Changes between Version 8 and Version 9 of CraftRoboReflow_e


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Sep 13, 2012 7:50:51 PM (7 years ago)
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maki
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    v8 v9  
    6464 ○[[Image(wiki:CraftRoboReflow:RIMG0022.JPG, 300px)]] ×[[Image(wiki:CraftRoboReflow:RIMG0019.JPG, 300px)]]
    6565 
     66== The trial and error; finding the best machine and material for stencil ==
     67A lot of people try to prepare stencils in-house, e.g., http://www.ladyada.net/library/smt/laserstencils.html, and http://www.instructables.com/id/Create-Solder-Paste-Stencils-with-Cricut/. However,  these methods still have some problems as followings;
    6668
    67 13. できあがり!
     69  1. low accuracy
     70  2. requires expensive machines (e.g., laser cutter) and/or poisonous materials (e.g., the polyimide film)
     71  3. requires time and troubles to setup stencil data and/or the machine
    6872
    69 *クラフトロボとは?[[BR]]
    70 グラフテック株式会社さんの製品で、はさみやナイフを使わずに、簡単操作で紙やフィルムを自由に切ることができるカッティングマシンです。
    71 お手持ちのパソコンに繋ぐことで、複雑な図形もきれいにカットできます。
    72 クラフトロボでは、DXFファイルを読み込んでそれに従って切り取ることができます。
    73 基板設計ソフトであるEagleでは付属のdxf.ulpでDXFを出力することができますが、DXFの互換性の問題でクラフトロボで読み込むことができなかったため、
    74 自作のcream-dxfを作成したのでした。[[BR]]
    75 クラフトロボの詳細は[http://craftrobo.jp/index.html こちら]をご覧下さい。
     73To solve these problems, we made trial-and-errors using 4 methods and 6 materials.
    7674
    77 == ステンシルを作ったあとは... ==
    78 クリームはんだの印刷からリフローまでは「[http://trac.switch-science.com/wiki/HomeReflowKit ご自宅リフローキット]」のページを参考にして下さい。
    79 [http://www.youtube.com/watch?v=prjB_myCwSY よろしければ動画もどうぞ!]
     75=== Laser cutter ===
     76We visited one of FabLab in Japan, and used a laser cutter to try cutting PET-film and polyimide film.
    8077
    81 = おまけ =
    82 ここからは、クラフトロボでステンシルを作成するに至るまでの試行錯誤を紹介します。
     78 * PET-film
     79The cutting edge swells up, and the heat of laser may fill the holes again.
    8380
    84 == 先人の事例 ==
    85  1. レーザーカッター[[BR]]
    86    たとえば、[http://www.ladyada.net/library/smt/laserstencils.html Adafruitさん]がやっています。
    87    ここでは、カプトンフィルム(ポリイミドフィルム)を使っています。
    88    カプトンは熱を加えても融けないため、開口部の周囲が盛り上がってしまう事がありません。
    89    これは利点ですが、カプトンは高価なのが難点です。また、融けない=燃やして穴を開けるため、ピッチが細かい物はうまくいかないようです。
    90    カプトンを加熱すると有毒ガスが出てくるのもイヤです。
    91    カプトンの代わりにPETフィルムを使うと、開口部の周囲が盛り上がる、開いた穴が融けて再融着してしまうという問題があります。
    92  1. カッティングプロッタ[[BR]]
    93    たとえば、[http://www.instructables.com/id/Create-Solder-Paste-Stencils-with-Cricut/ Instructables]でも、先人ががんばっています。
    94    この手法では、データの処理に割りと手作業が多いのが難点です。
    95    また、カッティングプロッタの機種のせいか、精度が低くて四角が楕円になってるのが問題です。
     81 * Polyimide film
     82Polyimide film emits poisonous gas under high-temperature. The cutting edge is not straight.
    9683
    97 私たちは、カッティングプロッタを使って、より簡便で精度の高い方法を探る事にしました。
     84The laser cutter is expensive but cannot be used for fine pitch PCB design.
    9885
    99 == ステンシル用素材の試行錯誤 ==
     86=== CNC milling machine ===
     87We used a CNC milling machine to try cutting a phosphor bronze plate.
    10088
    101  - 燐青銅板[[BR]]
    102    エッチングまたはCNCミルで穴を開ける。
    103    エッチングは、[http://blog.indoor-airplane.shop-pro.jp/?cid=11022 インドアプレーンのtokoさん]がやってらっしゃいます。
    104    データの前処理が大変、表裏のマスクの位置合わせが大変、ピッチが細かいと無理、廃液処理が大変。
    105    CNCは、エンドミルの径をあまり細くできないので、開口部が丸くなります。また、高価なエンドミルがどんどんダメになる。
    106  - PETフィルム(マイラー)[[BR]]
    107    硬くて切り抜けない。100μmくらいが限度。硬いので、細かい部分が折れやすい。隣のパッドとつながる。
    108  - 塩化ビニール[[BR]]
    109    伸びる。アルコール等の薬品に弱い。
    110  - ラミネートパウチ用フィルム(PET+塩化ビニル)[[BR]]
    111    塩ビの層がネチャついて、切り抜けない事がある。同じ厚さのPETよりも切りやすいぶん、弱く、すぐにダメになる。
    112    アルコール等の薬品に弱い。PETと塩ビの層がはがれる。
    113  - カプトンフィルム(ポリイミドフィルム)[[BR]]
    114    融けないので、レーザーで切った際に再融着しない、切り口が盛り上がらない。高価、加熱すると有毒ガスが出る。
    115  - ポリプロピレン合成紙[[BR]]
    116    水やアルコールに強い。あまり伸びない。手で切れないくらい丈夫だけど、カッターには弱いから切りやすい。
    117    切り口はぼそぼそしていて、あまり綺麗ではない。願わくば、表面がツルツルだといい。
     89 * Phosphor bronze plate
     90The cutting edge wells up.
    11891
     92The hole size and  the diameter of the corner depend on the endmill diameter. The larger endmill is proper for high-speed manufacturing and slow degradation of endmills, but it is not proper for fine pitch PCB design. The small size endmill easily degrades and it is expensive.
     93
     94=== Cutting plotter ===
     95We tried cutting 4 kinds of materials, PET-film, vinyl chloride sheet, laminate film, and polypropylene synthetic paper using a cutting plotter named Craft-ROBO (made by Japanese company GRAPHTEC).
     96
     97 * PET-film
     98The rigidity of the PET-film makes it easy to be broken, and the neighboring pads easily get together. It cannot be used for fine pitch PCB design. And our Craft-ROBO could not cut out if thicker than 100um (micro-meter).
     99
     100 * Vinyl chloride
     101It stretches easily, i.e., the accuracy is low. It is weak against alcohol.
     102
     103 * Laminate film
     104Laminate film is the double-layered film of PET-film and vinyl chloride, generally used for laminate pouches. It is difficult to cut completely because the vinyl chloride layer is soft, but the accuracy is not so low. However, it tends to tear easily.
     105
     106 * Polypropylene synthetic paper
     107Polypropylene synthetic paper is paper like sheet made of polypropylene fiber. It is easy to cut completely, of course it is a paper, i.e., the accuracy is high enough. It is just paper, but it is difficult to tear by hands, i.e., it is tough enough for stencil use. It has good resistance to alcohol and water.
     108
     109Based on the results, we chose the cutting plotter and polypropylene synthetic paper.
    119110現在のところそれぞれ上記のような理由で、ポリプロピレン合成紙を使用しています。[http://www.switch-science.com/products/detail.php?product_id=822 ポリプロピレン合成紙はこちらからご購入]いただけます。
    120111