PCB印表機是一種利用雷射燒蝕的特性將預先覆蓋在PCB表面的塗層按照PCBLayout的負片進行燒蝕，從而保留正片作為腐蝕前的半成品。
PCB印表機步進能夠進行雷射燒蝕線路負片，而且還可以進行鑽孔，和切割PVC材質的“鋼網”，從而方便小批量的試產。
一般的電子設計，在設計完成後需要進行PCB的打樣，經過3－6天的打樣後，收到成品PCB板。進行手板的製作。有些則拿到貼片廠進行貼片。一旦發現錯誤的地方，則需要重複上述過程。
PCB印表機的用途，是在進行PCB打樣前可以進行預先的驗證。特別是對於大型的電子電路設計來說，為了確保整板的功能達到目標，模組的驗證必是不可少的。模組一般都是單個或者多個的電路單元，有些電路單元設計時與實際運轉時會產生差異，有些電路單元在單獨工作是和與其它電路一起協同工作時會產生不同的相互影響，為了在發布定版PCB設計前能夠儘可能確保電路有效工作，提前進行模組的驗證可以有效減少開發的時間，提高研發團隊的工作效率，也可以為企業節省一筆不小的開支。
PCB印表機雖然不能做到工業PCB製程的成品的品質，在諸如過孔這樣的工藝上不能取代工業PCB打樣，但對於驗證電路模組上來講足以滿足一般的工作室和設計團隊的需求。
基本介紹
- 中文名：PCB印表機
- 外文名：PCB Printer
功能配置,鑽孔機,雷射列印,切割SMT模板,設定頁面,定位設定,產品特色,發展歷史,
功能配置
鑽孔機
在列印輸出之前應該先進行鑽孔。鑽孔時需要預先在Protel中導出Drill的TXT檔案。該檔案屬於gerber檔案格式，用火影PCB的軟體打開後可以讀取。正確讀取後，軟體上會顯示出設計的PCB孔圖。不過有一點需要注意。Protel輸出的孔的XY坐標是以protel設計界面的左下角為0，0原點的。此時應該在PCB設計時重新定義原點至KeepoutLayer範圍的左上角，如果你設計的外形是一個圓形，那么原點應該定義在此圓的外切正方形的左上角。為了列印雙面板，應該在以此原點為中心在toplayer上畫一個過孔作為參考點。
在設定頁設定好3個參數：換刀高度，跨越高度，下刀深度。換刀高度一般定為Z軸的最高點，跨越高度一般應儘可能貼近PCB板的表面，一般離PCB表面2mm左右，此高度為鑽孔完成後抬刀行走需要的高度；下刀深度為穿透pcb所需要的深度。到當點擊“鑽孔”按鈕時，xy軸會自動移動到需要鑽孔的位置，在第一次下刀前和每次檢測後發現鑽孔的直徑變化了，就會提示更換鑽頭。
在鑽孔前請將PCB板固定牢固。
雷射列印
將準備好的PCB檔案打開，設定好合適的原點，對於列印雙面板的情況，需要設定正確的原點，以便使兩面的PCB孔可以準確無誤地重合。由於使用了視覺輔助定位，在視覺一欄中，可以通過設備底部的顯微攝像頭觀察到要列印的目標PCB板。對於雙面PCB來說，應該在原點的位置（一般定在TOP Layer的左上角）打一個1mm左右的小孔，由於孔是通孔，在PCB的兩面均可通過攝像頭觀察到，運動xy兩個軸，使得雷射點位於PCB的小孔的正中心即可。由於使用了攝像頭觀測，不必擔心雷射對眼睛的傷害。
在設定中設定好合適的Y方向精度，一般測試時使用0.1mm，正式列印可使用0.05mm，這樣可以確保雷射點將不必要的部位完全燒蝕乾淨，避免留下死銅。
一切設定完畢點擊列印即可。
測試列印一般先在紙上進行列印，此時為了提高列印速度，可直接列印正片，特別是對於一些特殊的封裝，應該先列印正片後將元件與列印好的測試紙進行腳位尺寸的測試，但是對於正式列印時必須列印負片，也就是要點一下“反色”按鈕使得列印的圖片如右圖。
列印的速度視使用的雷射的功率大約為8-15分鐘/cm2,
切割SMT模板
此功能一般稱之為“切鋼網”，只不過由於雷射功率很小，不可能切割鋼網，取而代之的是切割PVC薄片，對於小批量的生產加工來說，效果不遜色於鋼網。
這個功能使用前需要導出PCB檔案的TopPaste和BottomPaste層。使用設備附帶的PCB軟體打開後可以看到paste圖形，這個paste圖形一般包括一個外框和裡面的焊盤形狀，然後點擊“識別”按鈕，系統會自動將需要切割的圖形識別出來，當然也包括了外框的識別，如果不需要切割外框，則在下面的元素欄中將外框的那個複選框去掉，一般是最後的幾個。接下來就點擊“切割”按鈕開始切割。通過調整驅動板上的雷射強度旋鈕可以調小或調大雷射的強度。
設定頁面
這個頁面可以設定以下功能：
起步速度：步進電機的起步每步間隔，數值為參考數，不具有實際單位，範圍0－65535
最高速度：步進電機的最高速時的每步間隔，數值為參考數，不具有實際單位，範圍0－65535
為減少震動和噪音，在加減速模式下步進電機採用漸進式起步的方式，由於不同的步進電機的啟動特性不同，這樣就存在一個起步加速和減速停止的過程。上面兩個間隔數就是來設定最慢的起步速度和最高的運轉速度的。
燒蝕速度：雷射列印過程中，x軸勻速運動的速度，數值為參考數，不具有實際單位，範圍0－255，如果設定的運動模式為“加減速”，則此項不起作用。
雷射延時：在燒蝕時每次的延時，這個時間越長，照射到某點的雷射時間就越長，從而客觀上增加了雷射的燒蝕強度。
鑽孔設定：請參見鑽孔機部分
列印幅面：該設定定義了PCB印表機的物理列印範圍。也影響到軟體內顯示畫布的尺寸。如果設定的範圍超過了物理範圍，如果列印該尺寸的pcb則會造成步進電機的移動到止點也可能會損壞機械結構。
縱向精度：該參數定義了每次Y軸方向的運動距離，該距離與雷射點的大小有關，也影響了列印的速度和精度，對於0.01mm左右的雷射點來說，移動距離設定成0.05已經完全可以滿足pcb精度的要求了。為了提高測試時的速度可以將此距離適當增大到0.1或更大。
定位參數：當前位置代表以所設定的原點位置為邏輯原點的當前位置，單位為mm。可以將xyz三軸移動到任意位置後點擊“清零”設定為原點。無論是列印，鑽孔，切割鋼網，都會以此位置為初始參考原點進行運動，所以原點的設定極為重要。原點的位置一般需要配合雷射點的位置，雷射點的位置可以在定位一欄中看到，通過攝像頭，可以清晰看到紅外的雷射光點，由於在不列印時使用的是微弱的啟動電流，所以在照射部位不會產生燒蝕所需的熱量，反而剛好可以使用攝像頭清晰觀察到。
x(y)100mm脈衝數：x(y)軸方向上移動100mm所需要的脈衝數，脈衝是提供給步進驅動器進行輸出電流所需的。脈衝的數字則需要軟體內部進行換算輸出，從而達到精確的移動。由於絲桿的製造誤差，採用100mm的脈衝數字計量可以將實際的誤差限制在一個非常微小的範圍內。
z10mm脈衝數:同上，只是距離為10mm。
定位設定
該功能利用攝像頭拍攝和OPENCV視覺庫進行輔助定位，特別是用於觀察雷射點的位置便於設定原點。使用滑鼠可以將綠色的輔助準星設定到雷射點上，通過移動xy軸將雷射點移動到所需的原點上點清零設定原點。
產品特色
- 使用了10mm的xy光軸，很大程度上增加了機架的剛度
- 使用絲桿和雙螺母消回差，精度<0.01mm
- 使用了TB6560AHQ步進驅動器最大細分可達16細分
- 提供限位開關光點開關的安裝位和輸入端子，可支持0點限位功能
- 提供LED輸出照明端子，恆流輸出可調，可支持大小電流的LED，可三個LED串聯靈活掌握。
- 攝像頭輔助視覺
- 同時支持鑽孔，列印PCB，切割smt模板多個功能。
- 列印幅面達110×150mm
- 電機轉速超過10000轉每分鐘。卡鉗直徑0.4－4mm。運行電流12V2A
- 整機尺寸 長350mm寬280高280mm
- z行程40mm，光軸6mm
- 雷射功率>1.5W
- 驅動電壓要求12V8A（步進電機0.3A，電鑽啟動需要6A，雷射1A) 數字板電壓5V由PC USB提供，待機電流0.03A，在待機連線狀態下為步進電機提供半流鎖定，總電流約0.3A
- 帶有機械手輪可以輔助定位，在接觸半流鎖定的情況下有效
- 設備已附帶火影系列PCB軟體。
- 總質量：5kg
發展歷史
手工製作PCB經歷了70年代的刀刻，80－90年代的手繪，90年代末年出現的熱轉印，2007年出現的感光乾膜，2010年使用雕刻機雕刻一共五代的演進，操作上逐漸省力，準確度逐漸提高。由於購買小型雕刻機的人多數只是用來製作電路板，花較多的錢購買雕刻機製作電路板逐漸不被認可，而熱轉印和感光乾膜對於人手工的要求和材料設備要求又較高，也很難被普通的電子愛好者長期採用。 由於雷射沒有壓力，除鑽孔外，對機架的剛性要求不高，由於自動化程度較高，對人手工的要求就很低，類似於普通的印表機，任何人只要能夠操作電腦，所制出的PCB的效果是相同的，在功率雷射逐漸普及，價格逐漸趨於合理的過程中，雷射列印pcb的技術將逐漸替代傳統手工製作PCB的工藝。
