Projektowanie i produkcja płytek PCB wiąże się z wieloma wyzwaniami, a jednym z nich jest zapewnienie integralności sygnału i dużej szybkości przesyłu danych, które mają kluczowe znaczenie dla PCB wysokiej częstotliwościWarto wspomnieć, że wiercenie wsteczne PCB może skutecznie rozwiązać ten problem. W tym artykule chcemy przedstawić Ci dokładny przegląd techniki wiercenia wstecznego, obejmując jej definicję, korzyści, proces krok po kroku itd. Przejdźmy od razu do rzeczy…
Czym jest wiercenie otworów w płytkach PCB?
Proces wiercenia wstecznego PCB, nazywany również wierceniem o kontrolowanej głębokości, polega na usuwaniu stubów w wielowarstwowych PCB w celu utworzenia przelotek. Celem wiercenia wstecznego jest ułatwienie przepływu sygnałów między różnymi warstwami płytki bez zakłóceń ze strony niechcianych stubów.
Kiedy stosować wiercenie wsteczne?
Ogólnie zaleca się rozważenie dodania tej techniki, gdy ścieżka obwodu na płytce PCB ma zakres częstotliwości od 1 GHz do 3 GHz. Jednak projektowanie szybkich łączy połączeniowych jest złożonym zadaniem inżynierii systemowej i należy również wziąć pod uwagę inne czynniki, takie jak zdolność napędowa układu scalonego i długość łączy połączeniowych. Dlatego symulacja łączy połączeniowych systemu jest najbardziej niezawodnym podejściem do określenia, czy wymagane jest wiercenie wsteczne, czy nie.
Przykład wiercenia tylnego PCB
Aby jaśniej wyjaśnić proces wiercenia wstecznego, rozważmy przykład. Załóżmy, że istnieje 12-warstwowa płytka drukowana z otworem przelotowym łączącym pierwszą i dwunastą warstwę. Celem jest połączenie tylko pierwszej warstwy z dziewiątą warstwą, podczas gdy warstwy od dziesiątej do dwunastej pozostają niepołączone. Jednak niepołączone warstwy tworzą „odgałęzienia”, które mogą zakłócać ścieżkę sygnału, powodując problemy z integralnością sygnału. Wiercenie od tyłu polega na wywierceniu tych odgałęzień z odwrotnej strony płytki w celu poprawy transmisji sygnału.
Dlaczego podczas produkcji płytek PCB potrzebne jest wiercenie otworów?
- Wiercenie wsteczne pomaga zmniejszyć tłumienie sygnału, zapewniając silniejszy i bardziej niezawodny sygnał. Ponadto ta technika pomaga zminimalizować wpływ stubów na dopasowanie impedancji, co z kolei zmniejsza promieniowanie EMI/EMC.
- Back drilling jest również skutecznym sposobem zapobiegania problemom ze zniekształceniami sygnału. Znane są stuby via, które powodują deterministyczne drgania, które mogą wynikać z przesłuchów sygnału, EMI i szumów. Usunięcie tych stubów może pomóc w wyeliminowaniu źródeł deterministycznego drgania, poprawiając jakość sygnału i zapobiegając problemom ze zniekształceniami sygnału.
- Wiercenie wsteczne pomaga zminimalizować przesłuchy między przelotkami.
- Dzięki zastosowaniu wiercenia wstecznego można zmniejszyć deterministyczne drgania w sygnale, co może skutkować zmniejszeniem ogólnego współczynnik błędów bitowych (BER)sygnału.
- Zredukowane wzbudzenie modów rezonansowych. l
- Zminimalizuj wykorzystanie ukrytych i ślepych otworów, aby uprościć produkcję płytek PCB.
- Minimalny wpływ na projekt i układ.
- Zwiększona przepustowość kanału;
- W porównaniu z laminowaniem sekwencyjnym możliwe jest osiągnięcie niższych kosztów.
Jak działa wiercenie wsteczne?
Proces wiercenia otworu pod płytkę PCB składa się z 5 kluczowych etapów. Poniżej przedstawiono szczegółowy opis każdego etapu:
Krok 1: Wiercenie wstępne
Najpierw wywierć platerowane otwory przelotowe (PTH), aby utworzyć połączenie elektryczne między różnymi warstwami płytki. Następnie plateruj otwór miedzią, aby uzyskać przewodność między wymaganymi warstwami.
Krok 2: Identyfikacja odcinków przelotowych
Przeanalizuj projekt PCB i określ, czy przelotki zawierają niepotrzebny stub. Takie subskrypcje wpłynęłyby na integralność sygnału i spowodowałyby jego degradację.
Krok 3: Przygotowanie do wiercenia wstecznego
Przed rozpoczęciem wiercenia wstecznego, kluczowe jest ustawienie wiertarki CNC, aby zapewnić precyzyjną kontrolę. Ponadto, wybór wiertła również ma znaczenie. Powinno być nieco większe niż średnica otworu, zwykle 0.1-0.2 mm.
Krok 4: Proces wiercenia wstecznego
W tym kroku PCB zostanie mocno zamocowana w maszynie CNC, a maszyna będzie wiercić od przeciwnej strony płytki. Ten proces może usunąć nadmiarową część otworu przelotowego bez uszkodzenia otaczającej struktury.
Krok 5: Czyszczenie i kontrola
Po wykonaniu wiercenia od tyłu należy oczyścić PCB, aby usunąć resztki zanieczyszczeń, takie jak wióry wiertnicze lub cząstki miedzi. Na koniec należy sprawdzić otwory wywiercone od tyłu, aby upewnić się, czy mają prawidłową głębokość i średnicę.
6 najlepszych wskazówek projektowych dotyczących wiercenia otworów w tylnej części płytki PCB
- Aby zagwarantować prawidłowe nawiercanie otworów wstecznych, konieczne jest dostarczenie producentowi płytki PCB oddzielnych plików wyjściowych zawierających warstwy nawierceń wstecznych wraz ze specyfikacjami szczegółowo opisującymi, które warstwy wymagają odpowiednich nawierceń wstecznych.
- Średnica otworów wiertniczych z tyłu powinna być co najmniej o 0.2 mm większa od średnicy pierwszych otworów wiertniczych, a odległość między otworem wiertniczym z tyłu przechodzącym przez warstwę a śladem powinna wynosić 0.35 mm w przypadku pierwszego wiertła i 0.2 mm w przypadku otworu wiertniczego z tyłu.
- Podczas projektowania stosu PCB należy wziąć pod uwagę grubość dielektryka, aby uniknąć wiercenia ścieżek, które nie powinny być wiercone. Jeśli wiercenie jest wymagane dla określonej warstwy (takiej jak warstwa „L”), grubość dielektryka między sąsiednimi warstwami, które nie wymagają wiercenia, a warstwą „L” powinna wynosić co najmniej 0.2 mm.
- Aby zoptymalizować proces wiercenia od tyłu, ważne jest zminimalizowanie liczby otworów przelotowych i unikanie otworów ślepych.
- Umieszczenie otworów przelotowych w mniej krytycznych miejscach i zachowanie minimalnej odległości między tylnymi otworami wiertniczymi a ścieżkami sygnału może również pomóc zapobiec odbiciom sygnału i innym problemom.
- Ważne jest, aby średnica tylnego otworu wiertniczego była mała, aby uniknąć uszkodzenia śladów i płaszczyzn poprzecznych do otworu tablicy.
Wyzwania procesu wiercenia wstecznego
- Kontrola głębokości wiercenia wstecznego
Kontrola głębokości wiercenia wstecznego jest niezbędna do dokładnego przetwarzania ślepych przelotek. Tolerancja głębokości wiercenia wstecznego zależy głównie od dokładności sprzętu do wiercenia wstecznego i średniej tolerancji grubości. Jednak czynniki zewnętrzne, takie jak opór wiertła, kąt końcówki wiertła, efekt styku między płytą pokrywy a jednostką pomiarową oraz wypaczenie płyty, mogą również wpływać na dokładność wiercenia wstecznego. Podczas produkcji ważne jest, aby wybrać odpowiednie materiały i metody wiercenia, aby uzyskać najlepsze wyniki i kontrolować dokładność wiercenia wstecznego. Starannie kontrolując głębokość wiercenia wstecznego, projektanci mogą zapewnić wysokiej jakości transmisję sygnału i zapobiec problemom z integralnością sygnału. - Kontrola dokładności wiercenia wstecznego
Dokładna kontrola wiercenia wstecznego ma kluczowe znaczenie dla kontroli jakości PCB w kolejnych procesach. Wiercenie wsteczne obejmuje wiercenie wtórne w oparciu o średnicę otworu wiertła głównego, a dokładność wiercenia wtórnego ma kluczowe znaczenie. Kilka czynników, w tym rozszerzanie i kurczenie się płytki, dokładność sprzętu i metody wiercenia, może mieć wpływ na dokładność współbieżności wiercenia wtórnego. Dlatego ważne jest zapewnienie precyzyjnej kontroli procesu wiercenia wstecznego w celu zminimalizowania błędów i zapewnienia optymalnej transmisji i integralności sygnału.
Podsumowanie
Ważną metodą zapewnienia integralności sygnału PCB jest powszechnie stosowane wiercenie wsteczne. Proces produkcji PCB. Mam nadzieję, że po przeczytaniu tego bloga lepiej zrozumiesz i wykorzystasz tę technologię. Jeśli masz inne pytania, możesz skontaktuj się us i porozmawiaj z jednym z naszych ekspertów. Jako wiodący producent PCB w Chinach, MOKO Technology ma wszystkie PCB ewiedzę i umiejętności, które pozwolą Ci pomóc.
