Kontrolleret dybdeboring i printkortproduktion: Bagboring, hvad er bagboring i printkort?

Bagboring i flerlags printkort er proceduren med at fjerne stubben for at producere vias, der tillader signaler at bevæge sig fra et lag af printkortet til det næste. (Stubbene vil skabe refleksion, spredning, forsinkelse og andre problemer under signalets transmission, hvilket vil forårsage, at signalet forvrænges.) Boring i en kontrolleret dybde kræver indviklet færdighed. Fremstilling af flerlags printkort, såsom 12-lags printkort, kræver, at det første lag forbindes til det niende lag. Typisk borer vi kun gennemgående huller én gang, før vi beklæder de gennemgående vias. Første sal og 12. sal er derfor direkte forbundet. I virkeligheden behøver første sal kun at blive forbundet til niende sal. Da der ikke er nogen ledninger, der forbinder 10. til 12. niveau, ligner de søjler. Denne søjle påvirker signalvejen og kan kompromittere kommunikationssignalets signalintegritet. Derfor blev der boret et sekundært hul ud af den modsatte side af den ekstra søjle (kaldet STUB i branchen).

Som følge heraf er det kendt som bagboring, men det er typisk mindre rent end boring, fordi det næste trin vil elektrolysere noget kobber, og borespidsen er også skarp. Vi vil derfor efterlade et meget lille punkt; længden af ​​denne resterende STUB er kendt som B-værdien, og den varierer typisk fra 50 til 150 µm.

Bagborende PCB-teknologi

På grund af behovet for at reducere signaltab i højfrekvente applikationer kræves et gennemgående hul, der forbinder lagene, for at signalet kan flyde igennem, når det bevæger sig fra det ene lag til det andet. Det anbefales at fjerne overskydende kobber fra dette hul til denne applikation, fordi det fungerer som en antenne og påvirker transmissionen, hvis signalet skal flyde fra lag et til lag to i f.eks. et 20-lags printkort.

For at opnå større signalstabilitet borer vi det "overskydende" kobber ud i hullet ved hjælp af bagboring (kontrolleret dybde i z-aksen). Det ideelle resultat er, at stubben (eller det "overskydende" kobber) er så kort som muligt. Typisk bør bagborestørrelsen være 0,2 mm større end den tilsvarende via.

DeBagboringsprocessen fjerner stubbefra belagte gennemgående huller (vias). Stubbe er unødvendige /ubrugte dele af vias, som strækker sig længere end det sidste forbundne indre lag.
Stubbe kan føre tilrefleksioner, såvel somforstyrrelser i kapacitet, induktivitet og impedansDisse diskontinuitetsfejl bliver kritiske med stigende udbredelseshastighed.
Bagplanerog især tykke printkort kan holde tilbetydelige forstyrrelser i signalintegritetengennem stubbe. For Højfrekvente printkort(f.eks. med impedansstyring), anvendelse af bagboring, samt anvendelse afblinde og nedgravede vias, kan være en del af løsningen.
Bagboring kan anvendes tilenhver type printkorthvor stubber forårsager forringelse af signalintegriteten, med minimale design- og layouthensyn. I modsætning hertil skal man huske på billedformatet, når man bruger blinde vias.

Funktioner ved PCB-bagboring

Fordele ved bagboring

● Reducer støjinterferens og deterministisk jitter;

● Forbedre signalintegriteten;

● Lokal tykkelsesreduktion;

● Reducer brugen af ​​nedgravede og blinde vias og reducer vanskeligheden ved printkortproduktion;

● Lavere bitfejlrate (BER);

● Mindre signaldæmpning med forbedret impedanstilpasning;

● Minimal påvirkning af design og layout;

● Øget kanalbåndbredde;

● Øgede datahastigheder;

● reducerede EMI/EMC-emissioner fra stubenden;

● Reduceret excitation af resonanstilstande;

● Reduceret via-til-via krydstale;

● Lavere omkostninger end sekventielle lamineringer.

Ulempe ved bagboring

Høje signaler har ofte problemer, der kan være forbundet med underudnyttelse via stubs. Lad os se nærmere på et par af problemerne med stubbene.

Jitter Deterministisk: 
Begge ure er tidsmålinger, og mængden af ​​tidsfejl kaldes jitter. En afskrækkende jitter er det, der er kendt som en regelmæssig (dvs. begrænset) tidsmæssig modifikation.

Dæmpning af signalet:
Når en lyd dæmpes, falder dens intensitet, og pulsen bliver svagere.

Stråling fra EMI:

En via-stub kan bruges som en antenne, der udstråler EMI.

Generelle karakteristika 

● Der er for det meste stive brædder på bagsiden;

● Anvendes normalt på 8 lag eller derover;

● Pladetykkelsen er over 2,5 mm;

● Minimumsholdstørrelse er 0,3 mm;

● Bagboret er 0,2 mm større end viaerne;

● Tolerance for bagboredybde +/- 0,05 mm.

Hvilken slags printkort skal bagbores?

Typisk bores hullerne til printkortet gennem printkortet (fra top til bund). Hvis forbindelsessporet mellem via-hullerne er tæt på det øverste lag (eller bundlaget), vil det resultere i en stump bifurcation ved via-hullet i printkortets forbindelsesforbindelse, hvilket vil påvirke signalets kvalitet og forårsage refleksioner. Signaler, der bevæger sig hurtigere, påvirkes mere af denne effekt.

For at opnå en høj signaltransmissionskvalitet er det generelt forstået, at kredsløbssporet på printkortet med dets signaler med en hastighed på omkring 1 Gbps skal overvejes for at inkludere backdrill-design. Design af højhastighedsforbindelseslinjer kræver naturligvis systemteknik og er ikke så ligetil, som det kan synes. Hvis systemforbindelsesforbindelserne ikke er for lange, eller chippens drevkapacitet er stærk nok, kan signalkvaliteten være fejlfri uden backdrilling. Derfor er simulering af systemforbindelsesforbindelser den mest præcise metode til at bestemme, om backdrill er påkrævet eller ej.

Du er måske klar over, at udover at bruge bagboringsteknologi kan forskellige byggemetoder også anvendes til at reducere eller optimere længden af ​​stubben. Disse omfatter forskellige stack-up-arrangementer, hvor kredsløbsspor forskydes til lag tættere på enden af ​​via-stubben, laserborede vias (mikrovias) huller eller blinde og nedgravede vias. Derudover er bagboring ikke påkrævet, da andre metoder anvendes til at mindske signalrefleksion på højfrekvente (højere end 3 GHz) printkort.

Disse tilgange er dog ikke altid praktiske set fra et produktions- og omkostningsmæssigt synspunkt til at reducere signaltabet i mange højdensitets-PCB'er eller backplanes/mid-planes. Så det eneste praktiske valg er at bagbore via-stubben ud. Når blinde vias-huller ikke er en mulighed, bliver bagboring afgørende for højfrekvente (mere end 1 GHz inden for 3 GHz) printkort.

Og da printkortet har så mange lag, kan nogle huller ikke designes som blinde huller (for eksempel skal nogle via-huller på et 16-lags printkort forbindes til lag 1 til 10, og et andet via-hul skal forbindes til lag 7 til 16; dette design er ikke egnet til blinde huller, men er egnet til bagboring).

Hvordan udfører man PCB-bagboring?

Processen med bagboring

1. Brug det medfølgende positioneringshul på printkortet til at finde det første borehul.

2. Før plettering skal du bruge en tør membran til at forsegle positionshullet.

3. Pudre hullet med kobber for at skabe et styrekredsløb.

4. Opret en ydre grafik på printkortet.

5. Efter at have skabt et ydre lagmønster, skal grafikkortet monteres på printkortet. Før denne proces er det afgørende at forsegle placeringshullet med en tør membran, inden denne proces påbegyndes.

6. Brug den første borings placeringshuller til at justere bagboringen, og brug derefter borekronen til at bore de galvaniserede huller, der kræver denne procedure.

7. Efter den sidste boring skal brættet rengøres for at fjerne eventuelle resterende bor.

8. Når printpladen er blevet valideret, og signalintegriteten er forbedret, skal du være nøje opmærksom på, om boreoperationen udføres korrekt.

Test rygøvelserne 

Når fræsningen er færdig, skal vi sikre os, at bagborene er konfigureret korrekt. For at validere dette skal du aktivere alle lag. Du vil se, at vias' kant har to farver på sig. Det første eller startlaget vises med rødt, mens det sidste lag vises med blåt. Det er nemt at skelne de bagborede vias fra de andre vias. Kun de bagborede vias er synlige med to farver.

Klik på Drill Table efter at have valgt placeringen i hovedmenuen for at finde ud af, hvor mange Vias, PTH og andre trolde der er blevet udført.

Tekniske vanskeligheder ved bagboringsprocessen.

1.Dybdekontrol bagud
For nøjagtig bearbejdning af blinde vias er kontrol af bagboredybden afgørende. Tolerancen for bagboredybden påvirkes i høj grad af bagboreudstyrets præcision og tolerancen for mediets tykkelse. Nøjagtigheden af ​​bagboringen kan dog også påvirkes af eksterne variabler såsom boremodstand, borespidsvinkel, kontakteffekt mellem dækplade og måleinstrument samt pladens vridning. For at opnå de bedste resultater og styre nøjagtigheden af ​​bagboringen er det afgørende at vælge de rigtige borematerialer og -teknikker under produktionen. Designere kan garantere signaltransmission af høj kvalitet og undgå problemer med signalintegriteten ved omhyggeligt at styre dybden af ​​bagboringen.

2. Kontrol af nøjagtighed i bagboringen
Præcis kontrol af bagboring er afgørende for kvalitetskontrollen af ​​printplader i efterfølgende processer. Bagboring indebærer sekundærboring baseret på det oprindelige bors huldiameter, og præcisionen af ​​sekundærboringen er afgørende. Præcisionen af ​​den sekundære borings sammenfald kan påvirkes af en række variabler, såsom printpladeudvidelse og -kontraktion, maskinens nøjagtighed og boreteknikker. Det er vigtigt at sikre, at bagboringsproceduren er præcist kontrolleret boring for at minimere fejl og opretholde ideel signaltransmission og integritet.

Det vigtigste og mest udfordrende trin er boring, fordi selv en lille fejl kan resultere i betydelig skade. Før du afgiver en ordre, bør du overveje printkortproducentens færdigheder. Richfulljoy tilbyder bagborede printkort til overkommelige priser og specialiserer sig i PCB-prototypemontering. Vores fordele inkluderer hurtige leveringstider og høj pålidelighed. Richfulljoy, en velkendt printkortproducent i Kina, har al den viden og de evner, der kræves for at hjælpe dig. Hvis du har forslag til en printkortmontering eller prototype, bedes du kontakte os: mkt-2@rich-pcb.com