찾을 수 있다고 확신합니다.