Qu'est-ce que le perçage arrière de circuits imprimés ? Pourquoi l'utiliser ?

La conception et la fabrication de circuits imprimés présentent de nombreux défis, notamment celui de garantir l'intégrité du signal et les taux de transfert de données à haut débit, qui sont essentiels pour PCB haute fréquenceIl est important de noter que le perçage arrière des circuits imprimés peut résoudre efficacement ce problème. Dans cet article, nous vous proposons un aperçu complet de la technique de perçage arrière, en détaillant sa définition, ses avantages, son processus étape par étape, etc. Entrons dans le vif du sujet…

Qu'est-ce que le perçage arrière du PCB ?

Le perçage arrière des circuits imprimés, également appelé perçage à profondeur contrôlée, consiste à retirer le stub des circuits imprimés multicouches pour créer des vias. L'objectif du perçage arrière est de faciliter la circulation des signaux entre les différentes couches de la carte, sans interférences avec des stubs indésirables.

Quand utiliser le forage arrière ?

Il est généralement recommandé d'envisager l'ajout de cette technique lorsque la piste du circuit imprimé présente une plage de fréquences comprise entre 1 GHz et 3 GHz. Cependant, la conception de liaisons d'interconnexion haut débit est une tâche d'ingénierie système complexe, et d'autres facteurs tels que la capacité de pilotage de la puce et la longueur des liaisons d'interconnexion doivent également être pris en compte. Par conséquent, la simulation de la liaison d'interconnexion système est l'approche la plus fiable pour déterminer si un rétroperçage est nécessaire.

Exemple de perçage arrière de PCB

Pour mieux comprendre le processus de perçage arrière, prenons un exemple. Supposons qu'il existe un PCB 12 couches Un trou traversant relie les première et douzième couches. L'objectif est de connecter uniquement la première couche à la neuvième, tout en laissant les dixième à douzième couches non connectées. Cependant, ces couches non connectées créent des « stubs » qui peuvent interférer avec le trajet du signal et entraîner des problèmes d'intégrité. Le back-forage consiste à percer ces stubs depuis l'arrière de la carte afin d'améliorer la transmission du signal.

Pourquoi le perçage arrière est-il nécessaire dans la fabrication de circuits imprimés ?

• Le perçage arrière permet de réduire l'atténuation du signal, garantissant ainsi un signal plus fort et plus fiable. De plus, cette technique minimise l'impact des stubs sur l'adaptation d'impédance, réduisant ainsi les rayonnements EMI/CEM.
• Le back-forage est également un moyen efficace de prévenir les problèmes de distorsion du signal. Les stubs de via sont connus pour provoquer une gigue déterministe, pouvant résulter de la diaphonie, des interférences électromagnétiques et du bruit. En retirant ces stubs, le back-forage permet d'éliminer les sources de gigue déterministe, améliorant ainsi la qualité du signal et prévenant les problèmes de distorsion.
• Le perçage arrière permet de minimiser la diaphonie entre les vias.
• En mettant en œuvre le back drilling, la gigue déterministe de votre signal peut être réduite, ce qui peut entraîner une diminution de la qualité globale taux d'erreur sur les bits (BER)du signal.
• Excitation réduite des modes de résonance. l
• Minimisez 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 du canal étendue ;
• Des coûts inférieurs peuvent être obtenus par rapport aux laminations séquentielles.

 Comment fonctionne le forage arrière ?

Le processus de perçage arrière du PCB comprend 5 étapes clés. Vous trouverez ci-dessous une description détaillée de chaque étape :

Étape 1 : Forage initial

Commencez par percer des trous métallisés (PTH) pour établir une connexion électrique entre les différentes couches de la carte. Ensuite, plaquez le trou avec du cuivre pour assurer la conductivité entre les couches requises.

Étape 2 : Identification des stubs Via

Analysez la conception du circuit imprimé et déterminez si les vias contiennent un stub inutile. De tels stubs affecteraient l'intégrité du signal et entraîneraient sa dégradation.

Étape 3 : Configuration du perçage arrière

Avant de commencer le perçage arrière, il est essentiel de configurer une perceuse CNC pour garantir un contrôle précis. Le choix du foret est également important. Il doit être légèrement supérieur au diamètre du trou, généralement de 0.1 à 0.2 mm.

Étape 4 : Processus de perçage arrière

À cette étape, le circuit imprimé est solidement fixé à la machine CNC, qui perce ensuite le côté opposé. Ce procédé permet de retirer l'excédent de la section du via sans endommager la structure environnante.

Étape 5 : Nettoyage et inspection

Une fois le perçage effectué, le circuit imprimé doit être nettoyé pour éliminer les débris résiduels, tels que les copeaux de perçage ou les particules de cuivre. Enfin, vérifiez la profondeur et le diamètre des trous percés.

6 conseils de conception pour le perçage arrière des circuits imprimés

1. Pour garantir un perçage arrière correct, il est nécessaire de fournir au fabricant de cartes PCB des fichiers de sortie séparés contenant les couches de perçage arrière, ainsi que les spécifications détaillant les couches nécessitant un perçage arrière correspondant.
2. Le diamètre des trous de perçage arrière doit être au moins 0.2 mm plus grand que le diamètre des premiers trous de perçage, 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.
3. Lors de la conception de l'empilement de circuits imprimés, l'épaisseur du diélectrique doit être prise en compte afin d'éviter de percer des pistes non percées. Si le perçage est nécessaire pour une couche spécifique (comme la couche « L »), l'épaisseur du diélectrique entre les couches adjacentes non percées et la couche « L » doit être d'au moins 0.2 mm.
4. Pour optimiser le processus de perçage arrière, il est important de minimiser le nombre de vias et d'éviter les vias borgnes.
5. Le placement de vias dans des zones moins critiques et le maintien d'une distance minimale entre les trous de perçage arrière et les traces de signal peuvent également aider à prévenir la réflexion du signal et d'autres problèmes.
6. Il est important de maintenir les diamètres des trous de perçage arrière petits pour éviter d'endommager les traces et les plans latéraux au trou du panneau arrière.

Défis du processus de forage arrière

• Contrôle de la profondeur de perçage arrière
  Le contrôle de la profondeur de perçage est essentiel pour un traitement précis des vias borgnes. La tolérance de profondeur de perçage dépend principalement de la précision de l'équipement de perçage et de la tolérance d'épaisseur du support. Cependant, des facteurs externes tels que la résistance du foret, l'angle de la pointe du foret, l'effet de contact entre la plaque de recouvrement et l'unité de mesure, et le gauchissement de la plaque peuvent également affecter la précision du perçage. Lors de la production, il est important de sélectionner des matériaux et des méthodes de perçage appropriés pour obtenir les meilleurs résultats et contrôler la précision du perçage. Un contrôle précis de la profondeur de perçage permet aux concepteurs de garantir une transmission de signal de haute qualité et d'éviter les problèmes d'intégrité du signal.
• Contrôle de la précision du perçage arrière
  Un contrôle précis du contre-perçage est crucial pour le contrôle qualité des circuits imprimés lors des processus ultérieurs. Le contre-perçage implique un perçage secondaire basé sur le diamètre du trou du foret principal, et la précision de ce perçage secondaire est essentielle. Plusieurs facteurs, notamment la dilatation et la contraction de la carte, la précision de l'équipement et les méthodes de perçage, peuvent affecter la précision de la coïncidence du perçage secondaire. Il est donc 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 garantir l'intégrité du signal PCB, le perçage arrière est largement utilisé dans le Processus de fabrication de PCBJ'espère que vous comprendrez et utiliserez mieux cette technologie après avoir lu ce blog. Si vous avez d'autres questions, n'hésitez pas à me contacter. contact us et discutez avec l'un de nos experts. En tant que fabricant leader de circuits imprimés en Chine, MOKO Technology possède toutes les compétences nécessaires. el'expertise et les compétences nécessaires pour vous aider.