Une méthode simple pour aligner un PCB à deux couches

Lorsque je prépare un PCB DIY double couche à l'aide de Press-n-Peel, j'ai un problème d'alignement des couches inférieure et supérieure de sorte que les trous et les vias correspondent sur le cuivre entre les couches. Pouvez-vous suggérer une méthode simple qui minimiserait le mauvais alignement?

Pas facile, mais j'utilise une méthode impliquée qui utilise des "broches d'alignement" pour obtenir un alignement parfait à chaque fois. Cela fonctionne très bien avec la méthode du transfert de toner et du papier photo et peut également fonctionner pour la presse et le décollage.

1. Parsemez les bords de votre mise en page avec des tampons régulièrement espacés utilisés pour les trous d'alignement. 3 à 4 par côté suffisent. Vous devrez peut-être en distribuer davantage dans le centre également si la planche est trop grande. Utilisez de très petits trous de forage dans les coussinets, de sorte que vous puissiez trouver avec précision le centre.

2. Imprimez les deux faces de votre papier de transfert et faites une copie supplémentaire avec seulement les trous d'alignement.

3. Transférez les trous d'alignement sur votre planche et utilisez-les comme guide pour percer des trous. Vous pouvez également coller une copie papier normale des trous sur la carte et l'utiliser comme guide. Mais je pense qu'il est plus précis de le transférer. La taille des trous doit être juste assez petite pour faire passer les broches ou les fils des composants. J'aime utiliser des bits 18mil et utiliser des fils de résistance coupés comme broches d'alignement que je collectionne des projets précédents.

4. Après le perçage, retirez le toner par ponçage ou acétone. Vous devriez vous retrouver avec le cuivre nu et des trous percés.

5. Percez les deux côtés de la disposition du papier de transfert avec le même bit. Remarque, je perce à la main les trous du carton et du papier de transfert, afin qu'ils soient parfaitement centrés. Cela peut être fastidieux, surtout si vous utilisez des planches épaisses.

6. Coupez les deux côtés de la disposition du papier de transfert, de sorte qu'ils soient légèrement plus petits que le tableau. Ceci est important car vous devez les coller après la procédure d'alignement.

7. Alignez les deux transferts sur chaque côté de la carte, de manière à pouvoir passer les broches d'alignement directement à travers l'ensemble de trous. Ajustez ensuite chaque broche de manière à ce qu'elles soient toutes plus ou moins perpendiculaires. Cela devrait tout aligner. Attachez soigneusement les deux côtés de transfert à la carte en toute sécurité et retirez enfin les broches.

J'ai fait quelque chose de similaire, cela peut se faire de deux manières.

1. Utilisez deux points sur le PCB comme points de référence, percez et alignez chacun séparément.

2. Tenez les deux pièces à la lumière, alignez les deux et agrafez ou collez l'extrémité des feuilles ensemble pour qu'elle se plie comme un cahier. Cela nécessite environ deux pouces supplémentaires à l'extrémité pour permettre la flexion autour de l'extrémité de la planche. Parfois, je le colle également sur la carte pour le maintenir aligné.

J'utilise la «méthode de l'enveloppe» conjointement avec le transfert de toner (version repassage). Elle est similaire à la 2e méthode décrite par Erik dans sa réponse. Je l'aime parce qu'il ne vous oblige pas à percer de trous dans la planche pour faire l'alignement. Il comprend les étapes suivantes:

1. Ajoutez des marques d'enregistrement des deux côtés de votre planche (haut et bas). Je place habituellement quatre croix de 150 mil (avec des traces de 16 mil) sur les coins de la planche.
2. Imprimez les deux couches de votre planche sur le papier de transfert. J'imprime les couches dans du papier jet d'encre brillant sur une imprimante laser.
3. Placez les morceaux de papier avec les deux couches ensemble, les uns contre les autres et alignez les repères d'enregistrement avec une lumière vive. Vous saurez que les papiers sont alignés lorsque la barre des croix fusionne. Ensuite, vous devriez voir que les trous de forage dans les deux couches s'alignent également.
4. Maintenant, la partie délicate. SANS DÉPLACER les morceaux de papier, collez 2 ou 3 extrémités des feuilles de papier ensemble, en faisant une enveloppe. Vous utiliserez les extrémités qui ne sont pas enregistrées pour insérer la carte vierge à l'étape suivante. Si les feuilles bougent, retirez les bandes et revenez à l'étape 3.
5. Insérez la planche vierge propre sur l'enveloppe et repassez les deux côtés de la planche comme d'habitude. Faites attention lorsque vous commencez à repasser le premier côté de la planche et êtes sur le point de la retourner la première fois pour repasser l'autre côté, afin que les bandes ne se désagrègent pas. Les bandes peuvent être fondues à cause de la chaleur. Cela m'est arrivé une fois. La 2ème couche est tombée du plateau alors que la première a déjà été transférée. Si cela se produit, frottez la planche et recommencez.

Pour aider avec le processus, je fais également ce qui suit:

• Je ne soude la couche supérieure que sur des vias, jamais sur des pads. Si je dois déplacer le signal d'une couche à l'autre, je ne le fais jamais sur des pads. Au lieu de cela, j'apporte le signal du pad à un via, à quelques mm du pad et déplace le signal vers l'autre couche. De cette façon, seuls les vias doivent être soigneusement alignés entre les couches.
• Je conçois mes planches de façon à ce que ses VIAS soient aussi grands que possible (généralement 70 mil de large, avec 20 mil de trous de forage);

Voici un lien vers une description du processus d'alignement que je trouve utile. Faites défiler jusqu'à la section Alignement des masques pour les panneaux double face .

Bonne chance.

Incluez quelques marques d'enregistrement, ou utilisez des vias ou des trous traversants pour l'alignement. Fixez un côté, percez les trous, puis utilisez ces trous pour aligner l'autre côté.

D'après mon expérience, une imprimante typique introduit suffisamment de distorsion pour que même avec le plus grand soin, l'alignement entre les couches ne puisse pas être vraiment excellent. Pour les dispositions que je ferai au sous-sol, je fais tous les tampons, les traces et les vias aussi gros que possible pour s'adapter aux distorsions de l'imprimante, à mon forage manuel inexact, etc.

Ma première méthode a été de coller chaque côté sur un morceau de PCB en forme de L. De cette façon, vous supprimez les erreurs de parallaxe entre les couches et vous pouvez obtenir un meilleur enregistrement.

Je le fais maintenant comme suit:

1. Faites chauffer le premier côté sur la planche et retirez le support.

2. Percez les trous en fonction des marques d'enregistrement sur le PCB.

3. Enregistrez le deuxième côté à l'aide d'épingles.

Cela fonctionne mieux car l'enregistrement des trous du premier côté est absolu. Les erreurs d'enregistrement de perçage peuvent être supprimées lorsque je perce le deuxième côté.

L'inconvénient est que vous devez faire attention à ne pas surchauffer le deuxième côté, ou vous soulevez / détruisez le premier côté. Il ne fonctionnera pas avec une plastifieuse à moins de pré-graver le premier côté et de le protéger. Je travaille toujours à faire de ce processus un processus fiable et reproductible.

Mon entreprise fabriquait nos propres cartes PC en interne. C'était au début des années 80 et il n'y avait pas de fabriques de circuits imprimés à rotation rapide. Nous avons utilisé le film DuPont Riston avec une plastifieuse appropriée et avons demandé à l'une des maisons de graphisme locales de réaliser nos négatifs à partir de l'illustration maîtresse 2: 1 en mylar. Le matériau PCB sensibilisé a été maintenu dans un cadre en verre sous vide avec le négatif pris en sandwich entre le PCB et le verre.

La fabrication de planches double face a toujours été un essai jusqu'à ce que nous découvrions une technique qui fonctionnait extrêmement bien. Ce que nous avons fait était de faire une forme en "L" à partir de PCB non gravé, de coller un négatif sur les deux bras de la forme en "L", puis de retourner le tout sur notre table lumineuse et d'aligner soigneusement l'autre négatif. Ce 2e négatif a ensuite été scotché uniquement sur le bras long. Parce que nous utilisions notre table lumineuse pour l'alignement, nous avons pu atteindre une précision d'alignement jusqu'à quelques (très peu) mils.

En l'utilisant, il suffit d'ouvrir le deuxième négatif, de rentrer le PCB exposé dans le coin du "L", de retourner le deuxième négatif sur le dessus du PCB, puis de placer le tout dans le cadre de vide en verre et de l'exposer. Une fois l'exposition terminée, retournez le cadre à vide et exposez l'autre côté.

Cette technique doit être directement applicable au transfert de toner.

Je sais que je suis un peu en retard pour cela, mais regardez cette vidéo, elle montre comment la rendre facile et très précise. Fondamentalement presque le même que Ricardo a expliqué, mais il vaut mieux le voir en action.
La vidéo est en russe, mais vous n'avez pas besoin de la connaître pour comprendre ce qui se passe.
https://www.youtube.com/watch?v=sjEUIdxX1LM

La méthode PS marquée comme réponse ici est une douleur dans le cul, a essayé plusieurs fois et c'est beaucoup plus difficile que cela sur la vidéo. J'ai essayé de le faire de cette façon plusieurs fois et j'ai eu de nombreux problèmes, ce qui entraînerait probablement une perte de temps ou même des planches (si vous gravez une disposition non alignée).