808nm lazer diyotivite özelliği ile bakırın alt tabakadan püskürtülmesi

13

Bu nedenle, küçük işler için PCB üretmenin bir yolu üzerinde çalışıyorum ve lazerlerin birçok mikrodenetleyici için gerekli olan küçük izlerden çok zor olduğu için lazerlerin gitmek için iyi bir yol olabileceğini düşündüm.

Bakırın absobans spektrumunu arayarak başladım, çünkü metalin kendisi çok yansıtıcı. Hızlı bir araştırma, bakırın absorbansının 800nm ​​civarında olduğunu ortaya çıkardı. Böylece bir 808nm gravür diyotunun muhtemelen en iyi olacağı sonucuna vardım.
resim açıklamasını buraya girin

Sana sorum, hava mı yoksa lazer gerçekten malzeme çıkarmayacak mı, yoksa bakır ısıyı alacak mı? 808nm lazerler çok odaklanabilir ve tahmini 360KW / cm2 güce sahip olmayı planlıyorum (.112mm2 noktasında 40W diyot).
Daha önce IR'den UV'ye kadar birçok lazerle çalıştım ve bilmek için yeterli güvenliği biliyorum 808 modülünün genellikle hayvan olduğunu.

pcb  pcb-fabrication  laser 
3
— Cheibriados
@Cheibriados Bunu gördüm, ama bu soruya cevap vermiyor.
Geçmişte bazı RF devre prototipleri yapmak için bir LPKF D104 kullandım ve bakır çıkarmayı gerçekleştirmek için bir UV lazer kullanıyor. Bir IR lazerin aksine bir UV lazerin kullanılmasının nedeninin ne olduğundan emin değilim. Etrafta arama yaparsanız bakırın atımlı lazer ablasyonu hakkında birkaç kağıt varsa, bunlar size yardımcı olabilir.
— Captainj2001
1
Lazer ablasyon ve kesme normalde çok daha yüksek güçte CW lazerler (kilowatt) veya 100s kW veya megawatt tepe gücüne (pikosaniye ila nanosaniye için) ve gigawatt / cm ^ 2'de pik güç yoğunluklarına sahip darbeli lazerlerle yapılır.
— Evan
6
Bu grafik nereden geldi? Tamamen yanlış görünüyor. Bakır oldukça aşırı bir IR reflektördür ve daha kısa dalga boylarını emer, yukarıda gösterildiği gibi daha uzun değil (gözle kırmızımsı turuncu rengi yansıtır.) Belki de birisi bakır sülfat veya klorür gibi mavi bir Cu iyon spektrumu için bir grafik kopyaladı. yeşil çözüm. Bakır atomları değil, bakır ayna spektrumu arayın. Buldum: Bakır metali absorbans, 400nm:% 49, 500 nm% 41, 600nm% 15, 700nm:% 5, 1000 nM:% 3 photonics.com/EDU/Handbook.aspx?AID=25501
— wbeaty

Yanıtlar:

6

Bu bana lazer ablasyon iyonizasyon bağlı plazma optik emisyon spektroskopisinde (LA-ICP-OES) kullanılan lazer ablasyonu hatırlatıyor . Bu cihazda numune yüzeyini buharlaştırmak için bir lazer kullanılır, böylece numune ICP torcu içine üflenebilir ve bir spektrometre ile okunan emisyon spektrumu. Bu teknik, analiz için sadece atom ölçeğinde yüzeyi buharlaştırarak mikroskopik miktarlarda numune kullanır.

Malzemeyi yüzeyden çıkarmak için, bakırı bir gaza buharlaştırmak için yeterli enerji sağlamanız gerekir. Bunun bir ev lazeri için makul bir görev olup olmadığını görmek için zarf arkası hesaplaması yapalım.

Bakırın buharlaşma ısısı 300 kJ / mol'dir. Bir mol bakır 63 g'dır. 1 W lazer 1 J / s enerji sağlar. Bu, 1 W'lık bir lazerin teorik olarak 0.21 mg / sn bakır çıkarabileceği anlamına gelir. Bu, malzemenin buharlaşma sıcaklığına ısıtılması için gereken enerjiyi hesaba katmaz.

Tipik bir PCB'nin iz derinliği 1,4 mil (35,5 um) 'dir. Bakırın yoğunluğu 8.9 g / cm ^ 3'tür.

Bir ton birim dönüşümden sonra, 1 W lazer saniyede 6.64 x 10 ^ -4 kare milimetre malzemeyi çıkaracaktır.

Çok gerçekçi, muhtemelen hayır.

— Michael Molter
kaynak
50 Watt'lık bir lazere ne dersiniz?
Saniyede 300 x 10 ^ -4 kare milimetre elde edersiniz.
— Michael Molter
2
Saniyede kare milimetre.
— Michael Molter
1
5 x 5 cm'lik bir levha, tüm bakırın çıkarılması için 2 saat 18 dakika sürecektir. Ancak, yine, bakırı ısıtmak için enerji maliyetini hesaba katmıyoruz (ısı kaybına karşı savaşırken).
— Michael Molter
5
Sonra tekrar, tüm bakırları çıkarmanıza gerek yok. Sadece izlerin etrafında izlemelisin.
— Michael Molter
12

Grafiğiniz bakırın mavi olduğunu kanıtlıyor! Kırmızıyı ve IR'yi emer, değil mi? Yani metalik bakırın rengi koyu mavi görünmeli mi? !!!

Bir şeyler çok yanlış.

Aslında, bakır oldukça aşırı bir IR reflektördür ve yukarıda gösterildiği kadar uzun olmayan daha kısa dalga boylarını emer (gözle, bakır kırmızımsı turuncu rengi yansıtır.) Belki de birisi bakır sülfat veya bakır klorür gibi Cu iyon spektrumu için bir grafik kopyaladı , mavi veya mavi-yeşil çözümler.

Aşağıdaki grafik sizinkilerle çelişmektedir, bu nedenle 808 nm hakkında sorunuzun cevabı yankılanan bir hayırdır. 808 nm'deki bakır çok iyi bir aynadır; 808 nm lazer ışığının% 95'inden fazlasını yansıtır. (Bu grafiğin yansıma olduğuna dikkat edin, bu yüzden absorbans vermek için baş aşağı çevrilmelidir. Ancak 808 nm'de emilimi yukarıdaki grafiğinizde% 75 değil% 4 olarak gösterir!) En iyi lazerin UV'ye yakın olacağını gösterir.) 300 nm'de. Grafiğiniz nereden geldi?

photonics.com sitesinden grafik photonics.com, Katılar için Optik Sabitler El Kitabından

Bakır değil (ayna veya iyon değil) bakır ayna spektrumunu arayın.

Buldum: Bakır metal absorbansı (bakır ayna)

400 nm:% 49
500 nm:% 41
600 nm:% 15
700 nm:% 5
1000 nm:% 3

Öte yandan, burada Seattle Rich Olson 808 nm'de 40 watt lazerle metal katman PCB'leri kesmeyi başardı . Cu folyosunu çelikle, epoksi levhasını camla değiştirmek zorunda kaldı! Bu, bakırın birkaç on watt ultraviyole ile kesilmesinin mümkün olabileceğini düşündürmektedir. İlk önce 808 nm'de çelik folyonun emilimini bulun ve 300 nm'de bakırın% 65'ine eşit veya daha azsa, 300 nm UV lazerlerle (fiber lazerler?) Denemeye değer.

— wbeaty
kaynak
-1 bu OP'nin sorusuna bir cevap değil mi? Gerçekten bir yorum daha ...
— Michael Molter
4
@Michael Molter Tekrar okuyun: OP yanlış grafiğe sahip, geriye doğru, bu yüzden yanlış soruyu sordu ve buradaki diğer cevaplar yanlış olabilir. Max Cu emilimi IR değil UV'de. Açıkçası cevap 'hayır'. (Bunun açık olduğunu düşündüm. Bunu heceleyecek şekilde düzenleyeceğim.) Peki, 40 watt'lık 350nM hakkında sorsaydı, bunu yapabilir mi? 350nM için kırınım sınırı spot büyüklüğü 4 kat daha fazla enerji yoğunluğudur (800nM spotun .5x çapından daha az). Ancak 350nM lazerler gülünç yüksek fiyat olabilir.
— wbeaty
@wbeaty Ne sorduğumu biliyorum ve şu soruyu cevapladınız: Lazer hava mı yoksa malzemeyi gerçekten kaldırabiliyor mu, yoksa bakır ısıyı alacak mı?
Peki, bunun için bir TEA lazeri önerilir mi?
Sulu bakır sülfat çözeltisinin spektrumunu ararken, buna girdim. OP spektrumları sulu çözeltideki bakır ve nikel iyonları içindir. ABD 5 sent nikel madeni para% 25 Ni ve% 75 Cu'dur, bu nedenle her iki iyon da çözünmüş madeni para çözeltisinin spektrumundadır. Yani @wbeaty haklı.
— Ed V
2

Bunu yapmanın en kolay ve en ucuz yolu, ilk önce bakır kaplı tahta üzerine boyamak için siyah sprey boya kullanmaktır. Daha sonra, bakırı açığa çıkararak boyayı tahtadan çıkarmak için 2 W mavi diyot lazer kullanın. Sadece gerçekten emin olmak için 2 geçiş yapabilirsiniz.

Son olarak, asit banyosuna bırakın ve maruz kalan bakırın aşınmasına izin verin. Boya bakırın geri kalanını koruyacaktır. Durulayın ve kalan boyayı solvent ile temizleyin.

https://www.youtube.com/watch?v=EBUsOGMQdhM

Umarım yardımcı olur.

— Juan
kaynak
Sitemizi kullandığınızda şunları okuyup anladığınızı kabul etmiş olursunuz: Çerez Politikası ve Gizlilik Politikası.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.