Лазерная установка для засветки фоторезиста от AlphaCrow

[Pyku_He_oTTyda]

maliiv, про фольгу знаю, но в этом случае был "невариант"... Вывода торчали из корпуса на 1 мм всего.
Первый раз припаял удачно, второй раз нет...
Заземления нет, но стол, фен, паяльник соединены между собой, браслет соответственно тоже есть. При непосредственной пайке даже паяльник выключил (индукция).
Это лирика, не я первый, ни я последний:)

Добавлено after 38 seconds:
кт315b, ncbelov, спасибо огромное за ссылки!

Добавлено after 1 minute 16 seconds:
olee, спасибо! Много интересного и полезного от Вас узнал!

[PolSerg]

[uquote="Lecter2017",url="/forum/viewtopic.php?p=4399635#p4399635"]ncbelov, Вот с такой камерой нет проблем. https://aliexpress.ru/item/100500307760 ... 4aa6Vqhr6l
Три проставочных кольца и объектив[/uquote]

Прикольная камера, только получил, поигрался с фокусировкой, разобрал и сразу же спалил))) Так и не понял что произошло, USB определяет, картинки нет))) Заказал еще одну)))

[smacorp]

Лазер S06J, купленный на Ebay как б/у, только что приказал долго жить - после старта засветки маски секунд через 10 потерял мощность и превратился в светодиод.

Проработал по времени чуть больше года. И плат сделано не сказать, что очень много.

Стабилизатор NSI50150ADT4G, ток ~210 мА.

В общем, с этими б/у лазерами - полная лотерея. Потому как "малыш" 50 мВт на токе 90 мА проработал на порядок больше - несколько лет, успев сделать 1000+ плат. И работал бы дальше, если бы я сам его не сломал.

[olee]

[uquote="smacorp",url="/forum/viewtopic.php?p=4405196#p4405196"]Лазер S06J, купленный на Ebay как б/у, только что приказал долго жить - после старта засветки маски секунд через 10 потерял мощность и превратился в светодиод.

Проработал по времени чуть больше года. И плат сделано не сказать, что очень много.

Стабилизатор NSI50150ADT4G, ток ~210 мА.

В общем, с этими б/у лазерами - полная лотерея. Потому как "малыш" 50 мВт на токе 90 мА проработал на порядок больше - несколько лет, успев сделать 1000+ плат. И работал бы дальше, если бы я сам его не сломал.[/uquote]

Выскажу сугубо свое мнение по поводу лотереи с S06J: мощность, которую вы с него снимали ( чуть меньше 300 мВт) великовата, номинально он рассчитан на меньшее и импульсный режим для него штатно - это 50% скважность с очень коротким периодом повторения < 1 мкс. Поэтому тут как повезет, такой же у mial работает вон больше 3-х лет интенсивно.

У меня статистики такой не наберется, но при токе 145 мА (P ~= 170 мВт), К = 0.65 и скорости 1000 мм/с он отлично засвечивает черную матовую маску, купленую у вас. Шаг по оси Y при этом 25 мкм, о глянце естественно речи не идет. Мне кажется, надо все-таки поиграться с оптикой и размером пятна, если нужен больший шаг и тогда будет не нужна такая большая мощность.

[smacorp]

мощность, которую вы с него снимали ( чуть меньше 300 мВт) великовата, номинально он рассчитан на меньшее и импульсный режим для него штатно - это 50% скважность с очень коротким периодом повторения < 1 мкс.

Прошу уточнить - откуда у Вас эти сведения? Как Вы поняли, что 300 мВт многовато, когда даташитов на этот Nichia S06J не находится в принципе? Вот здесь некий DTR (большой авторитет в лазерных кругах, говорят) вообще снимает с S06J 1 Вт оптической мощности при токе почти 700 мА. Ролик, конечно, не гарантия, что испытуемый на таком токе лазер не сдох в скором времени, но ведь и у меня всего 210 мА.

Кроме того, у продавца на Ebay заявлено - "Working Current: I<450mA". Я понимаю, что верить написанному глупо, но он ведь тоже сам себе не враг - вводить людей в заблуждение и портить рейтинг продавца, указывая ток, взятый с потолка. Значит он где-то его взял хотя бы примерно?

У меня статистики такой не наберется, но при токе 145 мА (P ~= 170 мВт), К = 0.65 и скорости 1000 мм/с он отлично засвечивает черную матовую маску
Шаг по оси Y при этом 25 мкм, о глянце естественно речи не идет. Мне кажется, надо все-таки поиграться с оптикой и размером пятна, если нужен больший шаг и тогда будет не нужна такая большая мощность.

У меня снова вопросы - а как Вы поняли, что засвечивает маску отлично, да ещё и матовую? Я, поставив впервые 700 мВт лазер, тоже был уверен, что маска засвечивается отлично, пока почти случайно скорость засветки с 1000 не снизил до 900 мм.\с. - и маска, которая выглядела идеально глянцевой, стала ещё более глянцевой. Получается, что даже при токе 210 мА на скорости 1000 мм.\с. маска не получала положенные ей джоули в полной мере? А Вы светите ещё на 30% меньшим током.

Поиграться с размером пятна, конечно, заманчиво, но я не представляю как это можно сделать подручными средствами. Мой шаг по Y в 15 мкм. меня, в целом, устраивает, но вот с током хотелось бы разобраться, так как это 50 мВт можно менять хоть каждую неделю, а потеря 700 мВт лазера ощутима.

К слову, этот стабилизатор NSI50150ADT4G очень странно, на мой взгляд, работает - его ток стабилизации сильно зависит от температуры корпуса самого NSI50150ADT4G. Например, если выставить ток стабилизации ~320 мА, то уже через секунд 15 прогрева корпуса этот ток снижается до ~250 мА. И это без учёта нагрева самого лазера - замеры проводились вообще без него. Я бы подумал, что это "китайская подделка", если бы не получил NSI50150ADT4G аж из самой Америки от официального поставщика задолго до санкций.

Получается, с учётом такой особенности, мой лазер работал ещё при меньшем токе. Это он начинал с ~210 мА, а потом ток падал до фиг пойми какого уровня. И всё равно сгорел.

[olee]

Я платы делаю для себя не на заказ, поэтому у меня критерий простой: маска переносит нормально пайку, отмывку в теплой УЗ-ванне и имеет достаточное разрешение (0.3 мм мин поясок для меня нормально). Внешний вид матовой маски мне тоже нравится больше чем глянцевой, но это мне.

Насчет NSI50150ADT4G, падение тока при нагреве по моему прописано в даташите. Я когда-то использовал именно его, но при токе 150 мА, все работало, но в моем конструктиве надо было бы изолировать ЛД от корпуса, поэтому перешел на схему драйвер полевика+резистор.

Насчет мощности. Снять с лазера конечно можно много, тут как повезет смотря какой экземпляр попадется, еще раз у mial ток поболее вашего и работает 3 года. Даташита на него нет, это скорее Nichia OEM, но для той задачи, на которую он расчитан мощности в импульсе около 400 мВт вполне достаточно, посмотрите например диод Sony SLD3237VF, даташит на него доступен, не найдете, могу прислать и на Nichia похожий у меня тоже есть. Причем импульсный режим для таких диодов - это 50% скважности при периоде 30 нс, основной механизм разрушения у ЛД - это не тепловой перегрев, а разрушение резонатора от локального перенапряжения электрического поля. У нас режимы работы отличаются, а рекордные мощности в интернете - это просто запас прочности конкретного экземпляра диода, у вас он оказался меньше чем в приведенной ссылке.

О достаточности мощности для засветки. Если пятно лазера светит на всю ширину строки, а она у вас 15 мкм, то при скорости 1000 мм/с он покрывает за 1 сек площадь 15 кв.мм. Если для засветки маски надо 500 мДж/кв.см = 5 мДж/кв.мм, то нам нужно всего 75 мВт. С учетом того, что например 3-х элементный объектив имеет коэффициент пропускания 80%, это будет 100 мВт. Еще у этого объектива будут потери из-за того, что он не может принять весь луч ЛД в свою аппертуру и он имеет сферическую абберацию. Поэтому прибавим еще 30% (хотя эту цифру лучше бы уточнить экспериментально), итого 130 мВт. Для шага 35 мкм все будет раза в 2 больше, но линзу можно взять акриловую как у mial или G-2 как у меня, у них коэффициент пропускания уже 92-96%, а G-2 еще и собирает весь поток от лазера (именно она используется по вашей ссылке). Так что вполне может хватить и 200 мВт, главное заставить пятно луча засвечивать более-менее равномерно всю ширину полосы экспонирования.

Мне кажется, но настаивать не буду, что у вас просто пятно от ЛД не совсем хорошего размера или формы, но это можно только померять, предсказать практически не реально. Я бы попробовал другой объектив. Если у вас расстояние от ЛД (именно от диода) до платы порядка 60 мм, то сфокусировать G-2 вращением объектива будет проблематично, тогда можно попробовать акриловую линзу, желательно у которой сделана диафрагма примерно 2.2 мм со стороны диода.

Опыт у меня только с моей комбинацией ЛД+объектив, хотя и исследовал я ее очень подробно. Маски засвечивал черную матовую XV501, немного такой же белой (щелк) и пленочную Dynamask 5030. Так что соображения мои в некотором плане теоретические, но возможно помогут вам понять свою ситуацию.

[smacorp]

Насчет NSI50150ADT4G, падение тока при нагреве по моему прописано в даташите

Да, описано, есть график. Только вот по графику зависимость тока от температуры - десятые доли миллиампера на градус. А значит при нагреве даже до 100 градусов ток не должен уходить больше чем на ~18 мА, а в реальности ток почему-то уплывает в разы сильнее.

[olee]

[uquote="smacorp",url="/forum/viewtopic.php?p=4405544#p4405544"]

Насчет NSI50150ADT4G, падение тока при нагреве по моему прописано в даташите

Да, описано, есть график. Только вот по графику зависимость тока от температуры - десятые доли миллиампера на градус. А значит при нагреве даже до 100 градусов ток не должен уходить больше чем на ~18 мА, а в реальности ток почему-то уплывает в разы сильнее.[/uquote]
Прошу прощения, значит перепутал с другим драйвером, где эта фича была анонсирована как защита LED от ускоренного старения при перегреве, давно было . Может быть не хватает перепада напряжения?

[smacorp]

Может быть не хватает перепада напряжения?

Должно хватать - у меня на лазер 15V идёт.

Но тут выяснилось другое "чудо" - лазер-то оказался непричём - жив курилка.

У меня им управляет IR4427S - вот он и околел, перестал выдавать положенное напряжение при подаче управляющего сигнала - вместо 15V на выходе было 4V.
Поставил другой, так и тот отправился туда же через несколько секунд - вообще стал выдавать 2V на выходе.

Почему, не понимаю - напряжение по даташиту до 25V - у меня 15V, ток по даташиту под 2А - у меня на порядок ниже + оба канала запараллелены. Разве что причина "оно из Китая" - других вариантов пока нет. Но ведь больше года работало же.

[olee]

[uquote="smacorp",url="/forum/viewtopic.php?p=4405901#p4405901"]

Может быть не хватает перепада напряжения?

У меня им управляет IR4427S - вот он и околел, перестал выдавать положенное напряжение при подаче управляющего сигнала - вместо 15V на выходе было 4V.
Поставил другой, так и тот отправился туда же через несколько секунд - вообще стал выдавать 2V на выходе.

Почему, не понимаю - напряжение по даташиту до 25V - у меня 15V, ток по даташиту под 2А - у меня на порядок ниже + оба канала запараллелены. Разве что причина "оно из Китая" - других вариантов пока нет. Но ведь больше года работало же.[/uquote]

Посмотрел даташит. Кроме "китайского синдрома", не может ли быть проблема в стабилизаторе тока: если он по каким-то причинам выходит на стабилизацию при малом падении напряжения, то на драйвера получается вполне конкретное превышение рассеиваемой мощности, хотя так быстро не должен подгореть

[smacorp]

[uquote="olee",url="/forum/viewtopic.php?p=4405440#p4405440"]перешел на схему драйвер полевика+резистор[/uquote]
Это что-то вроде показанного ниже? Если более хитрое, не поделитесь схемкой?

[PolSerg]

smacorp, может быть дело в том что mial использует в качестве драйвера источник стабильного напряжения и резистор? в такой конфигурации ни при каких пульсациях ток не может быть превышен, в то же время, если использовать схемы стабилизации тока в импульсном режиме, то в моменте коммутации напряжение максимально и при недостаточном быстродействии источника ток может быть сильно больше номинала.
Более того, даже сам источник стабильного напряжение используется линейный, с точки зрения генерации тепла это конечно не выгодно, но с точки зрения здоровья лазера ИМХО самый надежный вариант.

[mial]

У меня тоже стоит NSI50150ADT4G. Точно марку не помню , ток выставлен в районе 350 мА. Но надо будет проверить, может и вру. Единственно, для коммутации Я использую драйвер нижнего ключа. Марку не скажу, надо доки поднимать да, и на стабилизатор напряжение идёт с 7809, то есть 9 вольт. Под стабилизатором с обеих сторон большой полигон прошитый отверстиями. Стаб на маске греется не больше 45 градусов. То есть ощутимо теплый, но не горячий.

[PolSerg]

mial, что-то поменялось, я просто изучал Вашу плату, там был 7810 + резистор?

[olee]

[uquote="smacorp",url="/forum/viewtopic.php?p=4405933#p4405933"]Это что-то вроде показанного ниже? Если более хитрое, не поделитесь схемкой?[/uquote]

Стандартная схема, фактически как у вас только вместо стабилизатора тока два резистора 1210.

Она у меня находится на плате каретки, питание 8 В приходит по шлейфу. Резисторы разного номинала из-за ошибочной попытки получить два уровня максимальной мощности ЛД, буду менять на новуй каретку поставлю оба по 27 Ом (это все для тока 140 мА).

[mial]

[uquote="PolSerg",url="/forum/viewtopic.php?p=4406081#p4406081"]mial, что-то поменялось, я просто изучал Вашу плату, там был 7810 + резистор?[/uquote]
Это старая плата. Уже года три другую использую

[olee]

[uquote="mial",url="/forum/viewtopic.php?p=4406077#p4406077"]У меня тоже стоит NSI50150ADT4G. Точно марку не помню , ток выставлен в районе 350 мА. Но надо будет проверить, может и вру. Единственно, для коммутации Я использую драйвер нижнего ключа. Марку не скажу, надо доки поднимать да, и на стабилизатор напряжение идёт с 7809, то есть 9 вольт. Под стабилизатором с обеих сторон большой полигон прошитый отверстиями. Стаб на маске греется не больше 45 градусов. То есть ощутимо теплый, но не горячий.[/uquote]

Оказался бы я от стабилизатора тока, больно странно он себя ведет при малых падениях напряжения, ему номинально нужно Uak >= 7.5 В, а у вас на нем падает порядка 4 В. А полигоны да, нужны большие, там сам драйвер греется порядком, у моего сопротивление каждого канала около 7 Ом, у smacorp аналогично.

[mial]

Ну хз, насколько я помню по даташите, ведь не от балды же я схему рисовал и плату разводил. Частота коммутации у этого стабилизатора до 1 мГц. 4 вольта ему вполне достаточно, иначе я бы заложил другое напряжение. Да, на старой плате стоял резистор, и в результате лазер умер за год. Светил маску, пол платы во время проявки смылось. Вместо лазера получился светодиод. С этим стабом полет в несколько лет нормальный. Я просто не помню когда я замутил новую плату. Около трёх лет точно.

[olee]

Вчера только пересматривал даташит, поэтому уверен, что номинал 7.5 В, хотя там же и утверждается, что он начинает стабилизировать чуть ли ни 0.5 В, но ток при этом 14% от номинала. Но конечно, если работает, лучше не трогать.

[mial]

Я сейчас на работе, доков на плату нет под рукой. Вечером гляну какой у меня там стаб стоит и ток на лазер измерю, что бы не быть голословным.