01
Anàlisi de la tecnologia de perforació posterior en el disseny de PCB d'alta velocitat
2020-04-08
Per què necessitem fer un disseny de Backdrill?
En primer lloc, els components d'un enllaç d'interconnexió d'alta velocitat són:
① Enviament del xip final (embalatge i via PCB)
② Cablejat de la placa de circuit imprès de la targeta sub
③ Connector de subtargeta
④ Cablejat de la placa base de la PCB
⑤ Connector de subtargeta oposat
⑥ Cablejat de la placa de circuit imprès de la targeta sub del costat oposat
⑦ Capacitància d'acoblament de CA
⑧ Xip receptor (embalatge i via PCB)
L'enllaç d'interconnexió de senyals d'alta velocitat dels productes electrònics és relativament complex, i els problemes de desajust d'impedància solen produir-se en diferents punts de connexió de components, cosa que provoca l'emissió de senyals.
Punts de discontinuïtat d'impedància comuns en enllaços d'interconnexió d'alta velocitat:
(1) Empaquetament del xip: Normalment, l'amplada del cablejat de la PCB dins del substrat d'empaquetament del xip és molt més estreta que la d'una PCB normal, cosa que dificulta el control d'impedància;
(2) Via de PCB: les vies de PCB solen tenir efectes capacitius amb baixa impedància característica, i haurien de ser les més centrades i optimitzades en el disseny de PCB;
(3) Connector: El disseny de l'enllaç d'interconnexió de coure dins del connector està influenciat tant per la fiabilitat mecànica com pel rendiment elèctric, per tant, s'ha de buscar un equilibri entre ambdues coses.
La via de la PCB normalment es dissenya com a forats passants (des de la superfície superior fins a la capa inferior). Quan la línia de la PCB que connecta la via es dirigeix més a prop de la capa superior, es produirà una bifurcació de tipus "stub" a la via de l'enllaç d'interconnexió de la PCB, cosa que provocarà una reflexió del senyal i afectarà la qualitat del senyal. Aquesta influència té un impacte més gran en els senyals a velocitats més altes.
Introducció als mètodes de processament de Backdrill
La tecnologia de perforació posterior es refereix a l'ús de mètodes de perforació amb control de profunditat, utilitzant un mètode de perforació secundari per perforar les parets del forat del connector o de la via de senyal.
Com es mostra a la figura següent, després de formar el forat passant, l'excés de Stub del forat passant de la PCB s'elimina mitjançant una perforació secundària des de la "part posterior". Per descomptat, el diàmetre de la broca posterior ha de ser més gran que la mida del forat passant, i el nivell de tolerància de profunditat del procés de perforació s'ha de basar en el principi de "no danyar la connexió entre el forat de la PCB i el cablejat", assegurant-se que "la longitud restant del stub sigui el més petita possible", cosa que s'anomena "perforació de control de profunditat".
Diagrama esquemàtic de la secció BackDrill de forat passant
El que hi ha a dalt és un diagrama esquemàtic de la secció BackDrill del forat passant. El costat esquerre és un forat passant per un senyal normal, i el dret és un diagrama esquemàtic del forat passant després del BackDrill, que indica la perforació des de la capa inferior fins a la capa de senyal on es troba la traça.
La tecnologia de perforació posterior pot eliminar l'efecte de capacitança paràsita causat pels talls de la paret del forat, garantint la consistència entre el cablejat i la impedància al forat passant de l'enllaç del canal, reduint la reflexió del senyal i millorant així la qualitat del senyal.
El backdrill és actualment la tecnologia més rendible i la més efectiva per millorar el rendiment de la transmissió de canals. L'ús de la tecnologia de backdrill augmentarà el cost de producció de PCB fins a cert punt.
Classificació de la perforació posterior d'una sola placa
La perforació posterior consta de 2 tipus: perforació posterior d'una sola cara i perforació posterior de dues cares.
La perforació a un sol costat es pot dividir en perforació posterior des de la superfície superior o des de la superfície inferior. El forat PIN del connector només es pot perforar posteriorment des del costat oposat a la cara on es troba la connexió. Quan els connectors de senyal d'alta velocitat es disposen a les superfícies superior i inferior de la PCB, cal una perforació posterior a doble cara.
Avantatges de la perforació posterior
1) Reduir les interferències de soroll;
2) Millorar la integritat del senyal;
3) El gruix de la placa local disminueix;
4) Reduir l'ús de vies enterrades/cegues per reduir la dificultat de la producció de PCB.
Quin és el paper de la perforació posterior?
La funció de la perforació posterior és perforar seccions de forats passants que no tenen cap connexió o funció de transmissió per evitar reflexions, dispersió, retard, etc. en la transmissió de senyals d'alta velocitat.
Procés de perforació posterior
a. Hi ha forats de posicionament a la PCB, que s'utilitzen per al primer posicionament de la perforació i la perforació del primer forat de la PCB;
b. Galvanitzar la placa de circuit imprès després de perforar el primer forat i segellar amb una pel·lícula seca el forat de posicionament abans de galvanitzar-la;
c. Crea un patró exterior a la placa de circuit imprès electrodepositada;
d. Realitzeu un patró de galvanoplàstia a la placa de circuit imprès després de formar el patró de la capa exterior;
e. Utilitzeu el forat de posicionament que s'ha utilitzat per a la primera perforació per al posicionament de la perforació posterior i utilitzeu una fulla de trepant per a la perforació posterior;
f. Renteu el forat posterior perforat amb aigua per eliminar qualsevol residu de perforació que quedi a l'interior.
0102