Kontrollitud sügavusega puurimine trükkplaatide tootmisel: tagurpidi puurimine. Mis on trükkplaatide tagurpidi puurimine?
Mitmekihiliste trükkplaatide tagurpidi puurimine on protseduur, mille käigus eemaldatakse ühendusava, et tekitada läbivaid avasid, mis võimaldavad signaalidel liikuda ühelt plaadikihilt teisele. (Ühendava ava tõttu tekivad signaali edastamise ajal peegeldus, hajumine, viivitus ja muud probleemid, mis põhjustavad signaali moonutamist.) Kontrollitud sügavusega puurimine nõuab keerulist oskust. Mitmekihiliste trükkplaatide, näiteks 12-kihiliste plaatide valmistamine nõuab esimese kihi ühendamist üheksanda kihiga. Tavaliselt puuritakse läbivad augud ainult üks kord enne läbivate avade galvaniseerimist. Seega on esimene ja kaheteistkümnes korrus kohe ühendatud. Tegelikkuses tuleb esimene korrus lihtsalt ühendada üheksanda korrusega. Kuna kümnenda ja kaheteistkümnenda korruse vahel pole juhtmeid, meenutavad need sambaid. See sammas mõjutab signaaliteed ja võib kahjustada sidesignaali terviklikkust. Seetõttu puuriti lisasamba (tööstuses nimetatakse seda STUB-iks) vastasküljele teine auk.
Seetõttu tuntakse seda tagurpidi puurimisena, kuid see on tavaliselt vähem puhas kui puurimine, kuna järgmine samm elektrolüüsib osa vasest ja puuriots on samuti terav. Seetõttu jätame alles väga väikese teraviku; selle järelejäänud tüve pikkust nimetatakse B-väärtuseks ja see jääb tavaliselt vahemikku 50–150 UM.
Tagasipuurimise trükkplaatide tehnoloogia
Kuna kõrgsageduslike rakenduste puhul on vaja vähendada signaali kadu, on signaali liikumiseks ühelt kihilt teisele vaja läbivat auku, mis ühendab neid. Selle rakenduse jaoks on soovitatav sellest august üleliigne vask eemaldada, kuna see toimib antennina ja mõjutab edastust, kui signaal peab liikuma näiteks 20-kihilises plaadis esimesest kihist teise.
Suurema signaali stabiilsuse saavutamiseks puurime august "liigse" vase välja tagurpidi puurides (kontrollitud sügavus z-teljel). Ideaalne tulemus on see, et ühenduskoht (või "liigne" vask) oleks võimalikult lühike. Tavaliselt peaks tagurpidi puuri suurus olema 0,2 mm suurem kui vastava ava läbimõõt.
Seetagurpuurimise protsess eemaldab tüvedpinnatud läbivate aukude (viade) abil. Liigendid on mittevajalikud /viaalide kasutamata osad, mis ulatuvad kaugemale kui viimane ühendatud sisemine kiht.
Tüved võivad viiapeegeldused, samutimahtuvuse, induktiivsuse ja impedantsi häiredNeed katkendlikkuse vead muutuvad kriitiliseks levimiskiiruse kasvades.
Tagaplaanidja eriti paksud trükkplaadid, võivad vastu pidadaolulised signaali terviklikkuse häiredläbi kändude. Sest Kõrgsageduslikud trükkplaadid(nt impedantsi juhtimisega), tagurpidi puurimise rakendamine, samutipimedad ja maetud läbipääsud, võib olla osa lahendusest.
Tagakülvi saab rakendadamis tahes tüüpi trükkplaatkus ühenduslülid põhjustavad signaali terviklikkuse halvenemist, minimaalsete disaini- ja paigutuskaalutlustega. Seevastu pimeviade kasutamisel tuleb silmas pidada kuvasuhet.
PCB tagumise puurimise omadused
Tagasi puurimise eelised
● Vähendage mürainterferentsi ja deterministlikku värinat;
● Parandada signaali terviklikkust;
● Kohalik paksuse vähendamine;
● Vähendage maetud ja pimedate läbipääsude kasutamist ning vähendage trükkplaatide tootmise raskusi;
● Madalam bitivea määr (BER);
● Väiksem signaali sumbumine tänu paremale impedantsi sobitamisele;
● Minimaalne disaini ja paigutuse mõju;
● Suurem kanali ribalaius;
● Suurem andmeedastuskiirus;
● vähenenud EMI/EMC emissioon ühenduskoha otsast;
● Resonantsimoodide vähendatud ergastamine;
● Vähendatud via-via vaheline läbikoste;
● Madalamad kulud kui järjestikusel lamineerimisel.
Tagasi puurimise puudus
Kõrgetel signaalidel on sageli probleeme, mis võivad olla seotud alakasutamisega tüvede kaudu. Vaatleme lähemalt mõnda tüvedega seotud probleemi.
Jitter Deterministic:
Mõlemad kellad on ajastavad ja ajavea hulka nimetatakse jitteriks. Hoiatav jitter on nn regulaarne (st piiratud) ajaline muutus.
Signaali sumbumine:
Kui heli summutatakse, väheneb selle intensiivsus ja pulss nõrgeneb.
Elektromagnetilistest häiretest tulenev kiirgus:
Läbipääsuühendust saab kasutada antennina, mis kiirgab elektromagnetilisi häireid.
Üldised omadused
● Enamasti on tagaküljel jäigad lauad;
● Tavaliselt kasutatakse 8 kihil või rohkem;
● Plaadi paksus on üle 2,5 mm;
● Minimaalne kinnitusdetailide suurus on 0,3 mm;
● Tagapuur on 0,2 mm suurem kui viad;
● Tagakülje puurimissügavuse tolerants +/- 0,05 MM.
Millist tüüpi trükkplaati on vaja tagurpidi puurida?
Tavaliselt puuritakse trükkplaadi augud läbi plaadi (ülalt alla). Kui ühendusrada on ülemise (või alumise) kihi lähedal, põhjustab see trükkplaadi ühenduslüli ühendusava juures hargnemist, mis mõjutab signaali kvaliteeti ja põhjustab peegeldusi. Kiiremini liikuvaid signaale mõjutab see efekt rohkem.
Kõrgekvaliteedilise signaaliülekande saavutamiseks on üldiselt arusaadav, et trükkplaadil oleva vooluringi rada, mille signaalid edastavad kiirusega umbes 1 Gbps, tuleb arvestada tagasipuurimise disainiga. Loomulikult nõuab kiirete ühendusliinide projekteerimine süsteemitehnikat ja see pole nii lihtne, kui võib tunduda. Kui süsteemi ühenduslingid ei ole liiga pikad või kiibi ajamisvõimsus on piisavalt tugev, võib signaali kvaliteet olla laitmatu ilma tagasipuurimiseta. Seetõttu on süsteemi ühenduslingi simulatsioon kõige täpsem meetod tagasipuurimise vajaduse kindlakstegemiseks või mitte.
Võib-olla teate, et lisaks tagurpidi puurimise tehnoloogiale saab ühenduskoha pikkuse vähendamiseks või optimeerimiseks kasutada ka mitmesuguseid ehitusmeetodeid. Nende hulka kuuluvad erinevad virnastusviisid, kus vooluringi rajad nihutatakse ühenduskoha otsale lähemale asuvatele kihtidele, laseriga puuritud via-avad (mikrovia-avad) või pimedad ja maetud via-avad. Lisaks, kuna kõrgsageduslikel (üle 3 GHz) plaatidel kasutatakse signaali peegeldumise vähendamiseks ka teisi meetodeid, pole tagurpidi puurimine vajalik.
Siiski pole need lähenemisviisid tootmisüksuse ja kulude seisukohast alati praktilised, et vähendada signaali kadu paljudes suure tihedusega trükkplaatides või tagaplaatides/keskplaatides. Seega on ainus praktiline valik läbiva ava tagurpidi puurimine. Kui ummistused läbiva ava augud pole võimalikud, muutub tagurpidi puurimine kõrgsageduslike (üle 1 GHz 3 GHz sees) plaatide puhul hädavajalikuks.
Ja kuna trükkplaadil on nii palju kihte, ei saa mõnda auku kujundada pimedate aukudena (näiteks 16-kihilisel trükkplaadil peavad mõned läbivad augud ühenduma kihtidega 1 kuni 10 ja teine läbivad augud kihtidega 7 kuni 16; see disain ei sobi pimedate aukude jaoks, kuid sobib tagurpidi puurimiseks).
Kuidas teha trükkplaadile tagurpidi puurimist?
Tagasi puurimise protsess
1. Esimese puuraugu leidmiseks kasutage trükkplaadil olevat positsioneerimisava.
2. Enne plaadistamist sulgege positsiooniava kuiva membraaniga.
3. Pulbrista auk vasega, et luua juhtskeem.
4. Looge trükkplaadile väline graafika.
5. Pärast väliskihi mustri loomist teostatakse graafikaplaat trükkplaadile. Enne selle protsessi alustamist on oluline paigaldusava kuiva membraaniga sulgeda.
6. Kasutage esimese puurimise paigutusavasid tagumise puurimise joondamiseks ja seejärel puurige puuriteraga galvaniseeritud augud, mis seda protseduuri nõuavad.
7. Pärast viimast puurimist tuleb laud puhastada, et vabaneda võimalikest puurijääkidest.
8. Pärast plaadi valideerimist ja signaali terviklikkuse parandamist pöörake tähelepanelikult tähelepanu sellele, kas puurimistoiminguid tehakse nõuetekohaselt.
Testige tagumisi puure
Kui freesimine on lõppenud, peame veenduma, et tagumised puurid on õigesti seadistatud. Selle valideerimiseks lülitage sisse kõik kihid. Näete, et viade äärel on kaks värvi. Esimene ehk algkiht on näidatud punasega, viimane kiht aga sinisega. Tagantpuuritud viasid on lihtne teistest viadest eristada. Ainult tagumised puuritud viad on nähtavad kahe värviga.
Pärast peamenüüst asukoha valimist klõpsake puurimistabelil, et näha, mitu läbitorkamist, PTH-d ja muid puurimisi on tehtud.
Tagasi puurimise tehnilised raskused.
1.Tagasi puurimise sügavuse reguleerimine
Pimeviade täpseks töötlemiseks on tagurpidi puurimise sügavuse kontroll ülioluline. Tagupuurimise sügavuse tolerantsi mõjutavad suuresti tagurpuurimisseadmete täpsus ja keskmise paksuse tolerants. Tagupuurimise täpsust võivad aga mõjutada ka välised muutujad, nagu puuritakistus, puuriotsa nurk, katteplaadi ja mõõteseadme vaheline kokkupuutefekt ning plaadi deformatsioon. Parima tulemuse saavutamiseks ja tagurpuurimise täpsuse haldamiseks on tootmise ajal oluline valida õiged puurimismaterjalid ja -tehnikad. Projekteerijad saavad tagurpidi puurimise sügavuse hoolika haldamise abil tagada kvaliteetse signaaliülekande ja vältida signaali terviklikkuse probleeme.
2.Tagasi puurimise täpsuse kontroll
Täpne tagasipuurimise kontroll on trükkplaadi kvaliteedikontrolli jaoks järgnevates protsessides ülioluline. Tagasipuurimine hõlmab sekundaarset puurimist, mis põhineb esialgse puuraugu läbimõõdul, ja sekundaarse puurimise täpsus on ülioluline. Teisese puurimise kokkulangevuse täpsust võivad mõjutada mitmed muutujad, näiteks plaadi paisumine ja kokkutõmbumine, masina täpsus ja puurimistehnikad. Oluline on tagada, et tagasipuurimise protseduur oleks täpselt kontrollitud puurimine, et minimeerida vigu ja säilitada ideaalne signaaliülekanne ja terviklikkus.
Kõige olulisem ja keerulisem samm on puurimine, sest isegi väike viga võib põhjustada märkimisväärset kahju. Enne tellimuse esitamist peaksite arvestama trükkplaatide valmistaja oskustega. Richfulljoy pakub tahapuuritud plaate taskukohase hinnaga ja on spetsialiseerunud trükkplaatide prototüüpide kokkupanekule. Meie eeliste hulka kuuluvad kiire tarneaeg ja kõrge töökindlus. Richfulljoy, tuntud trükkplaatide tootja Hiinas, omab kõiki vajalikke teadmisi ja oskusi teie abistamiseks. Kui teil on trükkplaatide kokkupaneku või prototüübi kohta ettepanekuid, võtke meiega ühendust: mkt-2@rich-pcb.com
