Il existe de nombreux défis dans la conception et la fabrication de PCB, dont l'un est d'assurer l'intégrité du signal et des taux de transfert de données à grande vitesse, qui sont critiques pour PCB haute fréquence. Il convient de mentionner que le forage arrière de PCB peut résoudre efficacement ce problème. Dans cet article, notre objectif est de vous donner un aperçu complet de la technique de forage arrière, couvrant sa définition, avantages, le processus étape par étape, etc. Let’s just dive right in…
Qu'est-ce que le forage arrière de PCB?
Le processus de contre-perçage des PCB, également appelé forage à profondeur contrôlée, implique de retirer le talon des PCB multicouches pour créer des vias. Le but du contre-perçage est de faciliter le flux de signaux entre les différentes couches de la carte sans interférence de stubs indésirables.
When to Use Back Drilling?
It is generally recommended to consider adding the technique when the circuit track on the PCB board with a frequency range between 1GHz and 3GHz . pourtant, la conception de liaisons d'interconnexion à haut débit est une tâche d'ingénierie système complexe, et d'autres facteurs tels que la capacité de lecteur de la puce et la longueur des liens d'interconnexion doivent également être pris en compte. Donc, la simulation de la liaison d'interconnexion du système est l'approche la plus fiable pour déterminer si le forage en retour est nécessaire ou non.
PCB Back Drilling Example
Pour fournir une explication plus claire du processus de forage arrière, prenons un exemple. Supposons qu'il existe un 12-PCB de couche avec un trou traversant reliant les première et 12e couches. Le but est de ne connecter que la première couche à la 9ème couche, tout en gardant les 10e à 12e couches non connectées. pourtant, les couches non connectées créent “talons” qui peuvent interférer avec le chemin du signal, entraînant des problèmes d'intégrité du signal. Le perçage arrière consiste à percer ces stubs à partir de l'envers de la carte pour améliorer la transmission du signal.
Why Is Back Drilling Needed in PCB Fabrication?
- Le forage arrière aide à réduire l'atténuation du signal, assurer un signal plus fort et plus fiable. aditionellement, cette technique permet de minimiser l'impact des stubs sur l'adaptation d'impédance, qui à son tour réduit le rayonnement EMI/EMC.
- Le forage arrière est également un moyen efficace d'éviter les problèmes de distorsion du signal. Les via stubs sont bien connus pour provoquer une gigue déterministe, qui peut résulter de la diaphonie du signal, EMI, et le bruit. En enlevant ces talons, le forage arrière peut aider à éliminer les sources de gigue déterministe, améliorer la qualité du signal et prévenir les problèmes de distorsion du signal.
- Le forage arrière aide à minimiser la diaphonie entre les vias.
- En mettant en œuvre le contre-perçage, la gigue déterministe de votre signal peut être réduite, ce qui peut entraîner une diminution de l'ensemble le taux d'erreur binaire (TEB)du signal.
- Excitation réduite des modes de résonance. je
- Minimiser l'utilisation de vias enterrés et borgnes pour simplifier la production de PCB.
- Impact minimal sur la conception et la mise en page.
- Bande passante de canal étendue;
- Des coûts inférieurs peuvent être atteints par rapport aux stratifications séquentielles.
How Back Drilling Works?
Il y a 5 key steps involved during the PCB back drilling process, below is a detailed breakdown of each step:
Étape 1: Initial Drilling
Premier, drill a plated through-holes (PTH) to create electrical connection among different layers of the board. Then plate the hole with copper to achieve conductivity between the required layers.
Étape 2: Identification of Via Stubs
Analyze the PCB design and determine whether vias contain a stub that is not needed. Such subs would affect the signal integrity and cause the signal degradation.
Étape 3: Back Drilling Setup
Before start the back drilling, it’s critical to setup a CNC drilling machine to ensure precise control. aditionellement, the selection of drill bit also matters. It should slightly larger than the hole diameter, usually 0.1-0.2mm.
Étape 4: Back Drilling Process
Dans cette étape, PCB would be fixed into the CNC machine firmly, and the machine drills from the opposite side of the board. This process can remove the excess stub portion of the via without damaging the surrounding structure.
Étape 5: Cleaning and Inspection
Once the back drilling is done, the PCB should be cleaned to remove residual debris, such as drill chips or copper particles. finalement, check the back-drilled holes to verify if they are drilled with correct depth and diameter.
Haut 6 Conseils de conception pour le perçage arrière des circuits imprimés
- Pour assurer un contre-perçage correct, il est nécessaire de fournir au fabricant de cartes PCB des fichiers de sortie séparés contenant les couches de contre-perçage, ainsi que les spécifications détaillant les couches nécessitant un contre-perçage correspondant.
- Le diamètre des trous de forage arrière doit être supérieur d'au moins 0,2 mm au diamètre des premiers trous de forage, et la distance entre le perçage arrière à travers la couche et la trace doit être de 0,35 mm pour le premier perçage et de 0,2 mm pour le perçage arrière.
- Lors de la conception de l'empilement de PCB, l'épaisseur diélectrique doit être prise en compte pour éviter de percer des pistes qui ne doivent pas être percées. Si le perçage est nécessaire pour une couche spécifique (such as layer “L”), the dielectric thickness between the adjacent layers that do not require drilling and layer “L” should be at least 0.2mm.
- To optimize the back drilling process, il est important de minimiser le nombre de tronçons de via et d'éviter les vias aveugles.
- Le placement de vias dans des zones moins critiques et le maintien d'une distance minimale entre les trous de forage arrière et les traces de signal peuvent également aider à prévenir la réflexion du signal et d'autres problèmes.
- Il est important de garder des diamètres de trou de forage arrière petits pour éviter d'endommager les traces et les plans latéraux au trou du panneau.
Défis du processus de forage arrière
- Contrôle de la profondeur de forage arrière
Le contrôle de la profondeur du contre-perçage est essentiel pour le traitement précis des vias borgnes. La tolérance de la profondeur de contre-perçage est principalement influencée par la précision de l'équipement de contre-perçage et la tolérance d'épaisseur moyenne. pourtant, des facteurs externes tels que la résistance du foret, angle de la pointe du foret, effet de contact entre le panneau de couverture et l'unité de mesure, et le gauchissement de la planche peut également affecter la précision du contre-perçage. Pendant la fabrication, il est important de sélectionner les matériaux et les méthodes de forage appropriés pour obtenir les meilleurs résultats et contrôler la précision du contre-perçage. En contrôlant soigneusement la profondeur du contre-perçage, les concepteurs peuvent assurer une transmission de signal de haute qualité et prévenir les problèmes d'intégrité du signal. - Contrôle de la précision du contre-perçage
Un contrôle précis du contre-perçage est crucial pour le contrôle de la qualité des PCB dans les processus ultérieurs. Le forage arrière implique un forage secondaire basé sur le diamètre du trou du foret primaire, et la précision du forage secondaire est critique. Plusieurs facteurs, y compris l'expansion et la contraction de la carte, précision de l'équipement, et méthodes de forage, peut affecter la précision de la coïncidence de forage secondaire. Donc, il est important d'assurer un contrôle précis du processus de contre-perçage afin de minimiser les erreurs et d'assurer une transmission et une intégrité optimales du signal.
Conclusion
En tant que méthode importante pour assurer l'intégrité du signal PCB, le contre-perçage est largement utilisé dans Processus de fabrication de PCB. J'espère que vous pourrez mieux comprendre et utiliser cette technologie après avoir lu ce blog. Si vous avez d'autres questions, tu peux contact nous et parlez à l'un de nos experts. En tant que principal fabricant de PCB en Chine, MOKO Technology a tous les PCB el'expertise et les compétences nécessaires pour vous aider.
