Cos'è la foratura posteriore dei PCB? Perché usarla?

Esistono molte sfide nella progettazione e nella produzione di PCB, una delle quali è garantire l'integrità del segnale e le elevate velocità di trasferimento dei dati, che sono fondamentali per PCB ad alta frequenzaVale la pena sottolineare che la foratura posteriore del PCB può risolvere efficacemente questo problema. In questo articolo, intendiamo offrirvi una panoramica completa della tecnica di foratura posteriore, illustrandone la definizione, i vantaggi, il processo passo passo e altro ancora. Cominciamo subito...

Che cosa è la foratura posteriore del PCB?

Il processo di backdrilling del PCB, noto anche come foratura a profondità controllata, prevede la rimozione dello stub dai PCB multistrato per creare delle vie. L'obiettivo del backdrilling è facilitare il flusso di segnali tra i diversi strati della scheda senza interferenze da parte di stub indesiderati.

Quando utilizzare la perforazione posteriore?

In genere, si consiglia di considerare l'aggiunta di questa tecnica quando il circuito stampato ha una frequenza compresa tra 1 GHz e 3 GHz. Tuttavia, la progettazione di collegamenti di interconnessione ad alta velocità è un'attività di ingegneria di sistema complessa, che richiede la considerazione di altri fattori come la capacità di pilotaggio del chip e la lunghezza dei collegamenti di interconnessione. Pertanto, la simulazione dei collegamenti di interconnessione del sistema è l'approccio più affidabile per determinare se sia necessario o meno il backdrilling.

Esempio di foratura posteriore del PCB

Per fornire una spiegazione più chiara del processo di foratura posteriore, consideriamo un esempio. Supponiamo che ci sia un PCB a 12 strati Con un foro passante che collega il primo e il dodicesimo strato. L'obiettivo è collegare solo il primo strato al nono, mantenendo sconnessi gli strati dal decimo al dodicesimo. Tuttavia, gli strati non connessi creano "stub" che possono interferire con il percorso del segnale, causando problemi di integrità del segnale. Il backdrilling prevede la foratura di questi stub dal lato posteriore della scheda per migliorare la trasmissione del segnale.

Perché è necessaria la foratura posteriore nella fabbricazione dei PCB?

• Il backdrilling contribuisce a ridurre l'attenuazione del segnale, garantendone uno più forte e affidabile. Inoltre, questa tecnica contribuisce a minimizzare l'impatto degli stub sull'adattamento di impedenza, riducendo così le radiazioni EMI/EMC.
• Il backdrilling è anche un metodo efficace per prevenire problemi di distorsione del segnale. Gli stub di via sono noti per causare jitter deterministico, che può derivare da diafonia del segnale, interferenze elettromagnetiche (EMI) e rumore. Rimuovendo questi stub, il backdrilling può contribuire a eliminare le fonti di jitter deterministico, migliorando la qualità del segnale e prevenendo problemi di distorsione.
• La foratura posteriore aiuta a ridurre al minimo la diafonia tra i fori passanti.
• Implementando il back drilling, è possibile ridurre il jitter deterministico nel segnale, il che può comportare una diminuzione del valore complessivo tasso di errore in bit (BER)del segnale.
• Riduzione dell'eccitazione delle modalità di risonanza. l
• Ridurre al minimo l'utilizzo di vie interrate e cieche per semplificare la produzione di PCB.
• Impatto minimo sul design e sul layout.
• Larghezza di banda del canale ampliata;
• Si possono ottenere costi inferiori rispetto alle laminazioni sequenziali.

 Come funziona la perforazione posteriore?

Il processo di foratura posteriore del PCB prevede 5 fasi fondamentali; di seguito è riportata una ripartizione dettagliata di ciascuna fase:

Fase 1: Foratura iniziale

Per prima cosa, praticare dei fori passanti placcati (PTH) per creare una connessione elettrica tra i diversi strati della scheda. Quindi, rivestire il foro con rame per ottenere la conduttività tra gli strati desiderati.

Fase 2: Identificazione dei tronchi di via

Analizzare il progetto del PCB e determinare se i via contengono uno stub non necessario. Tali sub-tracce comprometterebbero l'integrità del segnale e ne causerebbero la degradazione.

Fase 3: Impostazione della perforazione posteriore

Prima di iniziare la foratura posteriore, è fondamentale impostare una macchina di foratura CNC per garantire un controllo preciso. Anche la scelta della punta da trapano è importante. Dovrebbe essere leggermente più grande del diametro del foro, solitamente 0.1-0.2 mm.

Fase 4: Processo di perforazione posteriore

In questa fase, il PCB viene fissato saldamente alla macchina CNC, che fora il circuito stampato dal lato opposto. Questo processo consente di rimuovere la porzione in eccesso del foro senza danneggiare la struttura circostante.

Passaggio 5: pulizia e ispezione

Una volta completata la foratura posteriore, è necessario pulire il PCB per rimuovere detriti residui, come trucioli di foratura o particelle di rame. Infine, controllare i fori posteriori per verificare che siano stati eseguiti con la profondità e il diametro corretti.

I 6 migliori consigli di progettazione per la foratura posteriore dei PCB

1. Per garantire una corretta foratura posteriore, è necessario fornire al produttore della scheda PCB file di output separati contenenti gli strati di foratura posteriore, insieme alle specifiche che specificano quali strati richiedono la corrispondente foratura posteriore.
2. Il diametro dei fori di perforazione posteriore deve essere almeno 0.2 mm più grande del diametro dei primi fori di perforazione e la distanza tra la perforazione posteriore attraverso lo strato e la traccia deve essere 0.35 mm per la prima perforazione e 0.2 mm per la perforazione posteriore.
3. Durante la progettazione dello stack-up del PCB, è necessario considerare attentamente lo spessore del dielettrico per evitare di forare tracce che non devono essere forate. Se è richiesta la foratura per uno strato specifico (ad esempio lo strato "L"), lo spessore del dielettrico tra gli strati adiacenti che non richiedono foratura e lo strato "L" deve essere di almeno 0.2 mm.
4. Per ottimizzare il processo di foratura posteriore, è importante ridurre al minimo il numero di fori passanti ed evitare fori passanti ciechi.
5. Anche il posizionamento dei fori di via in aree meno critiche e il mantenimento di una distanza minima tra i fori posteriori e le tracce del segnale possono contribuire a prevenire la riflessione del segnale e altri problemi.
6. È importante mantenere piccoli i diametri dei fori posteriori per evitare di danneggiare le tracce e i piani laterali al foro del pannello posteriore.

Le sfide del processo di perforazione posteriore

• Controllo della profondità di foratura posteriore
  Il controllo della profondità di foratura posteriore è essenziale per la lavorazione accurata dei fori ciechi. La tolleranza della profondità di foratura posteriore è influenzata principalmente dalla precisione dell'attrezzatura di foratura posteriore e dalla tolleranza dello spessore medio. Tuttavia, fattori esterni come la resistenza della punta, l'angolazione della punta, l'effetto di contatto tra la piastra di copertura e l'unità di misura e la deformazione della piastra possono influire sulla precisione della foratura posteriore. Durante la produzione, è importante selezionare materiali e metodi di foratura appropriati per ottenere i migliori risultati e controllare la precisione della foratura posteriore. Controllando attentamente la profondità di foratura posteriore, i progettisti possono garantire una trasmissione del segnale di alta qualità e prevenire problemi di integrità del segnale.
• Controllo della precisione della foratura posteriore
  Il controllo accurato della foratura posteriore è fondamentale per il controllo qualità del PCB nei processi successivi. La foratura posteriore prevede la foratura secondaria basata sul diametro del foro della foratura primaria, e la precisione della foratura secondaria è fondamentale. Diversi fattori, tra cui l'espansione e la contrazione della scheda, la precisione delle apparecchiature e i metodi di foratura, possono influenzare la precisione della coincidenza della foratura secondaria. Pertanto, è importante garantire un controllo preciso del processo di foratura posteriore per ridurre al minimo gli errori e garantire una trasmissione e un'integrità ottimali del segnale.

Conclusione

Come metodo importante per garantire l'integrità del segnale PCB, la perforazione posteriore è ampiamente utilizzata nel Processo di produzione PCBSpero che tu possa comprendere e utilizzare meglio questa tecnologia dopo aver letto questo blog. Se hai altre domande, puoi contatti us e parla con uno dei nostri esperti. In qualità di produttore leader di PCB in Cina, MOKO Technology dispone di tutti i requisiti per la progettazione di PCB. ecompetenze e abilità necessarie per aiutarti.