Tartalomjegyzék
Az egyik kihívás a PCB tervezés és gyártás fenntartja jelintegritás. Vissza fúrás, más néven ellenőrzött mélyfúrás, amelyet a következőkre használnak. távolítsa el a vezető csonkokat a rézhüvelyekből a NYÁK átmenő furatokon belül, javítva a jelintegritást.
Ez a cikk bemutatja a hátrafúrási technológia elveit és jellemzőit, tervezési paramétereket és irányelveket kínál, amelyek segítenek a jelintegritás javításában a PCB hátrafúrással.
Mi az a visszafúrás a PCB-ben?
A hátfúrás az alábbiakra utal a NYÁK gyártás során a galvanizált lyukak másodlagos fúrása. A nem kívánt csonkokat a lemezelés után eltávolítják. átmenő lyukak valamivel nagyobb fúrószárral készülnek, és csak az aktív összekötő területet hagyják meg. Ellentétben a hagyományos átmenő furatokkal, amelyek az egész NYÁK-lapot átfúrják, a hátrafúrás szelektíven eltávolítja a felesleges anyagot, hogy az átmenő furatot “részleges átmenő furattá” alakítsa át.
Ez a folyamat enyhíti a reflexiós és rezonanciaproblémákat a nagyfrekvenciás a jelátvitel hatékony, javítja az impedanciaillesztést és fokozza a jelintegritást. Ezért minden nagysebességű A PCB projekt egy alkalmazás amelyek számára előnyös lehet a visszafúrás, például az adatközpontok alkatrészei, valamint a távközlési és kommunikációs táblák.
Miért van szükség PCB Backdrilling
-
A jelintegritás javítása: A többrétegű nyomtatott áramköri lapokon a via a felső és az alsó réteg között helyezkedik el, túlnyúlva az utolsó rétegen, és ez létrehoz egy egy rézcsonk amely kihasználatlanul marad. Ezt követően, amikor magas frekvenciával foglalkozunk, ezek a csonkok antennaként kezdenek viselkedni, fogadják a hozzájuk küldött jelet, és akaratlanul visszafordítják azt a forráshoz, torzítást okozva, crosstalk, és egyéb jelintegritási problémák.
-
- Például egy 400G Ethernet hátterű síntervezés megvalósítható a via stubokra való odafigyelés nélkül. A nyomtatott áramkör azonban nem felel meg az IEEE beiktatási veszteség vagy visszatérési veszteség megfelelőségi vizsgálatának. Megállapította, hogy ez a csonkok miatt van.
-
Lehetővé teszi a későbbi tervezési frissítéseket és iterációkat: Egy 3-5 Gbps-os tervezésnél a csonkolt átvezetések még túlélhetők, de ha ez a tervezés 8-10 év múlva ugyanezt az architektúrát 25-56 Gbps-ra akarja átalakítani, akkor ezeknek a csonkolt átvezetéseknek el kell tűnniük. Kezdve egy teljesen tiszta tábla lehetővé teszi, hogy az architektúra később versenyezzen a sebesség növeléséért.
Hogyan történik a visszafúrás?
Mielőtt belemerülnénk a hátfúrás konkrét folyamatába, először is értsük meg a a hátfúrásnak alávetett áramköri lapok jellemzői.
-
A legtöbb hátrafúrt tábla merev PCB-k és a rétegek száma jellemzően 8 és 50 között mozog.
-
A tábla vastagsága általában 2,5 mm felett és a méret általában nagyobb.
-
A minimális fúrási átmérő az első fúráshoz általában ≥ 0,3 mm.
-
A hátrafúrt lyuk jellemzően körülbelül 0,2 mm-rel nagyobb mint az eredeti fúrt lyuk.
Folyamat a Vissza fúrás
A hátulról fúrt átvezetők gyártása a következő konkrét lépésekből áll:
- ViaAz átvezetéseket teljesen átfúrják a NYÁK-on, mint bármely más szerelvényt, majd az átvezetések rézhordóit galvanizálják.
- Csak a nagysebességű jelekhez kapcsolódó, csonkokat létrehozó átvezetéseket jelöli ki a visszafúrásra. A CNC fúró visszatér a szemközti oldal és a fel nem használt rézhordót éppen a utolsó csatlakoztatott réteg.
- Végül a PCB mosott a fúrási maradványok vagy a rézmaradványok eltávolítására a hátrafúrt lyukak belsejéből, így biztosítva a tiszta és megbízható elektromos teljesítményt.
Visszafúrási paraméterek
Hátsó fúrólyuk mérete: Általában körülbelül 10 mil-lel nagyobb, mint az eredeti furat (azaz a kezdeti fúrási méret).
Hátsó fúrólyuk clearance:
-
A belső réteg kerületi áramköri mintáitól 20 mil távolságnak kell lennie. (Az IPC szabvány legalább 10 mil-t ír elő.)
-
A minimális a visszavezetett átvezetők közötti távolság 10 millió.
-
A minimális távolság a hátsó fúrónyílás és a külső réteg között a párna 15 mil (az IPC-6012A szabvány legalább 20 mil-t ír elő).
-
Biztosítson 6-8 mil dielektromos vastagságot az áttört és az áttört rétegek között.
-
Az optimális jelintegritás érdekében minimalizálja a csonkhosszúságot; azonban a tényleges gyártási tűréshatárok (mélységtűrés és tábla vastagsága tolerancia) jellemzően 4-8 mil között mozog.
-
A gyártók ellenőrzik a csonkok mélységét (±2-3 mils tűréshatár a szokásos), hogy megbizonyosodjanak arról, hogy nem vágnak bele a jelrétegekbe.
Tervezési megfontolások
A visszfúrás tervezésekor több kulcsfontosságú tényezőt kell alaposan megfontolni:
-
A fúrási mélység elméletileg kiszámítható:
Fúrási mélység = A lemez felszínétől a célréteg tetejéig mért távolság - Biztonság árrés - Fúrószár hosszkompenzáció.
Például egy 1,6 mm összvastagságú NYÁK esetében a felületi rétegtől (L1) az L5 rétegig terjedő furatok hátfúrási mélysége “az L1-től L5-ig terjedő vastagság plusz 0,05 mm kompenzáció” (az L5 réteg sérülésének elkerülése érdekében).
Ennek a számításnak rendkívül pontosnak kell lennie, figyelembe véve a következőket minden kompenzációs tényezőt, és a termelés egyik legfontosabb ellenőrzési pontját jelenti. A hátsó fúrás mélységének 1 mil-lel való csökkentése (azaz a maradék csonk mélységének 1 mil-lel való növelése) körülbelül 0,25% jelveszteséget eredményez.
-
Visszafúrás korlátozása nagy sebességű átvezetésekre vagy differenciális párok vagy jelhálózatok ~3 Gbps felett. Teljesítmény és alacsony sebességű vezérlés NEM vissza kell fúrni.
-
A csonkoknak a jel hullámhosszának 1/10-ét kell elérniük. Például 25 Gbps ~24 mm-es jelhullámhosszúságot jelent az alábbiakban. FR4, ezért minden 2-3 mm-nél hosszabbat el kell távolítani.
-
A mélység pontosságának az utolsó összekapcsolt réteg felett kell lennie. A túl sekély tartja a csonkot a helyén, a túl mély megszakítja a kapcsolatot. Továbbá, minél vastagabb a NYÁK, annál valószínűbb, hogy a csonkok problémákat okoznak, és visszafúrást igényelnek.
Összehasonlítás más Via-típusokkal
Mielőtt eldöntené, hogy melyik via típust használja, hasznos összehasonlítani a következőket hátfúró vs. vakon keresztül és más közös lehetőségek. Ez az összehasonlító táblázat megmutatja, hogy az egyes átmenetek hogyan befolyásolják a jelintegritást, a költségeket és a gyártás bonyolultságát.
Asztal: Visszafúrt viasok vs. vak viasok vs. földbe fúrt viasok vs. átmenő lyukú viasok
|
Típuson keresztül
|
Leírás és jellemzők
|
Költség és összetettség
|
Legjobb felhasználási eset
|
|
Standard Átmenő lyukak Vias
|
|
Alacsony
|
Alacsony sebességű vagy alacsony költségű konstrukciók
|
|
Vak Vias
|
|
Közepes-magas
|
Nagyobb sűrűségű kialakítások, ahol csonkmentes csatlakozásokra van szükség
|
|
Eltemetett viák
|
|
Magas
|
Nagy sűrűségű vagy nagy teljesítményű kialakítások
|
|
Visszafúrt vias
|
|
Közepes
|
Alacsony csonkhatást igénylő nagy sebességű kivitelek
|
Röviden, visszafúrás PCB-ben a gyártás biztosítja a költséghatékony alternatíva a vak és rejtett átvezetésekhez a nagysebességű teljesítmény érdekében.
A visszfúrás jövője a PCB-ben
A NYÁK-ban történő hátfúrás jelentősen javítja a jelintegritást a nagysebességű NYÁK-okban azáltal, hogy eltávolítja a felesleges csonkokat az átvezetésekből, ezáltal csökkentve a visszaverődéseket és az interferenciát. Mivel a 5G, nagy sebességű számítástechnika és mesterséges intelligencia a technológiák gyors ütemben fejlődnek, a visszfúrás iránti kereslet tovább fog nőni.
A visszafúrási technológia a nagyobb pontosság és az automatizált, intelligens vezérlés felé halad.
-
Nagyobb pontosság: A visszafúrási mélységszabályozás pontossága ±5 milről ±2 milre vagy még finomabbra javult.
-
Fokozott automatizálás: EDA eszközök mostantól intelligensebb visszafúrási szabálybeállításokat és automatikus felismerési algoritmusokat kínál.
-
Technológiai integráció: A hátfúrást olyan technikákkal lehet kombinálni, mint például töltésen keresztül és lézerfúrás.
-
Szimulációs integráció: A visszafúrás hatásait közvetlenül beépítik a jelintegritás szimulációs modellekbe.
⚡El akarja fokozni a NYÁK jelintegritását a hátfúrással?
A címen. ELEPCB, tapasztalt mérnökeink professzionális PCB visszfúrási szolgáltatások és tervezési támogatást nyújtunk, hogy nagy sebességű nyomtatott áramköri lapjai megbízhatóan és hatékonyan működjenek.
GYIK
A1: Nem, csak a kritikus jelet tartalmazó nagysebességű átvezetéseket kell visszafúrni. Például a tápellátó viasok vagy az alacsony sebességű vezérlőjelek nem valószínű, hogy átvitel közben csonkokat generálnak.
A2: Nem. A vak átvezetők nem hoznak létre csonkokat, mert csak arra a rétegre mennek, amelyikben csatlakoztatná őket. A hátsó fúrás végigmegy, és a felesleget eltávolítják. A backdrilling olcsóbb, mint a vak átvezetés, mert ez csak egy további lépés a többrétegű építéseknél.
A3: Elég pontos ahhoz, hogy csak az utolsó összefüggő réteg előttig fúrjon. Ha nem megy elég mélyre, a csonk megmarad. Ha túl mélyre megy, akkor a csatlakozás hiányzik.
A4: Nem. A legtöbb tervező csak a kritikus nagysebességű differenciálpárokhoz kínál hátsó fúrást, és a többi átvezetést békén hagyja, hogy elkerülje a gyártási felárat.
A5: A legtöbb CAD-rendszer lehetővé teszi, hogy a fúrási táblázatokban vagy a gyártási megjegyzésekben jelölje meg, hogy milyen fúrásra van szükség. Csak hatékonyan kell kommunikálnia a PCB tervező hogy tudják.
KAPCSOLATFELVÉTEL
Hungarian 
English 
Italian