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BotFactory:一体化PCB印刷和组装

如果你和我一样,你梦想有能力在自己舒适的办公室里创建并自动填充你的印刷电路板(PCB)原型。好吧,事实上你可以,因为BotFactory的SV2将导电墨水打印机,锡膏挤出机,取放机和回流床组合成一个单一的产品,允许您在几分钟内制作pcb原型。

我开始觉得自己像个老傻瓜了(但是这个时候我们上哪儿去找呢?)例如,几个月前,我在Testonica与一群老爷们视频聊天。你可能还记得,如果你的PCB有一个FPGA,这些小流氓有能力取你的原理图和寄存器映射,并自动生成一个复杂的板测试套件,运行在你的板的FPGA(见FPGA ?有测试!).

我在这里提到这一点的原因是,为了建立我自己在测试领域的诚意,我描述了我们在20世纪80年代用于创建pcb功能测试的引导探针技术。当我把这件事告诉泰司罗尼卡的人时,他们彼此交换了一个疑惑的眼神,然后其中一个说:“我们在学校里听说过引导探测器。”他并没有明确地说出“远古的”或“过时的”这样的词,但这些词肯定是暗含的,我甚至感觉到了“史前”这个词的丑陋的抬头。我觉得自己太老了。

最近,我与J.F. Brandon和George Kyriakou进行了视频聊天,他们是营销和业务发展副总裁兼首席运营官BotFactory,分别。我不知道为什么我不能学着闭上嘴巴。我控制不住自己。因为今天的主题是电路板原型,我觉得有必要提一下我自己在这方面的背景。同样,这些经历可以追溯到20世纪80年代。

我们使用的第一种技术是钢丝缠绕。想象一根长针从一块绝缘板基材的底部伸出,如下图所示。

单线缠绕连接(图片来源:Wikipedia/Haragayato)

您可以使用手动工具将绝缘从电线末端剥离,并将其缠绕在引脚上。还有电线缠绕工具,外观和感觉类似于今天的电动螺丝刀之一。

除了单个引脚,您还可以获得所有通常尺寸的双直列(DIL)集成电路(IC)插座,配备这些长线包引脚。不可否认的是,一个电线包装板的背面可能会看起来相当多毛-让我们说“有趣”-如下所示。

电线包裹Z80电脑背板大约1977年
(图片来源:Wikipedia/Wikinaut)

虽然上面的图片可能会让你觉得有点可怕,但我曾经做过更糟糕的事情——我只希望我能拍下我正在工作的电线包装板的照片,但谁知道未来会这么快呢?

事情开始变得真正聪明的地方是当你开始使用自动缠线机时。由Gardner Denver公司在20世纪60年代和70年代制造,这些大胆的美女能够自动布线、切割、剥离和将电线缠绕到电子背板或电路板上。最初,这些机器是由编码在穿孔卡片或纸带上的接线指令驱动的。当我在20世纪80年代开始玩的时候,我们用的是VAX-11/750小型计算机。我们指定了IC插座和其他引脚的X/Y位置,沿着“IC2的引脚6连接到IC 14的引脚8”一行捕获了一个网络列表,并且鲍勃是你的叔叔(或者阿姨,这取决于你的家庭动态)。

我记得我们的机器开了一整夜。我本来想说它在实验室的角落里,但那样会削弱它的存在感。实际上,它就像一个怪物,占据了我们工作空间的很大一部分。我能说的是,早上回来发现你的原型板已经准备好了,等待填充和调试,真是太棒了。

我在20世纪80年代工作过的另一种形式的电路板原型技术被称为离散线技术(DWT);生产出来的电路板被称为离散线路板(dwb)。我们使用的其他术语是Multiwire和Microwire,它们是纽约Islip的Advanced Interconnection Technology (AIT)的注册商标(我不确定该公司是否仍在营业)。这涉及到在绝缘板上覆盖一层薄薄的粘合剂,称为布线膜,这是用热辊复合机应用的。用一种特殊的计算机控制的接线机,用超声波将极细的绝缘电线粘合到接线膜中。由于这些电线是绝缘的,它们可以相互交叉而不会产生不必要的连接。

关于这个问题还有很多,我没有时间(或精力)在这里详细介绍。关键是,当我在谈话中向BotFactory的人提到这一点时,J.F.惊呼道:“不可能!那是件事?”再说一次,我觉得自己太老了,但我们跑题了……

您可能还记得大约在2015年,在他们的第一代PCB打印机的背景下听说过BotFactory,这被称为Squink(这个绰号可能来源于“喷射墨水”吗?)如你所见这个视频从那时起,“Squink”就给人留下了深刻的印象,从那时起,事情有了巨大的发展。

BotFactory的最新和最好的产品是SV2它有三种口味,根据您的需要:SV2入门版、SV2增强版和SV2专业版。

SV2将导电油墨打印机、锡膏挤出机、取放机和回流床组合成一个单一产品,允许您在几分钟内制作pcb原型(图片来源:BotFactory)

SV2有多个磁头来执行不同的任务,并根据需要自动在磁头之间切换。首先,它使用打印头将导电绝缘油墨层压在基片上,从而形成多层电路(除了传统的FR4外,还可以使用多种基片材料),其轨道宽度可小至8mil。其次,它使用粘贴头在放置组件引脚的位置沉积导电胶水或锡膏。然后使用取放头自动将组件放置在挤出的膏体上。这些组件可以通过磁带或多格托盘呈现(每个“华夫饼托盘”可以容纳多达80种不同的组件类型)。最后,采用固化/回流工艺,其中加热床固化油墨/胶水并回流锡膏。

虽然它们不是主要产品的一部分,但BotFactory的男男女女已经为某些客户创建了额外的头部,比如可以测量各种组件值的测试/验证头,以及可以用于切割短裤、修复轨道甚至塑造基板的激光头。说到这个……

由于我来自铅通孔(LTH)电路板实现的时代,我问的其中一件事是,是否也有一个钻头可以用来在基板上钻孔。答案是“不”(悲伤的表情)。然而,事实证明,有些人正在“无衬底”的电路板上工作(笑脸)。这里的想法是,而不是将导电和绝缘油墨打印到基材上,你可以直接在SV2的床上打印一层厚厚的绝缘油墨,在那里这层有效地就变成了底物。这意味着您可以创建任何形状的基材,并且还可以在所需位置上打印带有孔的基材。

你甚至可以打印一个无基板(图片来源:BotFactory)

事实上,如果你仔细观察上面的图像,你会发现他们实际上是先打印了一层薄薄的导电墨水(在这种情况下是铜的),然后是一层厚厚的绝缘墨水,最后是另一层薄薄的导电墨水(在这种情况下是银的),从而创建了一个双面板。当你开始思考这个问题时,本质上没有什么可以阻止我们在主绝缘衬底层的任何一侧创建多个导电/绝缘层对,这包括创建盲孔和埋孔。也有可能创造3D电子产品和3D板,但我担心我可能看得太远了。

BotFactory SV2并不适合所有人。它非常适合中型技术的原型设计(它目前可以拾取和放置表面贴装设备(smd)到0603尺寸的封装和具有0.4毫米间距引脚的设备),但它不能-在这个时候-处理涉及0402和0201封装的组件或中型及以上尺寸的球栅阵列(BGAs)的高科技原型设计。

话虽如此,SV2可能无法满足从事尖端技术设计的人的需求,但对于从事学术研究的人或在实验室工作的人来说,它非常适合创造电子设备来支持其他人的研究和开发任务,这里仅举两个例子。事实上,我对这个问题思考得越多,我就越觉得SV2可能会引起许多中小型(甚至是大型)公司的兴趣,他们需要尽快得到他们的原型板。它不需要在几个小时内获得原型,而不是在几天内覆盖拥有自己的PCB打印机的成本。

就在几分钟前,当我写下这些话的时候,我正在和我的朋友Duane Benson聊天,他是我们公司的市场经理尖叫的电路.如果您需要在尽可能短的时间内填充和组装几千个短期生产板,那么您可以去找这些人。杜安提到,在以前(在目前的全球大流行之前),他在创客大会上看到了早期的BotFactory产品之一,用他自己的话来说,“我印象深刻。”Duane和我都同意,我们希望sv2在我们各自的办公室,就我而言,这是“批准的金印”。你呢?如果SV2出现在你面前,你会被诱惑吗?

关于“BotFactory: PCB印刷组装一体化”的3点思考

  1. 当我写这篇专栏时,我想起我在英国的好友乔·法尔(Joe Farr)告诉我,他曾经在自己的车间里制作自己的原型板(蚀刻铜板等)。我还记得,几年前,乔告诉我,他投资了一台CNC铣床,旨在通过铣削不需要的铜来创建PCB原型。我给Joe发了封邮件,问他那台CNC机器是如何为他工作的,他的回复如下:

    “铣床最终被扔进了垃圾箱(好吧,反正是多个零件桶)。它只是很便宜,而且我从来没有真正让它工作得很好。总有一天我会再试一次,但现在我非常乐意将我的原型板外包出去。”

    我想知道乔读到这篇专栏文章时会说些什么

  2. 我是一个90年代的孩子,在当地一家商场的RadioShack买到了我的第一个蚀刻工具包,后来在海军里完善了我的焊接技能。每当我读到另一篇文章告诉我放弃,把我的文件送到中国的晶圆厂时,我的感情就会受到一点伤害。我感觉就像蹒跚着走到我的肥皂盒边尖叫,“当我还是个孩子的时候,我们必须把组件穿过pcb,在山上,双向,在雪地里。”我进入3d打印一段时间后,已经修补了几次,试图使一个合理的质量印刷电路板,徒劳无益。我觉得我就像你的朋友乔。不管怎样,这是一本有趣的书,我很兴奋,也许家庭制造的趋势又回来了。干杯!

    1. 非常感谢你的反馈-乔也曾经做过他自己的板-我从来没有做过,但我希望我有(我经常使用板条板)-我希望我有更多的时间使用3D CAD软件和3D打印机-我的朋友史蒂夫曼利在英国正在做一个很棒的事情,关于我们正在工作的机器人头部。有那么多事情要做,时间却那么少……

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