LPKF ProtoLaser S4使用教程
设备介绍
这款紧凑型激光系统能在短时间内印刷PCB,方便电路组对模块进行测试,对电赛帮助很大。
模块
| 序号 | 名称 | 型号 |
|---|---|---|
| 1 | 激光直写光源 | N532 PL |
| 2 | 激光驱动电源模块 | PV532 |
| 3 | 激光水冷模块 | S4-Co |
| 4 | 二极管泵浦源 | PLDIM532 |
| 5 | 线路直写软件 | CircuitPro PL |
| 6 | CCD靶标对位模块 | PLCCD |
| 7 | 全自动吸尘系统 | LMD508 |
| 8 | 吸尘系统二级过滤模块 | LMD300 |
| 9 | 电子振镜系统 | PL-Scan |
| 10 | 激光光路系统 | PL-FB |
| 11 | 剥铜气体辅助模块 | PL-HP |
| 12 | 气源及吸附系统 | V-PL |
| 13 | 立式机柜 | PL532HO |
| 14 | 防激光辐射机罩 | DF-YK |
| 15 | 自动三轴平台 | Auto-Pla |
软件使用
单面板
1.连接LPKF ProtoLaser S4,点击Processing -> Connect to machine -> 选择PL S4 -> Connect

2.选择需要打单面板还是双面板,以单面板顶层为例,双击即可(下面是四层及以上的多层板,需要层压机才能做,目前实验室没有)

3.选择板子的材料,软件提供两种默认的,分别是0.5oz和1oz,1.5mm芯板FR4材料(1oz(盎司)等于36μm),这个需要根据我们实际使用的板子去自定义材料,在Material界面单击选择FR4材料,再单击新建图标,会新建出一个名字为FR4 2的可自定义材料,点击右边的笔进入编辑界面。

首先给自定义材料命名,接着根据实际购置的板材厚度修改铜厚和芯板厚度,修改完成后点Material返回,返回后双击自定义材料即可

4.导入gerber文件,单面板需要3个文件:顶层、板外框、钻孔层。AD导出的gerber和嘉立创导出的gerber不同,文件选择上也不同。


导入文件后将各文件分到各自的层,在Target栏选择即可。

5.导入文件后点击Layout可以看PCB整体,Layout同样可以像EDA软件一样对PCB进行修改。

6.设置工作流程,点击Workflow,首先删掉Cut Inside

接着修改Contour,软件默认是第四个,我们选择第一个全部切割,这样板子更好取下来

7.计算模拟路径,点击Toolpaths界面,点击Compute toolpaths -> Continue计算路径,计算完成后会出现激光的移动路径。一般这个部分是比较容易报错的,如果模拟不出来路径,检查一下板外框。

8.对机器进行预热并且准备打板,将防激光辐射机罩打开,先放PVC垫板,接着在PVC垫板上放上FR4板(记得打开空压机),关上防激光辐射机罩,点击Processing界面,左上角绿色箭头即为运行,会有弹窗提醒你放板材,放好后点击ok,空压机会开始工作,机器内形成负压,将FR4板固定在三轴平台上,接着点击,可以移动板子在板材上的位置,需要用鼠标点击板子的四个角来观察是否在板材内,如果不在则需要移动到合适位置,调好位置后点击ok即可开始制造,刚开机需要预热20分钟。
每次机器剥铜前都会跳出一个Test tool settings,让你测试激光能否正常剥去铜皮,第一个选项是剥去一个7mmx7mm的铜皮,位置自选;第二个选项是剥去一个35mmx25mm的铜皮,位置自选;右下角的Resume是跳过测试。我们一般点Resume,跳过测试。

9.打完板后将板子取下,会发现板子的颜色会比较暗沉,并且焦味很大,这是因为激光加工导致板子氧化,需要喷柠檬酸,可以去氧化和除味,柠檬酸用完了可以买可食用的柠檬酸颗粒,不要买工业的柠檬酸颗粒。
双面板
1.在New界面选择Double-sided,ProtoLsaer 4
2.在Material界面新建自定义FR4材料,操作同单面板
3.在Import界面导入文件,双面板需要四个文件:顶层、底层、板外框、钻孔层,操作同单面板
4.在Layout界面打靶标,打靶标是制作双面板非常重要的一个步骤,靶标的作用是定位,完成一个面的制作后需要对板材进行翻面,这个时候就需要靶标定位。软件可以手动打靶标和自动打靶标,我们一般使用自动打靶标。

如图,自动在四个角打了定位靶标

5.在Workflow界面设置工作流程,同样找到Cut inside并且删掉,修改Contour为第一个全部切割,操作同单面板

6.在Toolpaths界面计算路径,操作同单面板

7.在Processing界面对机器进行预热并且打板,首先打底层,操作同单面板,第一面不会对板框进行切割,机器制作完后会自动停止,打开防护罩,将板材长边翻转,同时找到其中任意一个靶标,并且将板子对应的一个角的靶标移动到找到的那个靶标,使其完全重合,点击运行后机器会自动对准四个靶标,对准后就会开始打顶层并且切割板框。
注意事项
这台机器对环境要求特别是温度严苛,需要在20℃~24℃的条件下工作,不然无法运行。8月打电赛的时候需要把机器下面水冷那个门打开,然后拿风扇给他散热


设备保护
这台设备原则上会使用的队员都有资格使用,但因某些使用不当情况出现导致雕板机多次故障,所以给设备设置了密码,仅熟练掌握操作规范、具备独立安全使用能力的队员,可从负责人处获知并使用设备密码。
激光水冷模块
这是LPKF ProtoLaser S4的激光水冷模块,右边的LEVEL刻度是冷却液的含量,如果冷却液低于MIN值需要添加冷却液。冷却液是15%的原液和85%的水。

空压机
空压机需要维护的地方有两个,一个是更换滤芯一个是排水。滤芯需不需要更换主要看环境干不干净,需要定期检查。因为空气中含水,所以抽气的时候会有水积累在空压机里,拧开底部的排水阀即可排水。

吸尘系统
吸尘系统是主机旁边的两个白色的柜体,上柜吸附大颗粒,下柜吸附小颗粒。上柜是可以清理的,一般工作1000h就需要清理上柜,将柜体取出来把剥掉的铜丝倒掉或者用吸尘器清理干净,下柜我们无法清理,如果下柜非常脏了只能更换柜体。
