2層PCBを簡単に位置合わせする方法


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Press-n-Peelを使用して2層DIY PCBを準備するとき、穴とビアが層間の銅上で一致するように、下層と上層の位置合わせに問題があります。間違った配置を最小限に抑える簡単な方法を提案できますか?

回答:


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簡単ではありませんが、私は「アライメントピン」を使用して毎回完璧なアライメントを実現する複雑な方法を使用しています。これは、トナー転写および写真用紙方式で非常にうまく機能し、プレスおよびピールでも同様に機能する可能性があります。

  1. 配置穴に使用する等間隔のパッドでレイアウトの端にドットを付けます。片側3-4で十分です。ボードが大きくなっている場合は、センターにももっと配る必要があるかもしれません。正確に中心を見つけることができるように、パッドに本当に小さなドリル穴を使用してください。

  2. 両面を転写紙に印刷し、位置合わせ穴だけで追加のコピーを作成します。

  3. アライメント穴をボードに移し、これを穴あけのガイドとして使用します。別の方法として、通常の紙の穴のコピーをボードにテープで貼り、それをガイドとして使用することもできます。しかし、実際に転送する方がより正確だと思います。穴のサイズは、ピンまたはコンポーネントのリードを通過させるのに十分なだけ小さくする必要があります。私は18milビットを使用し、以前のプロジェクトから収集したアライメントピンとして、クリップされた抵抗リードを使用するのが好きです。

  4. 穴あけ後、サンディングまたはアセトンでトナーを取り除きます。むき出しの銅を再び残し、穴を開ける必要があります。

  5. 同じビットを使用して、2つの転写紙レイアウト側をドリルアウトします。注:ボードと転写紙の穴の両方を手でドリルして、穴が完全に中央にくるようにします。特に厚いボードを使用する場合、これは面倒です。

  6. 2つの転写紙レイアウトの側面を切り取り、ボードよりわずかに小さくします。これは、アライメント手順の後にテープで留める必要があるため重要です。

  7. 2つのトランスファーをボードの両側に合わせて、穴のセットに位置合わせピンをまっすぐに通せるようにします。次に、各ピンを調整して、それらがほぼ垂直になるようにします。これにより、すべてが揃います。慎重に、両方の転写面をボードにしっかりとテープで留め、最後にピンを取り外します。


これは素晴らしいことですが、フォトリソグラフィーを使用するときにすべての穴を事前に開けることができない場合があることに注意してください。ドリルで開けられた穴には小さな隆起がある傾向があり、この隆起はフォトマスクを持ち上げて、フィーチャのエッジの下でUV光を許容します。位置合わせ穴をすべてのフィーチャーから十分に離し、両側にエッチングマスクが付いた後(露出後)にパッド穴を開けます。
-tyblu

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私は似たようなことをしました、それは2つの方法でできます。

  1. PCB上の2つのポイントを参照ポイントとして使用し、それぞれを個別にドリルして整列します。

  2. 両方の部分を光に当てて、両方を揃え、シートの端をホチキス止めまたはテープで留めて、ノートのように折ります。これには、ボードの端の周りを曲げることができるように、端に余分な2インチ程度が必要です。時々、ボードにテープで貼り付けて、位置を合わせます。


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私は「封筒法」をトナー転写と組み合わせて使用​​しています(アイロンがけのバージョン)。これは、Erikが答えで説明した2番目の方法に似ています。位置合わせのためにボードに穴を開ける必要がないため、気に入っています。次の手順で構成されます。

  1. ボードの両側(上部と下部)に登録マークを追加します。通常、ボードの角に4つの150ミルクロス(16ミルトレース)を配置します。
  2. 転写紙にボードの両方の層を印刷します。レーザープリンターで光沢のあるインクジェット用紙でレイヤーを印刷します。
  3. 両方の層を備えた紙片を互いに向かい合わせて配置し、明るい光に対してレジストレーションマークを合わせます。クロスのバーが互いに結合すると、用紙が整列することがわかります。次に、両方のレイヤーのドリル穴が整列することを確認します。
  4. トリッキーな部分になりました。移動なし紙片をに、紙シートの2つか3つの端をまとめて封筒を作ります。次のステップでは、テープを貼っていない端部を使用して、ブランクボードを挿入します。シートが動く場合は、テープを取り外して手順3に戻ります。
  5. きれいなブランクボードを封筒に挿入し、ボードの両側を通常どおりアイロンをかけます。ボードの最初の面にアイロンをかけ始めたときは注意し、テープをバラバラにしないように、もう一方の面にアイロンをかけるために初めて回そうとします。テープは熱のために溶融する場合があります。それは一度私に起こりました。2番目のレイヤーは、最初のレイヤーが既に転送されている間にボードから落ちました。その場合は、ボードをスクラブしてもう一度やり直してください。

プロセスを支援するために、次のことも行います。

  • パッドの上ではなく、ビアの上に最上層のみをはんだ付けします。信号をある層から別の層に移動する必要がある場合、パッド上で信号を実行することはありません。代わりに、パッドから数ミリ離れたビアに信号を送り、そこの別の層に信号を移動します。この方法では、ビア間のみをレイヤー間で慎重に配置する必要があります。
  • VIASが可能な限り大きくなるようにボードを設計します(通常は幅70ミル、ドリル穴20ミル)。

ここに、私が役に立つと思う位置合わせプロセスの説明へのリンクがあります。セクション「両面ボードのマスクの位置合わせ」セクションまでスクロールします。

幸運を。


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この方法への小さな追加:トナー転写方法を使用する場合、適切なクリアランス(片方はミラー)を使用して2つの面を同じシートに印刷する場合、封筒の片面はテーピングを必要とせず、単に紙を折ります半分に。私は通常、PCBをこの折り畳みに合わせて(可能な限り押し込み)、PCBの両側の片側を紙に折ります(折り畳まれた縁の隣の垂直な縁の1つ)。
ラスロヴァルコ

@Laszloそれは良い提案です。あなたが提案したように、イーグルに両方のレイヤーを同じシートに印刷させることができたら、私はそれをします。同じ用紙に2回印刷しようとしましたが、トナーからの熱が2回目の印刷で乱れます。
リカルド

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ガーバー出力ファイルを使用してgerbvから、レイヤーをマージ、ミラーリング、回転などして、出力を印刷します。
ラスロヴァルコ

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@RicardoイーグルからPS(ポストスクリプト)ファイルをエクスポートし、Photoshopにインポートして、1200 dpiのレターサイズのページに配置します。
tyblu

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いくつかの登録マークを含めるか、位置合わせのためにいくつかのビアまたはスルーホールを使用します。片側を取り付け、穴を開け、それらの穴を使用して反対側を揃えます。

私の経験では、一般的なプリンターは十分な歪みをもたらしますので、細心の注意を払っても、レイヤー間の位置合わせはあまりうまくできません。地下で作成するレイアウトの場合、すべてのパッド、トレース、およびビアをできる限り太くし、プリンターからの歪み、不正確な手動穴あけなどに対応できるようにします。


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私の最初の方法は、各面をL字型のスクラップPCBに貼り付けることでした。そうすることで、レイヤー間の視差エラーを取り除き、はるかに優れた登録を得ることができます。

私は今次のようにします:

  1. 最初の面をボードに熱溶かし、バッキングを取り外します。

  2. PCBの登録マークに基づいて穴を開けます。

  3. ピンを使用して2番目の面を登録します。

これは、最初の側からの穴の登録が絶対的なため、より効果的です。ドリル登録エラーは、2番目の面を穿孔するときに削除できます。

欠点は、2番目の側を過熱しないように注意する必要がある、または1番目の側を持ち上げる/破壊することです。最初の面を事前にエッチングして保護しない限り、ラミネーターを介して機能しません。私は、これを信頼性の高い繰り返し可能なプロセスにすることに取り組んでいます。


Dan D.によって説明された方法は、トナー転写のために第2面を加熱するときに、シリコンでコーティングされた「調理用シート」で第1面を保護することで改善できます。他の国でどのように呼ばれているのかはわかりませんが、オーブンでチョコレートクッキーなどの粘着性のあるものを焼くために使用する紙です。
山田泰介

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私の会社では、社内で独自のPCボードを製造していました。これは80年代初期に戻ったものであり、PCBファブハウスの周りにクイックターンはありません。適切なラミネーターを備えたDuPont Ristonフィルムを使用し、地元のグラフィックハウスの1つに2:1のマイラーマスターアートワークからネガを作成させました。増感されたPCB材料は、ネガがPCBとガラスの間に挟まれたガラスの真空フレームに保持されました。

両面ボードの作成は、非常にうまく機能する技術を発見するまで、常に試行錯誤でした。私たちがやったのは、エッチングされていないPCB材料から「L」字型を作り、「L」字型の両腕にネガをテープで貼り、ライトテーブルの上に全体をひっくり返し、もう一方のネガを注意深く並べます。この2番目のネガは、長いアームにのみテープで録音されました。アライメントにライトテーブルを使用していたため、数ミル(極わずか)ミルまでアライメント精度を達成することができました。

これを使用するには、2番目のネガを開いて、露出したPCBを「L」の角に押し込み、2番目のネガをPCBの上に戻し、全体をガラス製の真空フレームに入れて露出します。露出が終了したら、真空フレームを裏返して反対側を露出します。

この手法は、トナー転写に直接適用できるはずです。


他のネガとライトテーブルの最初のネガをどのように並べましたか?ボードに「L」の写真がありますか?私にははっきりしていません。
-tyblu

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私はこれに少し遅れていることを知っていますが、このビデオをチェックして、簡単で非常に正確にする方法を示します。基本的にはリカードが説明したものとほぼ同じですが、実際に動作する方が良いでしょう。
ビデオはロシア語ですが、何が起こるかを理解するためにビデオを知る必要はありません。
https://www.youtube.com/watch?v=sjEUIdxX1LM

ここで答えとしてマークされたPSメソッドは、お尻の痛みであり、何度も試してみましたが、ビデオのそれよりもはるかに困難です。私は何度もこの方法で作成しようとしましたが、多くのトラブルが発生しました。これはおそらく時間の浪費やボードの配置につながります(整列していないレイアウトをエッチングした場合)。

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