Лазер для засветки фоторезиста-идея для реализации. HLDI

[PolSerg]

[uquote="DJINO",url="/forum/viewtopic.php?p=4264731#p4264731"]Парни, у кого есть уже скомпилированая прошивка для STM32?
У меня ардуино постоянно ругается на нехватку библиотек.[/uquote]
Первый попавшийся мануал по добавлению поддержки stm32 в arduino и все сразу же собралось: https://microkontroller.ru/stm32-projec ... duino-ide/

[DJINO]

[uquote="PolSerg",url="/forum/viewtopic.php?p=4264980#p4264980"]...
Первый попавшийся мануал по добавлению поддержки stm32 в arduino .....[/uquote]
Спасибо друг! Не дал сгинуть в пучине незнания.

[Vlad_59]

Столько времени прошло... Неужели никто больше не пытался превратить БФИ лазерного принтера в аппарат засветки фоторезиста?

[HeadLess]

Есть шанс стать первопроходцем

[Seriyvolk]

[uquote="Vlad_59",url="/forum/viewtopic.php?p=4790781#p4790781"]Столько времени прошло... Неужели никто больше не пытался превратить БФИ лазерного принтера в аппарат засветки фоторезиста?[/uquote]
Ждёшь, пока кто-то сделает?

[khach]

Пытались приспособить БФИ, вот только у современных пластиковая оптика, она на ультрафиолет бесполезна. С древними БФИ со стеклянными линзами выходило лучше, но у них коррекция геометрии на ИК лазер была рассчитана и линия скана на УФ расползалась на краях очень сильно. Поэтому получалось сканировать сантиметр- полтора только в центре поля. Была попытка приспособить динамическую коррекцию с подвижной линзой около лазера, но управление не успевало за вращением призмы.

[Vlad_59]

[uquote="HeadLess",url="/forum/viewtopic.php?p=4790900#p4790900"]Есть шанс стать первопроходцем[/uquote]
Ну а почему бы и нет.
[uquote="Seriyvolk",url="/forum/viewtopic.php?p=4790916#p4790916"]Ждёшь, пока кто-то сделает?[/uquote]
Ну так ведь работа над HLDI с кареткой с горизонтальным перемещением тоже групповая была.
Мало ли, может кто-то этим занимается, а у меня тоже есть кое-какие идеи и проведены некоторые эксперименты.

[Vlad_59]

[uquote="khach",url="/forum/viewtopic.php?p=4791049#p4791049"]Пытались приспособить БФИ, вот только у современных пластиковая оптика, она на ультрафиолет бесполезна. С древними БФИ со стеклянными линзами выходило лучше, но у них коррекция геометрии на ИК лазер была рассчитана и линия скана на УФ расползалась на краях очень сильно. Поэтому получалось сканировать сантиметр- полтора только в центре поля. Была попытка приспособить динамическую коррекцию с подвижной линзой около лазера, но управление не успевало за вращением призмы.[/uquote]
1. Линзы дополнительные применять необязательно, но тут всё будет зависеть от возможных ограничений. При расстоянии от ВПЗ (вращающееся полигональное зеркало) до платы в 300 мм и ширине платы в 120 мм (длина платы, понятное дело, ограничивается лишь длинной направляющих стола и винта) расфокусировка луча составляет ~ 3%, что также накладывает ограничения и на допустимые размеры дорожек и расстояния между ними.
2. Проводил эксперименты над блоком привода ПЗ на м\с AN8248SB от HP LJ1200: при питании платы от 8 Вольт и ШИМ по входу DEC зеркало стабильно вращается от 12 000 вплоть до 10 об/сек. Стабилизировать скорость вращения вполне можно контроллером, который управляет лазером (в нашем случае STM32F407VET). Применение всего лишь одной грани ПЗ всё равно сильно сокращает время на экспонирование по сравнению с дёрганьем каретки. Шум при этом несравнимо ниже. Длительная работа привода на 8-ми вольтах совершенно не приводит к какому-либо заметному нагреву м\с (как где-то писатели некоторые "эксперты").

В программировании я вообще никак, но есть у меня друг, который этим занимается. Я ему обрисовал принцип, он уже написал программу для управления вращением ПЗ и модуляцией LD по BMP-файлу, но у меня пока не готов стол, поэтому эксперименты ещё предстоят. Ну и пока остановились на разрешении рисунка по горизонтали в 300 dpi.

[Seriyvolk]

Применение всего лишь одной грани ПЗ всё равно сильно сокращает время на экспонирование по сравнению с дёрганьем каретки.

А сильно - это насколько? Вдвое? В 10 раз? А какой лазер должен стоять, чтоб фоторезисту досталась необходимое количество энергии? А если это маска, которой раз в 5 больше энергии нужно?

пока остановились на разрешении рисунка по горизонтали в 300 dpi

300 ни о чём, ФР будет весь линиями. Минимум, необходимый для качественной засветки - 1000 DPI, а лучше ещё больше.

[Призрачный Суслик]

Вопрос тут в размере пятна.

Из проблем это то, что пластиковая оптика в сканерах лазерных принтеров не пропускает ультрафиолет.

Основная проблема тут ПО, причем как исполнительное в установке, так и для "большого компьютера", которое подготавливает файл из формата САПР в формат установки.

А что если использовать длдя увеличения эффективной ширины развертки зеркало. Сканирующий луч направленем на стоящее под 45 градусов к оси сканирования зеркало, а уже с него на поверхность фоторезиста. Малый угол сканирования можно растянуть.

Модуляцию по строке вести не с порта ОМК - он медленный, а из отдельного статического ОЗУ, куда во время смены линии загружается битовый паттерн а потом быстро выгружается через сдвиговый регистр. Современная КМОП логика до 40 МГц работает. То есть ОМК по параллельной шине загружает данные в ОЗУ и отключаеться с шины, на шину адреса подключается счетчик адресов, а на шину данных сдвиговый регистр. 8 бит считали и сдвигаем себе, пока сдвигается уже адрес поменялся. Кстати такая система позволит использовать все грани призмы, чертя по 4-6 дорожек и сколько угодно проходов без сдвигов. Технически ценники на статическое ОЗУ таковы, что прогрузить всю плату можно.

[Jim]

Применение всего лишь одной грани ПЗ всё равно сильно сокращает время на экспонирование по сравнению с дёрганьем каретки.

А сильно - это насколько? Вдвое? В 10 раз? А какой лазер должен стоять, чтоб фоторезисту досталась необходимое количество энергии? А если это маска, которой раз в 5 больше энергии нужно?

пока остановились на разрешении рисунка по горизонтали в 300 dpi

300 ни о чём, ФР будет весь линиями. Минимум, необходимый для качественной засветки - 1000 DPI, а лучше ещё больше.

Добрый день,
если я правильно рассчитал, это даст разрешение 1 мил = 0,0254 мм.
Какую скорость вращения многоугольного зеркала / сколько линий в секунду вы предполагаете? Я имею в виду необходимое время включения/выключения лазера...

Bad translation (Deepl) - so:

Good afternoon,
that would give a resolution of 1 mil = 0.0254 mm, if my calculations are correct.
What speed are you assuming for the polygon mirror, or how many lines per second? I’m thinking of the switching times (on/off) required for the laser...

[Jim]

It seems I am taking a fundamentally different approach to control.
The analysis and pre-processing of layouts in PDF format is carried out using Python. After a few processing steps, this generates data line by line, specifying light and dark times, which is then saved in RAW format on an SD card.
This is then read into the laser exposer. The exposure time data then controls a timer in the microcontroller via DMA, which in turn transmits the correct switching times to the laser control unit or controls the laser (switching it on and off).
The laser optics are those of a standard laser printer – the UV radiation passes through the optics without any problems. The only issues arise with distortion from a certain line length or width onwards.

[Jim]

Video - older version ... [https://youtu.be/T-5-oRmgVK4][/youtube]

[Jim]

In case anyone is wondering what I’m doing here.
I’m looking for people who are interested in exploring an alternative approach – without the laser printer optics but still using a polygon mirror motor – to help bring this project to fruition.
I’ve taken a break for the last 8 years because I was very busy with work. Now I’m retired and would like to finish what I started – in a way that satisfies me.
In the forum where I was active for a long time, nobody is interested in it anymore. People always point to the cheap and perfect circuit boards from China ... no need for own work.

[Seriyvolk]

если я правильно рассчитал, это даст разрешение 1 мил = 0,0254 мм.
Какую скорость вращения многоугольного зеркала / сколько линий в секунду вы предполагаете?

Рассчитал правильно. И в реальности люди сейчас используют разрешение 1440 LPI. А что касается самой установки лазерной засветки, я вообще не предполагаю в ней наличие полигонального зеркала.
Я уже больше 10 лет пользуюсь лазерной установкой засветки, которая меня полностью устраивает. https://radiokot.ru/forum/viewtopic.php?t=119089
Около года назад эта установка получила новое железо и обновлённую программу. Вся информация по обновлённой версии находится в чате телеграмм, ссылка на который есть в первом сообщении приведённой мною темы.

[Jim]

если я правильно рассчитал, это даст разрешение 1 мил = 0,0254 мм.
Какую скорость вращения многоугольного зеркала / сколько линий в секунду вы предполагаете?

Рассчитал правильно. И в реальности люди сейчас используют разрешение 1440 LPI. А что касается самой установки лазерной засветки, я вообще не предполагаю в ней наличие полигонального зеркала.
Я уже больше 10 лет пользуюсь лазерной установкой засветки, которая меня полностью устраивает. https://radiokot.ru/forum/viewtopic.php?t=119089
Около года назад эта установка получила новое железо и обновлённую программу. Вся информация по обновлённой версии находится в чате телеграмм, ссылка на который есть в первом сообщении приведённой мною темы.

Well, I suppose I can go back to bed then
No, seriously – that’s not enough for me, as I want to test whether it’s feasible.
Similar solutions have already been seen with 3D printers – but that’s not what I’m after.
Good luck with it – it’s certainly being put to good use.

If you fancy a go, why not give the ‘spiral’ a try? If you can get the LED in the centre to light up, you’ve achieved top-notch resolution in the exposure and etching process (in my opinion).

[Seriyvolk]

you’ve achieved top-notch resolution in the exposure and etching process

У меня всё это уже есть. Причём очень давно.

[Jim]

you’ve achieved top-notch resolution in the exposure and etching process

У меня всё это уже есть. Причём очень давно.

Yes, I suspected as much – even with the technique you’re using, it’s not without its problems

[Jim]

Thank you so much for granting me access to Telegram.
I’m still looking for a way to set up automatic translation, as I’m afraid I can’t read Russian. I can, however, take a look at the pictures and videos – it’s truly remarkable what’s been achieved.
I probably won’t be able to achieve that level of mechanical precision – I’m far too mechanically inept for that .
I suspect that reverse operation is likely to be / was an issue, despite the linear scale. I’m curious to see how that has developed (when I have a chance to read up on it properly).
Thanks again.

[Seriyvolk]

even with the technique you’re using, it’s not without its problems

Это было 10 лет назад. С тех пор качество шагнуло сильно вперед. Ну и не стоит забывать, что спираль сделана с разрешением 4/4 Mil.