PCB de perforació posterior

S'utilitza principalment en camps amb requisits extremadament alts per a la integritat del senyal, com ara estacions base de comunicació 5G, servidors d'alta velocitat, commutadors de centres de dades i computació d'alt rendiment (HPC).

Les plaques de circuit imprès perforades posteriorment redueixen la reflexió i la pèrdua del senyal eliminant els talls de via, mentre que les plaques de circuit imprès ordinàries no tenen aquest procés i tenen un rendiment de transmissió del senyal més deficient.

Mitjançant una perforació secundària per eliminar la part redundant de les vies, escurçar la longitud de la via perquè estigui a prop de la longitud de connexió superficial i optimitzar la ruta de transmissió del senyal.

A freqüències superiors a 10 GHz, la pèrdua de senyal es pot reduir entre un 10% i un 30% i la pèrdua de retorn es pot millorar entre 5 i 10 dB.

Anomenat segons paràmetres tècnics com la profunditat de perforació posterior, la precisió de perforació i la freqüència aplicable, com ara PCB de perforació posterior d'alta freqüència amb profunditat de perforació posterior controlada dins de ±0,1 mm.

No, només és necessari per a dissenys amb freqüències de senyal superiors a 3 GHz i requisits estrictes d'integritat del senyal.

Es va originar a partir de la demanda de circuits digitals d'alta velocitat a la dècada del 1990, i la tecnologia ha continuat madurant i popularitzant-se amb el desenvolupament del 5G i el big data.

Desenvolupant cap a una precisió de perforació posterior més precisa (com ara ±0,05 mm) i una major adaptabilitat de freqüència (100 GHz+).

L'estàndard IPC-6012 especifica els requisits per a la precisió del trepat posterior i la longitud del taló, i les diferents empreses també tenen els seus propis estàndards de control intern.

Cal reservar prou espai per a la perforació posterior per evitar interferències entre els forats perforats posteriorment i altres forats o traces. Es recomana que l'espaiat de les vies sigui ≥0,3 mm.

Profunditat de perforació posterior = longitud total de via - longitud efectiva de connexió, i la longitud efectiva de connexió es determina normalment segons la posició de la capa de senyal.

El diàmetre del forat és generalment de 0,2-0,4 mm. Cal tenir en compte exhaustivament la precisió del trepat posterior i les capacitats del procés de fabricació de PCB. Com més gran sigui el diàmetre del forat, menor serà la dificultat del trepat posterior.

Els senyals diferencials d'alta velocitat (com ara PCIe 5.0, SerDes), els senyals analògics d'alta freqüència i altres senyals sensibles a la integritat del senyal requereixen una perforació posterior.

L'apilament ha de garantir una correspondència precisa entre la capa perforada posteriorment i la capa de senyal, controlar la uniformitat del gruix de la capa dielèctrica i evitar afectar la precisió de la perforació posterior.

Sí, el procés de retroperforació augmenta els procediments de perforació i els costos d'inspecció, cosa que sol augmentar els costos entre un 20% i un 50%.

Realitzeu perforacions posteriors per a senyals crítics, adopteu altres mètodes d'optimització per a senyals no crítics i planifiqueu raonablement l'àrea i la quantitat de perforació posterior.

Cal marcar paràmetres com la profunditat de perforació posterior, la tolerància (com ara ±0,1 mm) i el límit de longitud del taló (com ara ≤0,2 mm).

Utilitzeu programari com ara HFSS i SIwave per comparar indicadors com la pèrdua de senyal i la pèrdua de retorn abans i després de la perforació posterior.

Afegiu forats de posicionament al disseny, aclariu la referència de posicionament amb el fabricant i assegureu-vos que el sistema de coordenades de disseny sigui coherent amb el sistema de coordenades de fabricació.

Perforació convencional → galvanoplàstia → retroperforació → tractament de la paret del forat → transferència de patrons → gravat, etc. La clau és el procés de retroperforació.

Principalment s'utilitzen màquines de perforació CNC, com ara les màquines de perforació alemanyes Schmoll i Hitachi, que han d'estar equipades amb sistemes de posicionament d'alta precisió.

Seleccionades segons el diàmetre del forat i la profunditat de perforació posterior. Normalment s'utilitzen broques de carbur de tungstè, amb un angle de punta de 118°-140°.

La velocitat és generalment de 10.000 a 20.000 rpm i la velocitat d'avanç és de 0,02 a 0,05 mm/rev, que s'ha d'ajustar segons el material de la placa i la broca.

Mitjançant equips d'alta precisió, calibratge del sistema de posicionament, mesurament en línia, etc., per garantir que la tolerància de profunditat de perforació posterior estigui dins de ± 0,1 mm.

Controlar el desgast de la broca, adoptar els paràmetres de perforació adequats i realitzar el polit de la paret del forat després de la perforació.

Normalment cal reparar la capa de coure a la paret del forat danyada durant la perforació posterior i garantir el rendiment elèctric.

Els materials de placa amb alta Tg tenen una duresa elevada, cosa que augmenta la dificultat de la perforació posterior i requereix una millor resistència al desgast de la broca; els materials de placa FR-4 ordinaris són relativament fàcils de processar.

Sí, però el procés és més difícil i requereix un control precís de la profunditat de perforació posterior per evitar perforar altres capes.

Desalineació de la perforació posterior, longitud excessiva del taló, danys a la paret del forat, perforació posterior incompleta, etc.

Inclou la mesura de la profunditat de perforació posterior, la detecció de la longitud del taló, la detecció de la rugositat de la paret del forat, les proves de rendiment elèctric, etc.

Utilitzeu microscopis de secció metal·logràfica i equips de detecció de raigs X, amb una precisió de mesura de fins a ±0,01 mm.

Generalment, la longitud del taló ha de ser ≤0,2 mm, i per a aplicacions d'alta gamma, és ≤0,1 mm.

Observeu si la paret del forat és llisa i lliure de delaminació mitjançant un microscopi metal·logràfic o utilitzeu un microscopi electrònic de rastreig (SEM) per a la detecció.

Consulteu l'estàndard IPC-TM-650 per provar indicadors com ara la pèrdua d'inserció, la pèrdua de retorn i la diafonia.

Els productes no conformes es determinen per una tolerància excessiva a la profunditat de perforació posterior, una longitud excessiva del taló, danys a la paret del forat que afecten el rendiment elèctric, etc.

Traçabilitat de processos i equips específics a través de registres de producció, registres de paràmetres d'equips i informes d'inspecció.

Optimitzar els paràmetres del procés, mantenir regularment els equips, reforçar la formació del personal i implementar estrictament els procediments d'inspecció de qualitat.

Generalment coherent amb el període de garantia de qualitat general de la PCB, normalment d'1 a 3 anys, subjecte a les regulacions de l'empresa.

Disminució de la precisió de l'equip, paràmetres de procés inadequats, deformació de la placa, desgast de la broca, etc.

Apte per a materials de placa d'alta velocitat, com ara la sèrie Rogers i els materials de placa de baixa pèrdua Isola FR408HR.

Els materials de placa amb baixa constant dielèctrica tenen una petita pèrdua de senyal, però la seva duresa pot afectar la processabilitat de la perforació posterior; els materials de placa ordinaris són fàcils de processar, però tenen un rendiment de senyal deficient.

Requereix una superfície llisa de làmina de coure i un gruix uniforme, normalment utilitzant làmina de coure electrolític de 18 μm o 35 μm.

El coeficient d'expansió tèrmica i la duresa dels materials aïllants afecten la precisió de la perforació posterior i la qualitat de la paret del forat. Cal seleccionar materials amb bona estabilitat tèrmica.

La tinta de la màscara de soldadura ha de tenir una bona adherència i resistència química per evitar que la tinta s'espelli després de la perforació posterior i afecti el rendiment.

Sí, els materials de placa sense plom compleixen els requisits mediambientals i el seu rendiment satisfà les necessitats de les plaques de circuits impresos perforades posteriorment.

Es dóna prioritat a les broques de carbur cimentat (com ara l'aliatge de tungstè-cobalt), que tenen una bona resistència al desgast i són adequades per a la perforació d'alta velocitat.

Com més gruixuda sigui la placa, més difícil serà controlar la profunditat de perforació posterior, cosa que requerirà equips i processos de més precisió.

El diàmetre mínim del forat que es pot aconseguir actualment és de 0,15 mm, però com més petit sigui el forat, més difícil i cost tindrà la perforació posterior.

Limitada per equips i processos, la profunditat màxima generalment no supera els 5 mm, i els processos especials poden arribar als 8 mm.

La precisió del posicionament repetit ha d'arribar a ±0,02 mm per garantir la consistència del trepat posterior.

Controleu la força de perforació dins d'un rang raonable ajustant la velocitat d'avanç, la velocitat de rotació i els paràmetres de la broca per evitar danys a la placa.

El temps de processament per forat és d'aproximadament 1-3 segons, depenent de la profunditat de perforació posterior i del rendiment de l'equip.

Ajustar exhaustivament en funció de factors com el tipus de material de la placa, el diàmetre del forat, la profunditat de perforació posterior i el rendiment de l'equip.

Sí. El refrigerant pot reduir la temperatura de la broca, eliminar encenalls, allargar la vida útil de la broca i millorar la qualitat del processament.

Una velocitat excessivament alta pot causar desgast de la broca i parets del forat rugoses, mentre que una velocitat massa baixa afecta l'eficiència del processament. Cal un ajustament raonable.

Una velocitat d'avanç excessiva pot causar esquinçament de la placa, parets desiguals del forat, desalineació del trepat posterior, etc.

Sí. Les màquines de perforació CNC modernes poden aconseguir un trepat posterior automatitzat mitjançant la programació per millorar l'eficiència i la consistència de la producció.

Incloent-hi el cost del material del tauler, el cost de processament (inclòs el procés de perforació posterior), el cost d'inspecció, el cost de ferralla, etc.

El cost del procés de perforació posterior representa aproximadament entre el 15% i el 30% del cost total de la PCB.

Els factors principals inclouen els requisits de precisió de la perforació posterior, el nombre de forats perforats posteriorment, el preu del material de la placa, la depreciació de l'equip, etc.

Optimitzar el disseny per reduir el nombre de forats perforats posteriorment, millorar l'eficiència del procés, reduir la taxa de rebuig i comprar materials de placa a l'engròs.

Establir raonablement la precisió de la perforació posterior i els estàndards de procés d'acord amb els requisits reals de l'aplicació per evitar costos de disseny excessius.

El preu d'una màquina de perforació posterior CNC d'alta precisió oscil·la entre 1 i 3 milions de iuans.

Normalment es calcula en funció del nombre de forats perforats posteriorment, la profunditat de perforació posterior, els requisits de precisió, etc., amb un preu unitari de 0,01-0,1 iuans per forat.

Els costos d'inspecció representen aproximadament entre el 10% i el 15% del cost total, incloent-hi les taxes d'inspecció metal·logràfica i de proves elèctriques.

Principalment incloent-hi broques, refrigerants, materials de mòlta, etc., i els costos de les broques representen més del 60% dels costos dels consumibles.

El cost de les PCB perforades posteriorment és entre un 20% i un 50% més alt que el de les PCB ordinàries, depenent de la complexitat del procés.

S'utilitza en mòduls RF i plaques de processament de banda base d'estacions base 5G per optimitzar la transmissió del senyal i reduir la pèrdua de senyal.

Millora el rendiment de transmissió de dades d'alta velocitat dels servidors, redueix el retard del senyal i la taxa d'error de bits i garanteix una transmissió de dades estable.

Amb el desenvolupament de la intel·ligència automobilística, s'utilitza en mòduls de comunicació d'alta velocitat dins del vehicle per satisfer les necessitats de transmissió de senyals de sistemes com l'ADAS.

Aplicat en electrònica de consum d'alta gamma (com ara ordinadors portàtils d'alt rendiment i plaques base de telèfons mòbils premium), però amb costos més elevats.

Requereix una major fiabilitat i precisió, amb un control més estricte sobre la profunditat i la qualitat de la perforació posterior.

S'utilitza en plaques de processament de senyals d'alta velocitat d'equips d'imatge mèdica i equips de monitorització de signes vitals per garantir la precisió del senyal.

S'utilitza en petites quantitats en escenaris que requereixen una alta estabilitat del senyal, com ara Ethernet industrial i plaques de control PLC.

En passarelles d'IoT d'alta velocitat i dispositius de computació perimetral, la retroperforació pot millorar el rendiment de transmissió del senyal per satisfer les necessitats de transmissió de grans dades.

S'ha d'adaptar a entorns espacials extrems, amb requisits extremadament alts per a la fiabilitat i la resistència a la radiació de les plaques de circuits impresos perforades posteriorment.

Requereix una major confidencialitat, capacitat antiinterferències i adaptabilitat ambiental, amb estàndards de precisió i qualitat de perforació posterior més estrictes.

Recalibrar el sistema de posicionament de l'equip, comprovar si els punts de referència de disseny i fabricació són coherents i ajustar els paràmetres de perforació.

Les possibles causes inclouen una profunditat de perforació insuficient o errors de mesura. Les solucions inclouen ajustar els paràmetres de profunditat de perforació i reforçar les inspeccions.

Substitueix les broques desgastades, optimitza els paràmetres de perforació i afegeix processos de polit de la paret del forat.

Comproveu el desgast de la broca, ajusteu la profunditat de perforació i la velocitat d'avanç i torneu a perforar els forats no qualificats.

Reduïu la força de perforació, seleccioneu els materials de la placa adequats i realitzeu un reforç de laminació després de la perforació.

Detecta la profunditat de perforació posterior, la longitud del taló, la qualitat de la paret del forat, compara-la amb els paràmetres de simulació de disseny i resol problemes de connexió elèctrica.

Ajusteu la velocitat de la broca i la velocitat d'avanç i adopteu processos de desbarbat (com ara la neteja química o el rectificat mecànic).

Desgast excessiu de la broca, força de perforació excessiva, duresa desigual de la placa, etc. Requereixen una substitució oportuna de la broca i una optimització dels paràmetres.

Localitzeu els punts de curtcircuit mitjançant proves elèctriques, comproveu la distància entre els forats perforats posteriorment i les traces i investigueu els problemes de la capa de coure de la paret del forat.

Comproveu la neteja de la paret del forat, assegureu-vos que no hi hagi danys als materials aïllants i repareu la capa d'aïllament si cal.

Hi ha moltes patents per a processos i equips de retroperforació, principalment en mans de grans fabricants de PCB i venedors d'equips.

Les empreses líders dominen el mercat de gamma alta, mentre que les petites i mitjanes empreses se centren en els mercats de gamma mitjana-baixa. La competència és ferotge, i la innovació tecnològica és clau.

Es requereixen talents interdisciplinaris amb coneixements en disseny de PCB, processos de fabricació i anàlisi d'integritat del senyal.

Ha de complir amb les normes mediambientals com ara RoHS i REACH, reduint l'ús de substàncies perilloses i les emissions de residus.

La demanda del mercat internacional continua creixent, evolucionant cap a una major precisió i uns costos més baixos.

Les empreses nacionals estan millorant contínuament la seva tecnologia, però el mercat de gamma alta encara depèn de les importacions i cal reforçar les capacitats independents d'R+D.

Universitats, institucions de recerca i empreses col·laboren per dur a terme investigacions sobre l'optimització dels processos de perforació posterior i les aplicacions de nous materials.

Millorar les habilitats tècniques mitjançant la formació d'associacions del sector, la formació a l'empresa i cursos tècnics professionals.

Exposicions com ara NEPCON China i CPCA Show mostren tecnologies i equips de retroperforació.