PCB с обратно пробиване

Използва се главно в области с изключително високи изисквания за целостта на сигнала, като например 5G комуникационни базови станции, високоскоростни сървъри, комутатори за центрове за данни и високопроизводителни изчисления (HPC).

Пробитите отзад печатни платки намаляват отражението и загубата на сигнала чрез премахване на via stubs (виа тръбички), докато обикновените печатни платки нямат този процес и имат по-лоши показатели за предаване на сигнала.

Чрез вторично пробиване се премахва излишната част от отворите, скъсява се дължината на отвора, за да бъде близо до дължината на повърхностната връзка, и се оптимизира пътят на предаване на сигнала.

При честоти над 10 GHz, загубата на сигнал може да бъде намалена с 10%-30%, а загубата на отражение може да бъде подобрена с 5-10 dB.

Наименувани според технически параметри като дълбочина на задно пробиване, точност на пробиване и приложима честота, като например високочестотни задно пробити печатни платки с контролирана дълбочина на задно пробиване в рамките на ±0,1 мм.

Не, това е необходимо само за проекти с честоти на сигнала над 3GHz и строги изисквания за целостта на сигнала.

Произхожда от търсенето на високоскоростни цифрови схеми през 90-те години на миналия век и технологията продължава да се развива и да става популярна с развитието на 5G и големите данни.

Развитие към по-прецизна точност на обратното пробиване (като ±0,05 мм) и по-висока честотна адаптивност (100 GHz+).

Стандартът IPC-6012 определя изискванията за точност на обратното пробиване и дължина на тръбите, а различните предприятия имат и свои собствени стандарти за вътрешен контрол.

Трябва да се предвиди достатъчно място за задно пробиване, за да се избегне смущение между задно пробитите отвори и други отвори или трасета. Препоръчително е разстоянието между отворите да е ≥0,3 мм.

Дълбочината на обратното пробиване = общата дължина на отвора - ефективната дължина на връзката, като ефективната дължина на връзката обикновено се определя според позицията на сигналния слой.

Диаметърът на отвора обикновено е 0,2-0,4 мм. Необходимо е да се вземе предвид цялостно точността на обратното пробиване и възможностите на производствения процес на печатни платки. Колкото по-голям е диаметърът на отвора, толкова по-малка е трудността при обратното пробиване.

Високоскоростните диференциални сигнали (като PCIe 5.0, SerDes), високочестотните аналогови сигнали и други сигнали, чувствителни към целостта на сигнала, изискват обратно пробиване.

Подреждането трябва да осигури точно съответствие между пробития слой и сигналния слой, да контролира равномерността на дебелината на диелектричния слой и да избягва повлияване на точността на пробиването.

Да, процесът на обратно сондиране увеличава процедурите по сондиране и разходите за инспекция, обикновено увеличавайки разходите с 20%-50%.

Извършете обратно сондиране за критични сигнали, използвайте други методи за оптимизация за некритични сигнали и разумно планирайте площта и количеството за обратно сондиране.

Параметри като дълбочина на задно пробиване, толеранс (например ±0,1 мм) и ограничение на дължината на отвора (например ≤0,2 мм) трябва да бъдат маркирани.

Използвайте софтуер като HFSS и SIwave, за да сравните показатели като загуба на сигнал и загуба на отражение преди и след обратното пробиване.

Добавете отвори за позициониране в проекта, уточнете референтната точка за позициониране с производителя и се уверете, че координатната система на проекта е съвместима с координатната система на производството.

Конвенционално пробиване → галванопластика → обратно пробиване → обработка на стените на отворите → пренасяне на шаблони → ецване и др. Ключът е процесът на обратно пробиване.

Използвайте предимно CNC пробивни машини, като например немските пробивни машини Schmoll и Hitachi, които трябва да бъдат оборудвани с високопрецизни системи за позициониране.

Избират се според диаметъра на отвора и дълбочината на пробиване. Обикновено се използват волфрамово-карбидни свредла с ъгъл на върха 118°-140°.

Скоростта обикновено е 10 000-20 000 об/мин, а скоростта на подаване е 0,02-0,05 мм/об, което трябва да се регулира според материала на дъската и бита.

Чрез високопрецизно оборудване, калибриране на системата за позициониране, онлайн измерване и др., за да се гарантира, че толерансът на дълбочината на обратното пробиване е в рамките на ±0,1 мм.

Контролирайте износването на бургията, приемайте подходящи параметри на пробиване и извършвайте полиране на стените на отвора след пробиване.

Обикновено се изисква за ремонт на медния слой върху стената на отвора, повреден по време на обратното пробиване, и за осигуряване на електрически характеристики.

Плоските материали с високо съдържание на термогравиметрия (Tg) имат висока твърдост, което увеличава трудността при обратно пробиване и изисква подобрена износоустойчивост на бургията; обикновените плоскости FR-4 са сравнително лесни за обработка.

Да, но процесът е по-труден и изисква прецизен контрол на дълбочината на обратното пробиване, за да се избегне пробиване през други слоеве.

Несъответствие при обратно пробиване, прекомерна дължина на вдлъбнатината, повреда на стената на отвора, непълно обратно пробиване и др.

Включително измерване на дълбочината на обратно пробиване, откриване на дължина на отвор, откриване на грапавост на стените на отвора, тестване на електрическите характеристики и др.

Използвайте металографски секционни микроскопи и рентгеново оборудване с точност на измерване до ±0,01 мм.

Обикновено дължината на накрайника трябва да бъде ≤0,2 мм, а за приложения от висок клас е ≤0,1 мм.

Наблюдавайте дали стената на отвора е гладка и без деламинация чрез металографски микроскоп или използвайте сканиращ електронен микроскоп (SEM) за откриване.

Вижте стандарта IPC-TM-650 за тестване на индикатори като затихване при вмъкване, затихване при отражение и кръстосано смущение.

Несъответстващите продукти се определят от прекомерен толеранс на дълбочината на обратно пробиване, прекомерна дължина на вдлъбнатината, повреди по стената на отвора, влияещи върху електрическите характеристики и др.

Проследете до специфични процеси и оборудване чрез производствени записи, регистрационни файлове за параметри на оборудването и доклади от инспекции.

Оптимизирайте параметрите на процеса, редовно поддържайте оборудването, засилете обучението на персонала и стриктно прилагайте процедурите за проверка на качеството.

Обикновено е в съответствие с общия гаранционен период за качество на печатната платка, обикновено 1-3 години, в съответствие с корпоративните разпоредби.

Намаляване на точността на оборудването, неправилни параметри на процеса, деформация на платката, износване на битовете и др.

Подходящ за високоскоростни платкови материали, като например Rogers series и Isola FR408HR платкови материали с ниски загуби.

Материалите за платки с ниска диелектрична константа имат малка загуба на сигнал, но тяхната твърдост може да повлияе на обработваемостта при обратно пробиване; обикновените материали за платки са лесни за обработка, но имат лоши характеристики на сигнала.

Изискват гладка повърхност от медно фолио и равномерна дебелина, обикновено се използва електролитно медно фолио с дебелина 18μm или 35μm.

Коефициентът на топлинно разширение и твърдостта на изолационните материали влияят върху точността на обратното пробиване и качеството на стената на отвора. Трябва да се избират материали с добра термична стабилност.

Мастилото за спояваща маска трябва да има добра адхезия и химическа устойчивост, за да се избегне отлепването на мастилото след пробиване и повлияването на производителността.

Да, безоловните материали за печатни платки отговарят на екологичните изисквания, а техните характеристики отговарят на нуждите на печатни платки с отзад пробити отвори.

Приоритет се дава на свредла от циментиран карбид (като например волфрамово-кобалтова сплав), които имат добра износоустойчивост и са подходящи за високоскоростно пробиване.

Колкото по-дебела е дъската, толкова по-трудно е да се контролира дълбочината на обратното пробиване, което изисква по-прецизно оборудване и процеси.

Минималният постижим диаметър на отвора в момента е 0,15 мм, но колкото по-малък е отворът, толкова по-високи са трудността и разходите за обратно пробиване.

Ограничена от оборудването и процесите, максималната дълбочина обикновено не надвишава 5 мм, а при специални процеси може да достигне 8 мм.

Точността на повторно позициониране трябва да достигне ±0,02 мм, за да се осигури постоянство при обратното пробиване.

Контролирайте силата на пробиване в разумен диапазон, като регулирате скоростта на подаване, скоростта на въртене и параметрите на бита, за да избегнете повреда на дъската.

Времето за обработка на отвор е приблизително 1-3 секунди, в зависимост от дълбочината на обратното пробиване и производителността на оборудването.

Настройте цялостно въз основа на фактори като вид материал на дъската, диаметър на отвора, дълбочина на пробиване и производителност на оборудването.

Да. Охлаждащата течност може да намали температурата на свредлото, да отстрани стружките, да удължи живота на свредлото и да подобри качеството на обработка.

Прекалено високата скорост може да причини износване на свредлото и груби стени на отвора, докато твърде ниската скорост влияе върху ефективността на обработката. Необходимо е разумно съчетаване.

Прекомерната скорост на подаване може да причини разкъсване на дъската, неравни стени на отвора, несъответствие при обратно пробиване и др.

Да. Съвременните CNC пробивни машини могат да постигнат автоматизирано обратно пробиване чрез програмиране, за да подобрят ефективността и постоянството на производството.

Включително цената на материала за плоскостта, разходите за обработка (включително процеса на обратно пробиване), разходите за инспекция, разходите за скрап и др.

Цената на процеса на обратно пробиване представлява приблизително 15%-30% от общата цена на печатните платки.

Основните фактори включват изисквания за точност на обратното пробиване, брой пробити отвори, цена на материала на платката, амортизация на оборудването и др.

Оптимизирайте дизайна, за да намалите броя на пробитите отвори, да подобрите ефективността на процеса, да намалите процента на брак и да закупите материали за платки на едро.

Разумно задайте точността на обратното пробиване и стандартите за процес според действителните изисквания на приложението, за да избегнете прекомерни разходи за проектиране.

Цената на високопрецизна CNC пробивна машина варира от 1 до 3 милиона юана.

Обикновено се изчислява въз основа на броя на пробитите отвори, дълбочината на пробиване, изискванията за точност и др., с единична цена от 0,01-0,1 юана на отвор.

Разходите за инспекция представляват приблизително 10%-15% от общите разходи, включително таксите за металографска инспекция и електрически тестове.

Включва главно битове, охлаждащи течности, шлифовъчни материали и др., като разходите за битове представляват повече от 60% от консумативите.

Цената на печатни платки с отзад пробиване е с 20%-50% по-висока от обикновените печатни платки, в зависимост от сложността на процеса.

Използва се в RF модули и платки за обработка на бейсбенд ленти на 5G базови станции за оптимизиране на предаването на сигнала и намаляване на загубата на сигнал.

Подобрява производителността на високоскоростното предаване на данни на сървърите, намалява забавянето на сигнала и процента на битови грешки и осигурява стабилно предаване на данни.

С развитието на автомобилния интелект, той се използва във високоскоростни комуникационни модули в превозните средства, за да отговори на нуждите от предаване на сигнали на системи като ADAS.

Прилага се във висок клас потребителска електроника (като високопроизводителни лаптопи и дънни платки за първокласни мобилни телефони), но с по-високи разходи.

Изисква по-висока надеждност и прецизност, с по-строг контрол върху дълбочината и качеството на обратното пробиване.

Използва се във високоскоростни платки за обработка на сигнали на медицинско оборудване за образна диагностика и оборудване за наблюдение на жизненоважни показатели, за да се гарантира точността на сигнала.

Използва се в малки количества в сценарии, изискващи висока стабилност на сигнала, като например индустриален Ethernet и PLC контролни платки.

В високоскоростните IoT шлюзове и устройствата за периферни изчисления, обратното пробиване може да подобри производителността на предаване на сигнала, за да отговори на нуждите за предаване на големи данни.

Трябва да се адаптира към екстремни космически среди, с изключително високи изисквания за надеждност и радиационна устойчивост на пробити печатни платки.

Изисква по-висока конфиденциалност, способност за предотвратяване на смущения и адаптивност към околната среда, с по-строги стандарти за точност и качество при обратното сондиране.

Калибрирайте отново системата за позициониране на оборудването, проверете дали проектните и производствените критерии са съвместими и коригирайте параметрите на пробиване.

Възможните причини включват недостатъчна дълбочина на обратното пробиване или грешки в измерването. Решенията включват коригиране на параметрите на дълбочината на обратното пробиване и проверки на укрепването.

Сменете износените свредла, оптимизирайте параметрите на пробиване и добавете процеси за полиране на стените на отворите.

Проверете износването на свредлото, регулирайте дълбочината на пробиване и скоростта на подаване и пробийте отново неквалифицирани отвори.

Намалете силата на пробиване, изберете подходящи материали за плоскостите и извършете подсилване с ламиниране след пробиване.

Откриване на дълбочина на обратно пробиване, дължина на отвора, качество на стената на отвора, сравнение с параметрите на симулацията на проекта и отстраняване на проблеми с електрическото свързване.

Регулирайте скоростта на бита и подаването и използвайте процеси за отстраняване на мустаци (като химическо почистване или механично шлайфане).

Прекомерно износване на бита, прекомерна сила на пробиване, неравномерна твърдост на дъската и др. Изискват навременна подмяна на бита и оптимизиране на параметрите.

Локализирайте точките на късо съединение чрез електрически тестове, проверете разстоянието между пробитите отвори и проводниците и проучете проблемите с медния слой на стените на отвора.

Проверете чистотата на стената на отвора, уверете се, че няма повреди по изолационните материали и поправете изолационния слой, ако е необходимо.

Има много патенти за процеси и оборудване за обратно пробиване, притежани главно от големи производители на печатни платки и доставчици на оборудване.

Водещи предприятия доминират на пазара на висок клас, докато малките и средните предприятия се фокусират върху пазарите от среден до нисък клас. Конкуренцията е ожесточена, като технологичните иновации са ключови.

Изисква интердисциплинарни таланти, владеещи проектирането на печатни платки, производствените процеси и анализа на целостта на сигналите.

Трябва да отговаря на екологични стандарти като RoHS и REACH, намалявайки употребата на опасни вещества и емисиите на отпадъци.

Търсенето на международния пазар продължава да расте, развивайки се към по-висока прецизност и по-ниски разходи.

Местните предприятия непрекъснато усъвършенстват технологиите си, но пазарът на висок клас все още разчита на внос и е необходимо да се засилят независимите възможности за научноизследователска и развойна дейност.

Университети, изследователски институции и предприятия си сътрудничат, за да провеждат изследвания върху оптимизирането на процеса на обратно пробиване и приложенията на нови материали.

Подобрете техническите умения чрез обучение в браншови асоциации, вътрешнофирмено обучение и професионални технически курсове.

Изложения като NEPCON China и CPCA Show представят технологии и оборудване за обратно сондиране.