ニキシー管もどきの製作（その５）LED基板の製作 [CNC]
前回の記事で書いたように回路図CAD（DesighSparkPCB）のガーバーデータをFlatCAMへ読込むことができるようになったので（今回は両者をVerUpしたので問題が発生^^;）CNCを使ってLED基板を作ってみました。
DesignSparkPCBで設計したパターンを下図に示します。
DesignSparkPCBから出力したガーバーファイル（パターン、ドリル、アウトライン）をFlatCAMで読込みNCファイルを生成します。
今回は片面基板を使うのでガーバーデータは反転（Bottom面をCNCで切削するので）して出力しています。
今回はFlatCAMを最新版（8.908 BETA(2019/02/9)）にVerUpしたのでNCファイル生成する際の設定パラメータについてのメモを備忘録として記載しておきます。
設定するパラメータ値はCNCの仕様や使用するエンドミルなどに依存しますので参考値としてください。
FlatCAMで作ったNCファイルをCNCのコントローラであるgrblControlに読込んだ画面を貼っておきます。
CNCで切削後の状態が下の写真です。エポキシ片面基板なのでガラエポ両面基板よりは難易度が低いですが、綺麗に切削できました＾＾
ジャンパー用のホールはΦ0.6mmの方が良かったのですが、ドリル交換が面倒なのでホールサイズはΦ0.8mmで統一しました。
ソルダーレジスト処理後の状態が下の写真です。
最後に部品実装後の状態が下の写真です。
今回は手抜きをしてホールを開けた後、レジストを塗布したのでホールにレジストが残り（一応爪楊枝で取り除いてはいたのですが）、ヒートガンでLEDを半田付けする際に残っていたレジストがホールからにじみ出てきました。やはり、ソルダーレジスト塗布後に穴あけをした方が綺麗に仕上がります（この場合、一旦CNCから基板を取り外し、レジスト塗布後CNCに再設定する必要があるので位置合せ作業が必要になります）
使用したチップLEDのサイズは0805（JIS表記では2012）です。数が足りなかったので一番上の2個のみ1608サイズのLEDを使用しています。
★2019/02/28 追記
疑似ニキシーの表示サンプルのツイートを貼っておきます。
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DesignSparkPCBで設計したパターンを下図に示します。
| DesignSparkPCBで設計したパターン |
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DesignSparkPCBから出力したガーバーファイル（パターン、ドリル、アウトライン）をFlatCAMで読込みNCファイルを生成します。
今回は片面基板を使うのでガーバーデータは反転（Bottom面をCNCで切削するので）して出力しています。
| FlatCAMでNCファイル生成後の表示例 |
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今回はFlatCAMを最新版（8.908 BETA(2019/02/9)）にVerUpしたのでNCファイル生成する際の設定パラメータについてのメモを備忘録として記載しておきます。
設定するパラメータ値はCNCの仕様や使用するエンドミルなどに依存しますので参考値としてください。
＜＜FlatCAMの設定＞＞ Edit -> Preference Units : mm ■プリントパターン ・Isolation Tool dia : 0.2 Passes : 1 Pass overlap : 0.15 (15%) Milling type : Climb Combine : not checked Follow Geo : not checked push [FULL Geo] ・Geometry Cut Z :-0.06 Travel Z : 2.5 End Move Z : 3.0 Feed Rate X-Y: 45 Feed Rate Z : 45 Feed Rate Z(R):60 ・CNC Job Plot optionm : All ■Drill CutZ :-1.8 TravelZ : 2.5 Start move Z : 3.0 End move Z : 3.0 Feed Rate Z : 45 Feed Rate Z(R):60 ■Board Cut Name項がOutLiner.gbrであることを確認して push [Cut Tool] Tool Dia : 1.0 Passes : 1 Pass overlap : 0.15 (15%) Gaps FF : 4 push [FreeForm] geometory objextが生成される Name項が ObjectがOutLine.gbrであることを確認し、 CutZ :-1.6 Multi-Depth : checked 0.4 Travel Z : 2.5 End Move Z : 3.0 Feed Rate X-Y: 45 Feed Rate Z : 45 Feed Rate Z(R):60 push [Genelate] Plot kind : All push [Save CNC Code] |
FlatCAMで作ったNCファイルをCNCのコントローラであるgrblControlに読込んだ画面を貼っておきます。
| プリントパターン |
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| ドリル |
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| アウトライン |
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CNCで切削後の状態が下の写真です。エポキシ片面基板なのでガラエポ両面基板よりは難易度が低いですが、綺麗に切削できました＾＾
ジャンパー用のホールはΦ0.6mmの方が良かったのですが、ドリル交換が面倒なのでホールサイズはΦ0.8mmで統一しました。
| CNCで切削後の状態 |
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ソルダーレジスト処理後の状態が下の写真です。
| ソルダーレジスト塗布後 |
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最後に部品実装後の状態が下の写真です。
今回は手抜きをしてホールを開けた後、レジストを塗布したのでホールにレジストが残り（一応爪楊枝で取り除いてはいたのですが）、ヒートガンでLEDを半田付けする際に残っていたレジストがホールからにじみ出てきました。やはり、ソルダーレジスト塗布後に穴あけをした方が綺麗に仕上がります（この場合、一旦CNCから基板を取り外し、レジスト塗布後CNCに再設定する必要があるので位置合せ作業が必要になります）
使用したチップLEDのサイズは0805（JIS表記では2012）です。数が足りなかったので一番上の2個のみ1608サイズのLEDを使用しています。
| 部品実装後 |
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★2019/02/28 追記
疑似ニキシーの表示サンプルのツイートを貼っておきます。
疑似ニキシーのLED基板が出来たので早速表示テスト^^
— skyriver (@wcinp) February 27, 2019
カメラで見ると全体が光って見えるけど肉眼では全体の光は少なく数字がくっきり見えてる。
'1'表示時に'0'がうっすら見えるのは基板のジャンパー線の出っ張りのせいで光が漏れてるためかも・・#疑似ニキシーhttps://t.co/bybk5LLWvk pic.twitter.com/KTdkAPcUkg
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