Ανάλυση της τεχνολογίας οπίσθιας διάτρησης σε σχεδιασμό PCB υψηλής ταχύτητας

Αρχικά, τα στοιχεία μιας διασύνδεσης υψηλής ταχύτητας είναι:

(1) Συσκευασία τσιπ: Συνήθως, το πλάτος καλωδίωσης της πλακέτας τυπωμένου κυκλώματος (PCB) μέσα στο υπόστρωμα συσκευασίας τσιπ είναι πολύ στενότερο από αυτό μιας κανονικής πλακέτας τυπωμένου κυκλώματος, καθιστώντας δύσκολο τον έλεγχο της σύνθετης αντίστασης.

(2) Διαδρομή PCB: Οι διαδρομές PCB είναι συνήθως χωρητικά φαινόμενα με χαμηλή χαρακτηριστική σύνθετη αντίσταση και θα πρέπει να είναι η πιο εστιασμένη και βελτιστοποιημένη στο σχεδιασμό PCB.

(3) Συνδετήρας: Ο σχεδιασμός του χάλκινου συνδέσμου διασύνδεσης στο εσωτερικό του συνδετήρα επηρεάζεται τόσο από τη μηχανική αξιοπιστία όσο και από την ηλεκτρική απόδοση, επομένως θα πρέπει να επιδιωχθεί μια ισορροπία μεταξύ των δύο.

Η διέλευση της πλακέτας τυπωμένου κυκλώματος (PCB) σχεδιάζεται συνήθως ως διαμπερείς οπές (από την επάνω επιφάνεια προς το κάτω στρώμα). Όταν η γραμμή PCB που συνδέει τη διέλευση δρομολογηθεί πιο κοντά στο επάνω στρώμα, θα εμφανιστεί μια διακλάδωση "στόματος" στην διέλευση του συνδέσμου διασύνδεσης PCB, προκαλώντας ανάκλαση του σήματος και επηρεάζοντας την ποιότητα του σήματος. Αυτή η επίδραση έχει μεγαλύτερο αντίκτυπο στα σήματα σε υψηλότερες ταχύτητες.

Η τεχνολογία οπίσθιας διάτρησης αναφέρεται στη χρήση μεθόδων διάτρησης με έλεγχο βάθους, χρησιμοποιώντας μια δευτερεύουσα μέθοδο διάτρησης για τη διάτρηση των τοιχωμάτων της οπής του συνδετήρα ή της διόδου σήματος.

Όπως φαίνεται στο παρακάτω σχήμα, αφού σχηματιστεί η οπή, η περίσσεια του στελέχους της οπής PCB αφαιρείται με δευτερεύουσα διάτρηση από την "πίσω πλευρά". Φυσικά, η διάμετρος του τρυπανιού οπίσθιας διάτρησης πρέπει να είναι μεγαλύτερη από το μέγεθος της οπής και το επίπεδο ανοχής βάθους της διαδικασίας διάτρησης πρέπει να βασίζεται στην αρχή της "μη πρόκλησης ζημιάς στη σύνδεση μεταξύ της οπής PCB και της καλωδίωσης", διασφαλίζοντας ότι "το υπόλοιπο μήκος του στελέχους είναι όσο το δυνατόν μικρότερο", κάτι που ονομάζεται "διάτρηση με έλεγχο βάθους".

Σχηματικό διάγραμμα της διατομής BackDrill διαμπερούς οπής

Τα παραπάνω είναι ένα σχηματικό διάγραμμα της διατομής της οπής BackDrill. Η αριστερή πλευρά είναι μια κανονική οπή σήματος, στα δεξιά είναι ένα σχηματικό διάγραμμα της οπής μετά το BackDrill, που υποδεικνύει τη διάτρηση από το κάτω στρώμα μέχρι το στρώμα σήματος όπου βρίσκεται η ιχνηλάτηση.

Η τεχνολογία οπίσθιας διάτρησης μπορεί να εξαλείψει το παρασιτικό φαινόμενο χωρητικότητας που προκαλείται από τα τοιχώματα των οπών, διασφαλίζοντας τη συνέπεια μεταξύ της καλωδίωσης και της σύνθετης αντίστασης στην οπή διέλευσης στη σύνδεση καναλιού, μειώνοντας την ανάκλαση του σήματος και βελτιώνοντας έτσι την ποιότητα του σήματος.

Η τεχνολογία οπίσθιας διάτρησης (backdrill) είναι σήμερα η πιο οικονομικά αποδοτική τεχνολογία, η οποία είναι και η πιο αποτελεσματική για τη βελτίωση της απόδοσης μετάδοσης καναλιών. Η χρήση της τεχνολογίας οπίσθιας διάτρησης θα αυξήσει σε κάποιο βαθμό το κόστος παραγωγής PCB.

Η οπίσθια διάτρηση αποτελείται από 2 τύπους: μονόπλευρη οπίσθια διάτρηση και διπλόπλευρη οπίσθια διάτρηση.

Η μονόπλευρη διάτρηση μπορεί να χωριστεί σε οπίσθια διάτρηση από την πάνω επιφάνεια ή την κάτω επιφάνεια. Η οπή του πείρου του βύσματος του συνδετήρα μπορεί να διατρηθεί μόνο από την πλευρά που είναι αντίθετη από την επιφάνεια όπου βρίσκεται η σύνδεση. Όταν οι σύνδεσμοι σήματος υψηλής ταχύτητας είναι τοποθετημένοι τόσο στην πάνω όσο και στην κάτω επιφάνεια της πλακέτας τυπωμένου κυκλώματος (PCB), απαιτείται οπίσθια διάτρηση διπλής όψης.

1) Μειώστε τις παρεμβολές θορύβου.

2) Βελτίωση της ακεραιότητας του σήματος.

3) Το τοπικό πάχος της σανίδας μειώνεται.

4) Μειώστε τη χρήση θαμμένων/τυφλών οπών για να μειώσετε τη δυσκολία παραγωγής PCB.

Ποιος είναι ο ρόλος της οπίσθιας διάτρησης;

Η λειτουργία της αντίστροφης διάτρησης είναι η διάτρηση τμημάτων διαμπερών οπών που δεν έχουν καμία σύνδεση ή λειτουργία μετάδοσης, για την αποφυγή ανάκλασης, σκέδασης, καθυστέρησης κ.λπ. κατά τη μετάδοση σήματος υψηλής ταχύτητας.

Διαδικασία οπίσθιας διάτρησης

α. Υπάρχουν οπές τοποθέτησης στην πλακέτα τυπωμένου κυκλώματος (PCB), οι οποίες χρησιμοποιούνται για την τοποθέτηση της πρώτης διάτρησης και τη διάτρηση της πρώτης οπής της πλακέτας τυπωμένου κυκλώματος.

β. Επιμεταλλώστε με ηλεκτρόλυση την πλακέτα τυπωμένου κυκλώματος (PCB) μετά την πρώτη διάτρηση οπών και σφραγίστε με ξηρή μεμβράνη την οπή τοποθέτησης πριν από την ηλεκτρολυτική επιμετάλλωση.

γ. Δημιουργήστε εξωτερικό μοτίβο στην ηλεκτρολυτικά επιμεταλλωμένη πλακέτα τυπωμένου κυκλώματος (PCB).

δ. Εκτελέστε ηλεκτρολυτική επιμετάλλωση μοτίβου στην πλακέτα τυπωμένου κυκλώματος (PCB) μετά τη διαμόρφωση του μοτίβου του εξωτερικού στρώματος.

ε. Χρησιμοποιήστε την οπή τοποθέτησης που χρησιμοποιήθηκε από την πρώτη διάτρηση για την τοποθέτηση της οπίσθιας διάτρησης και χρησιμοποιήστε μια λεπίδα τρυπανιού για την οπίσθια διάτρηση.

στ. Πλύνετε την πίσω τρύπα με νερό για να αφαιρέσετε τυχόν υπολείμματα τρυπήματος στο εσωτερικό.