PCB打印机功能配置

PCB打印机钻孔机

在打印输出之前应该先进行钻孔。钻孔时需要预先在Protel中导出Drill的TXT文件。该文件属于gerber文件格式，用火影PCB的软件打开后可以读取。正确读取后，软件上会显示出设计的PCB孔图。不过有一点需要注意。Protel输出的孔的XY坐标是以protel设计界面的左下角为0，0原点的。此时应该在PCB设计时重新定义原点至KeepoutLayer范围的左上角，如果你设计的外形是一个圆形，那么原点应该定义在此圆的外切正方形的左上角。为了打印双面板，应该在以此原点为中心在toplayer上画一个过孔作为参考点。

在设置页设置好3个参数：换刀高度，跨越高度，下刀深度。换刀高度一般定为Z轴的最高点，跨越高度一般应尽可能贴近PCB板的表面，一般离PCB表面2mm左右，此高度为钻孔完成后抬刀行走需要的高度；下刀深度为穿透pcb所需要的深度。到当点击“钻孔”按钮时，xy轴会自动移动到需要钻孔的位置，在第一次下刀前和每次检测后发现钻孔的直径变化了，就会提示更换钻头。

在钻孔前请将PCB板固定牢固。

PCB打印机激光打印

将准备好的PCB文件打开，设置好合适的原点，对于打印双面板的情况，需要设置正确的原点，以便使两面的PCB孔可以准确无误地重合。由于使用了视觉辅助定位，在视觉一栏中，可以通过设备底部的显微摄像头观察到要打印的目标PCB板。对于双面PCB来说，应该在原点的位置（一般定在TOP Layer的左上角）打一个1mm左右的小孔，由于孔是通孔，在PCB的两面均可通过摄像头观察到，运动xy两个轴，使得激光点位于PCB的小孔的正中心即可。由于使用了摄像头观测，不必担心激光对眼睛的伤害。

在设置中设置好合适的Y方向精度，一般测试时使用0.1mm，正式打印可使用0.05mm，这样可以确保激光点将不必要的部位完全烧蚀干净，避免留下死铜。

一切设置完毕点击打印即可。

测试打印一般先在纸上进行打印，此时为了提高打印速度，可直接打印正片，特别是对于一些特殊的封装，应该先打印正片后将元件与打印好的测试纸进行脚位尺寸的测试，但是对于正式打印时必须打印负片，也就是要点一下“反色”按钮使得打印的图片如图1。

打印的速度视使用的激光的功率大约为8-15分钟/cm2,

PCB打印机切割SMT模板

此功能一般称之为“切钢网”，只不过由于激光功率很小，不可能切割钢网，取而代之的是切割PVC薄片，对于小批量的生产加工来说，效果不逊色于钢网。

这个功能使用前需要导出PCB文件的TopPaste和BottomPaste层。使用设备附带的PCB软件打开后可以看到paste图形，这个paste图形一般包括一个外框和里面的焊盘形状，然后点击“识别”按钮，系统会自动将需要切割的图形识别出来，当然也包括了外框的识别，如果不需要切割外框，则在下面的元素栏中将外框的那个复选框去掉，一般是最后的几个。接下来就点击“切割”按钮开始切割。通过调整驱动板上的激光强度旋钮可以调小或调大激光的强度。

PCB打印机设置页面

这个页面可以设置以下功能：

起步速度：步进电机的起步每步间隔，数值为参考数，不具有实际单位，范围0－65535

最高速度：步进电机的最高速时的每步间隔，数值为参考数，不具有实际单位，范围0－65535

为减少震动和噪音，在加减速模式下步进电机采用渐进式起步的方式，由于不同的步进电机的启动特性不同，这样就存在一个起步加速和减速停止的过程。上面两个间隔数就是来设定最慢的起步速度和最高的运转速度的。

烧蚀速度：激光打印过程中，x轴匀速运动的速度，数值为参考数，不具有实际单位，范围0－255，如果设定的运动模式为“加减速”，则此项不起作用。

通讯端口：设置和驱动通讯的串口号。可以到设备管理器中查到。

激光延时：在烧蚀时每次的延时，这个时间越长，照射到某点的激光时间就越长，从而客观上增加了激光的烧蚀强度。

钻孔设置：请参见钻孔机部分

打印幅面：该设置定义了PCB打印机的物理打印范围。也影响到软件内显示画布的尺寸。如果设置的范围超过了物理范围，如果打印该尺寸的pcb则会造成步进电机的移动到止点也可能会损坏机械结构。

纵向精度：该参数定义了每次Y轴方向的运动距离，该距离与激光点的大小有关，也影响了打印的速度和精度，对于0.01mm左右的激光点来说，移动距离设置成0.05已经完全可以满足pcb精度的要求了。为了提高测试时的速度可以将此距离适当增大到0.1或更大。

定位参数：当前位置代表以所设置的原点位置为逻辑原点的当前位置，单位为mm。可以将xyz三轴移动到任意位置后点击“清零”设置为原点。无论是打印，钻孔，切割钢网，都会以此位置为初始参考原点进行运动，所以原点的设置极为重要。原点的位置一般需要配合激光点的位置，激光点的位置可以在定位一栏中看到，通过摄像头，可以清晰看到红外的激光光点，由于在不打印时使用的是微弱的启动电流，所以在照射部位不会产生烧蚀所需的热量，反而刚好可以使用摄像头清晰观察到。

x(y)100mm脉冲数：x(y)轴方向上移动100mm所需要的脉冲数，脉冲是提供给步进驱动器进行输出电流所需的。脉冲的数字则需要软件内部进行换算输出，从而达到精确的移动。由于丝杆的制造误差，采用100mm的脉冲数字计量可以将实际的误差限制在一个非常微小的范围内。

z10mm脉冲数:同上，只是距离为10mm。

步进驱动参数：根据步进电机的差异设置细分数，维持电流，和衰减模式。请参见步进驱动IC TB6560AHQ

PCB打印机定位设置

该功能利用摄像头拍摄和OPENCV视觉库进行辅助定位，特别是用于观察激光点的位置便于设置原点。使用鼠标可以将绿色的辅助准星设置到激光点上，通过移动xy轴将激光点移动到所需的原点上点清零设置原点。

1. 使用了10mm的xy光轴，很大程度上增加了机架的刚度

2. 使用丝杆和双螺母消回差，精度<0.01mm

3. 使用了TB6560AHQ步进驱动器最大细分可达16细分

4. 提供限位开关光点开关的安装位和输入端子，可支持0点限位功能

5. 提供LED输出照明端子，恒流输出可调，可支持大小电流的LED，可三个LED串联灵活掌握。

6. 摄像头辅助视觉

7. 同时支持钻孔，打印PCB，切割smt模板多个功能。

8. 打印幅面达110×150mm

9. 电机转速超过10000转每分钟。卡钳直径0.4－4mm。运行电流12V2A

10. 整机尺寸 长350mm宽280高280mm

11. z行程40mm，光轴6mm

12. 激光功率>1.5W

13. 驱动电压要求12V8A（步进电机0.3A，电钻启动需要6A，激光1A) 数字板电压5V由PC USB提供，待机电流0.03A，在待机连接状态下为步进电机提供半流锁定，总电流约0.3A

14. 带有机械手轮可以辅助定位，在接触半流锁定的情况下有效

15. 设备已附带火影系列PCB软件。

16. 总质量：5kg

手工制作PCB经历了70年代的刀刻，80－90年代的手绘，90年代末年出现的热转印，2007年出现的感光干膜，2010年使用雕刻机雕刻一共五代的演进，操作上逐渐省力，准确度逐渐提高。由于购买小型雕刻机的人多数只是用来制作电路板，花较多的钱购买雕刻机制作电路板逐渐不被认可，而热转印和感光干膜对于人手工的要求和材料设备要求又较高，也很难被普通的电子爱好者长期采用。 由于激光没有压力，除钻孔外，对机架的刚性要求不高，由于自动化程度较高，对人手工的要求就很低，类似于普通的打印机，任何人只要能够操作电脑，所制出的PCB的效果是相同的，在功率激光逐渐普及，价格逐渐趋于合理的过程中，激光打印pcb的技术将逐渐替代传统手工制作PCB的工艺。 2100433B

目前市场常见分类：

1.螺钉式PCB接线端子

2.插拔式PCB接线端子，也被称为公母插座

3.固定式PCB接线端子

4.弹簧式PCB接线端子

5.组合式PCB接线端子

6.栅栏式PCB接线端子

PCB是英文(Printed Circuit Board)印制线路板的简称。通常把在绝缘材上，按预定设计，制成印制线路、印制元件或两者组合而成的导电图形称为印制电路。而在绝缘基材上提供元器件之间电气连接的导电图形，称为印制线路。这样就把印制电路或印制线路的成品板称为印制线路板，亦称为印制板或印制电路板。

PCB印刷应用

PCB几乎我们能见到的电子设备都离不开它，小到电子手表、计算器、通用电脑，大到计算机、通迅电子设备、军用武器系统，只要有集成电路等电子无器件，它们之间电气互连都要用到PCB。它提供集成电路等各种电子元器件固定装配的机械支撑、实现集成电路等各种电子元器件之间的布线和电气连接或电绝缘、提供所要求的电气特性，如特性阻抗等。同时为自动锡焊提供阻焊图形；为元器件插装、检查、维修提供识别字符和图形。

PCB印刷如何制备

PCB是如何制造出来的呢？我们打开通用电脑的键盘就能看到一张软性薄膜（挠性的绝缘基材），印上有银白色（银浆）的导电图形与健位图形。因为通用丝网漏印方法得到这种图形，所以我们称这种印制线路板为挠性银浆印制线路板。而我们去电脑城看到的各种电脑主机板、显卡、网卡、调制解调器、声卡及家用电器上的印制电路板就不同了。它所用的基材是由纸基（常用于单面）或玻璃布基（常用于双面及多层），预浸酚醛或环氧树脂，表层一面或两面粘上覆铜簿再层压固化而成。这种线路板覆铜簿板材，我们就称它为刚性板。再制成印制线路板，我们就称它为刚性印制线路板。单面有印制线路图形我们称单面印制线路板，双面有印制线路图形，再通过孔的金属化进行双面互连形成的印制线路板，我们就称其为双面板。如果用一块双面作内层、二块单面作外层或二块双面作内层、二块单面作外层的印制线路板，通过定位系统及绝缘粘结材料交替在一起且导电图形按设计要求进行互连的印制线路板就成为四层、六层印制电路板了，也称为多层印制线路板。现在已有超过100层的实用印制线路板了。

PCB印刷生产过程

PCB的生产过程较为复杂，它涉及的工艺范围较广，从简单的机械加工到复杂的机械加工，有普通的化学反应还有光化学电化学热化学等工艺，计算机辅助设计CAM等多方面的知识。而且在生产过程中工艺问题很多而且会时时遇见新的问题而部分问题在没有查清原因问题就消失了，由于其生产过程是一种非连续的流水线形式，任何一个环节出问题都会造成全线停产或大量报废的后果，印刷线路板如果报废是无法回收再利用的，工艺工程师的工作压力较大，所以许多工程师离开了这个行业转到印刷线路板设备或材料商做销售和技术服务方面的工作。