Um método fácil para alinhar um PCB de duas camadas

Quando preparo uma PCB DIY de camada dupla usando o Press-n-Peel, tenho um problema ao alinhar as camadas inferior e superior, de modo que os orifícios e vias correspondam ao cobre entre as camadas. Você pode sugerir um método fácil que minimize o alinhamento errado?

Não é fácil, mas eu uso um método envolvido que usa "pinos de alinhamento" para obter sempre o alinhamento perfeito. Isso funciona muito bem com o método de transferência de toner e papel fotográfico e pode funcionar também para prensagem e remoção.

1. Pontilhe as bordas do seu layout com almofadas espaçadas uniformemente, usadas para furos de alinhamento. 3 - 4 por lado é suficiente. Pode ser necessário distribuir mais para o centro, se o quadro for grande. Use furos realmente pequenos nas almofadas, para encontrar o centro com precisão.

2. Imprima os dois lados no papel de transferência e faça uma cópia adicional apenas com os orifícios de alinhamento.

3. Transfira os orifícios de alinhamento para a sua placa e use isso como um guia para fazer furos. Como alternativa, você pode colar uma cópia em papel normal dos orifícios no quadro e usá-la como guia. Mas acho que é mais preciso transferi-lo. O tamanho dos furos deve ser pequeno o suficiente para passar os pinos ou cabos dos componentes. Eu gosto de usar bits de 18mil e usar fios de resistores cortados como pinos de alinhamento que coleciono de projetos anteriores.

4. Após a perfuração, remova o toner lixando ou acetona. Você deve ficar com o cobre nu novamente e fazer furos.

5. Perfure os dois lados do layout do papel de transferência com a mesma parte. Observe que perfuro manualmente o cartão e transfiro os orifícios do papel, para que fiquem perfeitamente centralizados. Isso pode ser entediante, especialmente se você usar tábuas grossas.

6. Corte os dois lados dos layouts de papel de transferência, de forma que eles fiquem um pouco menores que o cartão. Isso é importante porque você precisa colá-las em fita adesiva após o procedimento de alinhamento.

7. Alinhe as duas transferências em cada lado da placa, para que você possa passar os pinos de alinhamento diretamente pelo conjunto de orifícios. Em seguida, ajuste cada pino para que fiquem todos mais ou menos perpendiculares. Isso deve alinhar tudo. Cuidadosamente, prenda firmemente os dois lados da transferência na placa e remova os pinos.

Eu fiz algo semelhante, isso pode ser feito de duas maneiras.

1. Use dois pontos no PCB como pontos de referência, perfure e alinhe cada um separadamente.

2. Segure as duas peças contra a luz, alinhe-as e grampeie ou prenda a extremidade das folhas juntas para que se dobre como um caderno. Isso requer um acréscimo de duas polegadas ou mais na extremidade para permitir flexões em torno da extremidade da placa. Às vezes, também colo no quadro para mantê-lo alinhado.

Eu uso o "método de envelope" em conjunto com a transferência de toner (versão para engomar). É semelhante ao segundo método que Erik descreveu em sua resposta. Gosto porque não exige que você faça nenhum furo na placa para fazer o alinhamento. Consiste nas seguintes etapas:

1. Adicione marcas de registro nos dois lados da placa (superior e inferior). Eu costumo colocar quatro cruzes de 150 mil (com traços de 16mil) nos cantos do tabuleiro.
2. Imprima as duas camadas do seu cartão no papel de transferência. Imprimo as camadas em papel brilhante para jato de tinta em uma impressora a laser.
3. Coloque os pedaços de papel com as duas camadas juntos, um contra o outro e alinhe as marcas de registro contra uma luz brilhante. Você saberá que os papéis estão alinhados quando a barra das cruzes se fundir. Então você deve ver que os furos nas duas camadas também se alinham.
4. Agora a parte complicada. SEM MOVER os pedaços de papel, cole 2 ou 3 extremidades das folhas de papel, formando um envelope. Você usará as extremidades que não estão gravadas para inserir o quadro em branco na próxima etapa. Se as folhas se moverem, remova as fitas e volte para a etapa 3.
5. Insira o quadro em branco limpo no envelope e passe os dois lados do quadro como de costume. Tome cuidado quando começar a passar o primeiro lado do quadro e está prestes a girá-lo pela primeira vez para passar o outro lado, para que as fitas não se desmoronem. As fitas podem estar derretidas por causa do calor. Aquilo aconteceu comigo uma vez. A segunda camada caiu do tabuleiro enquanto a primeira já havia sido transferida. Se isso acontecer, esfregue o quadro e comece novamente.

Para ajudar no processo, também faço o seguinte:

• Só soldo a camada superior nas vias, nunca nas almofadas. Se eu tiver que mover o sinal de uma camada para outra, nunca o faço em blocos. Em vez disso, trago o sinal do bloco para uma via, a alguns mm de distância do bloco e movo o sinal para a outra camada lá. Dessa forma, apenas as vias precisam ser cuidadosamente alinhadas entre as camadas.
• Projecto minhas pranchas para que o VIAS seja o maior possível (geralmente 70 mil de largura, com 20 mil furos);

Aqui está um link para uma descrição do processo de alinhamento que eu acho útil. Role para baixo até a seção Alinhando máscaras para placas de dupla face .

Boa sorte.

Inclua algumas marcas de registro ou use algumas vias ou orifícios para o alinhamento. Prenda um lado, faça os furos e use-os para alinhar o outro lado.

Na minha experiência, uma impressora típica apresenta distorção suficiente para que, mesmo com o maior cuidado, o alinhamento entre as camadas não possa ser realmente bom. Para os layouts que vou fazer no porão, faço todas as almofadas, traços e vias o mais gordas possível para acomodar distorções da impressora, minha perfuração manual imprecisa, etc.

Meu primeiro método foi enfiar cada lado em um pedaço de PCB em forma de L. Dessa forma, você remove erros de paralaxe entre as camadas e pode obter um registro muito melhor.

Agora faço o seguinte:

1. Aqueça o primeiro lado na placa e remova o suporte.

2. Faça os furos com base nas marcas de registro no PCB.

3. Registre o segundo lado usando pinos.

Isso funciona melhor, pois o registro dos furos do primeiro lado é absoluto. Os erros de registro da broca podem ser removidos quando perfurar o segundo lado.

A desvantagem é que você deve tomar cuidado para não superaquecer o segundo lado ou levantar / destruir o primeiro lado. Ele não funcionará através de um laminador, a menos que você pré-grave o primeiro lado e o proteja. Ainda estou trabalhando para tornar esse processo confiável e repetível.

Minha empresa costumava fabricar nossas próprias placas de PC internamente. Isso foi no início dos anos 80 e não havia casas fabulosas de PCB de giro rápido. Usamos o filme da DuPont Riston com um laminador adequado e uma das gráficas locais fez nossos negativos com a obra de arte 2: 1 de mylar. O material de PCB sensibilizado foi mantido em uma estrutura de vácuo de vidro com o negativo imprensado entre a PCB e o vidro.

Fazer pranchas de dupla face sempre foi um teste até descobrirmos uma técnica que funcionava extremamente bem. O que fizemos foi criar uma forma em "L" de material PCB não gravado, prender um negativo nos dois braços da forma "L", depois virar a coisa toda sobre a mesa de luz e alinhar cuidadosamente a outra negativa. Esse segundo negativo foi gravado apenas no braço longo. Como estávamos usando nossa tabela de luzes para o alinhamento, conseguimos alcançar a precisão do alinhamento em até alguns (muito poucos) mils.

Ao usar isso, apenas abrimos a segunda abertura negativa, dobramos a PCB exposta no canto do "L", dobramos a 2ª negativa de volta para cima na placa de circuito impresso e colocamos tudo na estrutura de vácuo de vidro e a expomos. Quando a exposição terminar, vire a estrutura de vácuo e exponha o outro lado.

Essa técnica deve ser diretamente aplicável à transferência de toner.

Sei que estou meio atrasado para isso, mas veja este vídeo, mostra como torná-lo fácil e preciso. Basicamente, quase o mesmo que Ricardo explicou, mas é melhor vê-lo em ação.
O vídeo está em russo, mas você não precisa saber para entender o que acontece.
https://www.youtube.com/watch?v=sjEUIdxX1LM

O método PS marcado como resposta aqui é complicado, tentei várias vezes e é muito mais difícil do que no vídeo. Tentei fazê-lo dessa maneira muitas vezes e tive muitos problemas, que provavelmente levariam a perda de tempo ou até de placas (se você gravar um layout não alinhado).