Контролирано дълбочинно пробиване при производството на печатни платки: Обратно пробиване - какво е обратно пробиване в печатни платки?
Пробиването на обратно пробиване в многослойни печатни платки е процедура за премахване на муфата (stub), за да се получат отвори (vias), позволяващи на сигналите да се движат от един слой на платката към следващия. (Муфите (stub) ще създадат отражение, разсейване, забавяне и други проблеми по време на предаването на сигнала, което ще доведе до изкривяване на сигнала.) Пробиването на контролирана дълбочина изисква сложни умения. Изработването на многослойни платки, като например 12-слойни платки, изисква свързване на първия слой с деветия слой. Обикновено пробиваме проходни отвори само веднъж, преди да покрием проходните отвори. Следователно първият и 12-ият етаж са незабавно свързани. Всъщност първият етаж просто трябва да бъде свързан с деветия етаж. Тъй като няма проводници, свързващи 10-то до 12-то ниво, те приличат на стълбове. Тази колона оказва влияние върху пътя на сигнала и може да компрометира целостта на комуникационния сигнал. Поради това е пробит вторичен отвор от противоположната страна на допълнителната колона (наричана STUB в индустрията).
В резултат на това, то е известно като обратно пробиване, но обикновено е по-малко чисто от пробиването, защото следващата стъпка ще електролизира известно количество мед, а върхът на свредлото също е остър. Следователно ще оставим много малък връх; дължината на този останал край е известна като B стойност и обикновено варира от 50 до 150 UM.
Технология за обратно пробиване на печатни платки
Поради необходимостта от намаляване на загубата на сигнал за високочестотни приложения, е необходим проходен отвор, свързващ слоевете, за да може сигналът да преминава през него, докато се движи от един към друг. Препоръчително е да се отстрани излишната мед от този отвор за това приложение, защото той работи като антена и влияе на предаването, ако сигналът трябва да преминава от слой едно към слой две в 20-слойна платка, например.
За да постигнем по-голяма стабилност на сигнала, пробиваме „излишната“ мед в отвора чрез обратно пробиване (контролирана дълбочина по z-оста). Идеалният резултат е накрайникът (или „излишната“ мед) да бъде възможно най-къс. Обикновено размерът на обратното пробиване трябва да е с 0,2 мм по-голям от съответния отвор.
TheПроцесът на обратно пробиване премахва заоблени частиот плакирани проходни отвори (виа). Вложките са ненужните /неизползвани части от отворите, които се простират по-далеч от последния свързан вътрешен слой.
Мъничките могат да доведат доотражения, както исмущения на капацитета, индуктивността и импедансаТези грешки от прекъсване стават критични с увеличаване на скоростта на разпространение.
Задни платкии по-специално дебелите печатни платки, могат да издържатзначителни нарушения на целостта на сигналачрез мъничета. За Високочестотни печатни платки(напр. с контрол на импеданса), прилагането на обратно пробиване, както и прилагането наслепи и заровени отвори, може да бъде част от решението.
Може да се приложи обратно пробиване къмвсякакъв вид печатна платкакъдето прекъсвачите причиняват влошаване на целостта на сигнала, с минимални съображения за дизайн и оформление. За разлика от това, при използване на слепи отвори, трябва да се има предвид съотношението на страните.
Характеристики на обратното пробиване на печатни платки
Предимства на обратното пробиване
● Намаляване на шумовите смущения и детерминистичното трептене;
● Подобряване на целостта на сигнала;
● Локално намаляване на дебелината;
● Намалете използването на заровени и слепи отвори и намалете трудността при производството на печатни платки;
● По-нисък процент на битови грешки (BER);
● По-малко затихване на сигнала с подобрено импедансно съгласуване;
● Минимално въздействие върху дизайна и оформлението;
● Увеличена пропускателна способност на канала;
● Повишени скорости на пренос на данни;
● намалени EMI/EMC емисии от края на тръбата;
● Намалено възбуждане на резонансни режими;
● Намалено кръстосано смущение между отворите;
● По-ниски разходи в сравнение с последователните ламинации.
Недостатък на обратното пробиване
Високите сигнали често имат проблеми, които може да са свързани с недостатъчно използване на via stubs. Нека разгледаме по-подробно някои от проблемите със stubs.
Детерминистичен трептене:
И двата часовника са синхронизиращи, а количеството грешка във времето се нарича трептене. Възпиращото трептене е това, което е известно като редовна (т.е. ограничена) времева модификация.
Затихване на сигнала:
Когато звукът е затихнал, интензитетът му намалява и пулсът отслабва.
Излъчване от електромагнитни смущения:
Виа конектор може да се използва като антена, излъчваща електромагнитни смущения.
Общи характеристики
● Предимно са твърди дъски отзад;
● Обикновено се използва на 8 или повече слоя;
● Дебелината на плоскостта е над 2,5 мм;
● Минималният размер на задържане е 0,3 мм;
● Задният разпробивен отвор е с 0,2 мм по-голям от отворите;
● Толеранс на дълбочината на задно пробиване +/- 0,05 мм.
Какъв вид печатна платка се нуждае от обратно пробиване?
Обикновено отворите на печатната платка се пробиват през нея (отгоре надолу). Ако следата, свързваща отворите, е близо до горния (или долния) слой, това ще доведе до разклонение на отвора на свързващата връзка на печатната платка, което ще повлияе на качеството на сигнала и ще причини отражения. Сигналите, пътуващи с по-висока скорост, са по-засегнати от този ефект.
За да се постигне високо качество на предаване на сигнала, обикновено се разбира, че пистата на печатната платка със сигнали със скорост от около 1 Gbps трябва да се вземе предвид, като се има предвид, че включва проектиране с обратно пробиване. Разбира се, проектирането на високоскоростни линии за свързване изисква системно инженерство и не е толкова лесно, колкото може да изглежда. Ако връзките за системно свързване не са твърде дълги или капацитетът на чипа за управление е достатъчно силен, качеството на сигнала може да бъде безупречно без никакво обратно пробиване. Следователно, симулацията на връзките за системно свързване е най-точният метод за определяне дали е необходимо обратно пробиване или не.
Може би знаете, че освен използването на технология за обратно пробиване, могат да се използват и различни методи за изграждане, за да се намали или оптимизира дължината на отвора. Те включват различни подредби на подреждане, при които следите от релсите на веригата се изместват към слоеве по-близо до края на отвора, лазерно пробити отвори за отвора (микроотвори) или слепи и заровени отвора. Освен това, тъй като се използват други методи за намаляване на отражението на сигнала върху високочестотни (по-високи от 3 GHz) платки, обратното пробиване не е необходимо.
Тези подходи обаче не винаги са практични от гледна точка на производствените съоръжения и разходите, за да се намали загубата на сигнал в много печатни платки с висока плътност или задни/средни платки. Така че единственият практичен избор е да се пробият отворите за преходните отвори. Когато слепите отвори за преходни отвори не са опция, пробиването става наложително за високочестотни платки (повече от 1 GHz в рамките на 3 GHz).
И тъй като печатната платка има толкова много слоеве, някои отвори не могат да бъдат проектирани като слепи отвори (например, на 16-слойна печатна платка, някои отвори трябва да се свързват със слоеве от 1 до 10, а друг отвор трябва да се свързва със слоеве от 7 до 16; този дизайн не е подходящ за слепи отвори, но е подходящ за обратно пробиване).
Как да се направи обратно пробиване на печатни платки?
Процесът на обратно пробиване
1. За да намерите първия отвор за пробиване, използвайте предоставения отвор за позициониране на печатната платка.
2. Преди нанасяне на покритие, използвайте суха мембрана, за да запечатате отвора за позиция.
3. Напудрете отвора с мед, за да създадете направляваща верига.
4. Създайте външна графика върху печатната платка.
5. След създаване на шаблон на външния слой, графичната платка ще бъде поставена върху печатната платка. Преди този процес е изключително важно отворът за поставяне да се запечата със суха мембрана.
6. Използвайте отворите за поставяне на първия отвор, за да подравните задния отвор, след което използвайте свредлото, за да пробиете галванизираните отвори, които изискват тази процедура.
7. След окончателното пробиване, дъската трябва да се почисти, за да се отстранят евентуални остатъци от свредла.
8. След като платката е валидирана и целостта на сигнала е подобрена, обърнете специално внимание на това дали операцията по пробиване се извършва правилно.
Тествайте тренировките за гръб
След като трасирането приключи, трябва да се уверим, че задните пробиви са настроени правилно. За да потвърдим това, включете всички слоеве. Ще видите, че ръбът на отворите е в два цвята. Първият или началният слой е показан в червено, докато последният слой е показан в синьо. Лесно е да се различат задните пробити отвори от останалите отвори. Само задните пробити отвори са видими с два цвята.
Щракнете върху Drill Table, след като изберете местоположението от главното меню, за да разберете колко Vias, PTH и други тролове са извършени.
Технически трудности при процеса на обратно пробиване.
1.Контрол на дълбочината на обратно пробиване
За точната обработка на слепи отвори, контролът на дълбочината на обратното пробиване е от решаващо значение. Толерансът на дълбочината на обратното пробиване се влияе до голяма степен от прецизността на оборудването за обратно пробиване и толеранса за дебелина на средата. Точността на обратното пробиване обаче може да бъде повлияна и от външни променливи, като съпротивление на пробиването, ъгъл на върха на свредлото, контактен ефект между покривната платка и измервателното устройство, както и изкривяване на платката. За да се получат най-добри резултати и да се управлява точността на обратното пробиване, е изключително важно да се изберат правилните материали и техники за пробиване по време на производството. Проектантите могат да гарантират висококачествено предаване на сигнала и да избегнат проблеми с целостта на сигнала, като щателно управляват дълбочината на обратното пробиване.
2. Контрол на точността на обратното пробиване
Прецизният контрол на обратното пробиване е от решаващо значение за контрола на качеството на печатните платки в последващите процеси. Обратното пробиване включва вторично пробиване въз основа на диаметъра на отвора на първоначалното свредло, а прецизността на вторичното пробиване е от решаващо значение. Прецизността на съвпадението на вторичното пробиване може да бъде повлияна от редица променливи, като например разширяване и свиване на платката, точност на машината и техники на пробиване. Важно е да се уверите, че процедурата по обратно пробиване е прецизно контролирано пробиване, за да се сведат до минимум грешките и да се поддържа идеално предаване и целостност на сигнала.
Най-важната и трудна стъпка е пробиването, защото дори малка грешка може да доведе до значителни повреди. Преди да направите поръчка, трябва да вземете предвид уменията на производителя на печатни платки. Richfulljoy предлага платки с обратно пробиване на достъпни цени и е специализирана в сглобяването на прототипи на печатни платки. Нашите предимства включват бързи срокове за доставка и висока надеждност. Richfulljoy, известен производител на печатни платки в Китай, притежава всички необходими знания и умения, за да ви помогне. Ако имате предложения за сглобяване на печатна платка или прототип, моля, свържете се с нас: mkt-2@rich-pcb.com
