PCB tagumine puurimine

Kasutatakse peamiselt valdkondades, kus signaali terviklikkuse nõuded on äärmiselt kõrged, näiteks 5G side baasjaamades, kiiretel serveritel, andmekeskuste lülititel ja suure jõudlusega andmetöötluses (HPC).

Tagasipuuritud trükkplaadid vähendavad signaali peegeldumist ja kadu, eemaldades ühendusavasid, samas kui tavalistel trükkplaatidel see protsess puudub ja neil on kehvem signaaliülekande jõudlus.

Via-de üleliigse osa eemaldamiseks teisejärgulise puurimise abil lühendatakse via-de pikkust, et see oleks pinnaühenduse pikkuse lähedal, ja optimeeritakse signaali edastusrada.

Sagedustel üle 10 GHz saab signaali kadu vähendada 10–30% ja tagastuskadu parandada 5–10 dB.

Nimetatud vastavalt tehnilistele parameetritele, nagu tagurpidi puurimise sügavus, puurimistäpsus ja rakendatav sagedus, näiteks kõrgsageduslikult tagurpidi puuritud trükkplaadid, mille tagurpidi puurimise sügavust saab reguleerida ±0,1 mm täpsusega.

Ei, see on vajalik ainult konstruktsioonide puhul, mille signaalisagedus on üle 3 GHz ja mille signaali terviklikkusele esitatakse ranged nõuded.

See sai alguse 1990. aastatel tekkinud nõudlusest kiirete digitaalahelate järele ning tehnoloogia on 5G ja suurandmete arenguga pidevalt küpsenud ja populaarseks muutunud.

Areng täpsema tagasipuurimise täpsuse (näiteks ±0,05 mm) ja suurema sageduskohandatavuse (100 GHz+) suunas.

IPC-6012 standard määrab nõuded tagurpidi puurimise täpsusele ja tüve pikkusele ning erinevatel ettevõtetel on ka oma sisekontrolli standardid.

Tagasipuurimiseks tuleks jätta piisavalt ruumi, et vältida tagasipuuritud aukude ja teiste aukude või trasside omavahelist kokkupuudet. Soovitatav on, et avade vahekaugus oleks ≥0,3 mm.

Tagasipuurimise sügavus = läbiva ava kogupikkus - efektiivne ühenduse pikkus ja efektiivne ühenduse pikkus määratakse tavaliselt vastavalt signaalikihi asukohale.

Augu läbimõõt on üldiselt 0,2–0,4 mm. Tagasipuurimise täpsust ja trükkplaadi tootmisprotsessi võimalusi tuleb põhjalikult arvesse võtta. Mida suurem on augu läbimõõt, seda väiksem on tagasipuurimise raskus.

Kiired diferentsiaalsignaalid (näiteks PCIe 5.0, SerDes), kõrgsageduslikud analoogsignaalid ja muud signaali terviklikkuse suhtes tundlikud signaalid vajavad tagasipuurimist.

Virnastamine peaks tagama täpse vastavuse tagurpidi puuritud kihi ja signaalkihi vahel, kontrollima dielektrilise kihi paksuse ühtlust ja vältima tagurpidi puurimise täpsuse mõjutamist.

Jah, tagurpidi puurimine suurendab puurimisprotseduuride ja kontrolli kulusid, tavaliselt 20–50%.

Kriitiliste signaalide puhul tehke tagasipuurimine, mittekriitiliste signaalide puhul kasutage muid optimeerimismeetodeid ning planeerige mõistlikult tagasipuurimise ala ja kogust.

Märkida tuleb sellised parameetrid nagu tagurpidi puurimise sügavus, tolerants (näiteks ±0,1 mm) ja tüve pikkuse piirang (näiteks ≤0,2 mm).

Kasutage tarkvara nagu HFSS ja SIwave, et võrrelda selliseid näitajaid nagu signaali kadu ja peegelduskadu enne ja pärast tagasipuurimist.

Lisage projekti positsioneerimisaugud, selgitage positsioneerimisviide tootjaga ja veenduge, et projekti koordinaatsüsteem oleks kooskõlas tootmise koordinaatsüsteemiga.

Tavapärane puurimine → galvaniseerimine → tagurpidi puurimine → augu seina töötlemine → mustri ülekandmine → söövitamine jne. Võtmeks on tagurpidi puurimise protsess.

Peamiselt kasutatakse CNC-puurmasinaid, näiteks Saksa Schmolli ja Hitachi puurmasinaid, mis peavad olema varustatud ülitäpsete positsioneerimissüsteemidega.

Valitakse vastavalt augu läbimõõdule ja tagurpidi puurimise sügavusele. Tavaliselt kasutatakse volframkarbiidist puure, mille otsanurk on 118°–140°.

Kiirus on üldiselt 10 000–20 000 p/min ja etteandekiirus on 0,02–0,05 mm/pööre, mida tuleb vastavalt plaadimaterjalile ja puurile reguleerida.

Ülitäpsete seadmete, positsioneerimissüsteemi kalibreerimise, veebimõõtmise jms abil tagatakse tagurpidi puurimissügavuse tolerants ±0,1 mm piires.

Kontrollige puuri kulumist, valige sobivad puurimisparameetrid ja poleerige pärast puurimist augu seina.

Tavaliselt on see vajalik tagasipuurimise ajal kahjustatud augu seina vaskkihi parandamiseks ja elektrilise jõudluse tagamiseks.

Kõrge Tg-sisaldusega plaatmaterjalidel on kõrge kõvadus, mis raskendab tagurpidi puurimist ja nõuab paremat kulumiskindlust; tavalisi FR-4 plaatmaterjale on suhteliselt lihtne töödelda.

Jah, aga protsess on keerulisem ja nõuab tagasipuurimise sügavuse täpset kontrolli, et vältida teiste kihtide läbipuurimist.

Tagasipuurimise joondusviga, liigne tsentrifuug, augu seina kahjustus, mittetäielik tagasipuurimine jne.

Sealhulgas tagurpidi puurimise sügavuse mõõtmine, talade pikkuse tuvastamine, augu seina kareduse tuvastamine, elektrilise jõudluse testimine jne.

Kasutage metallograafilisi sektsioonimikroskoope ja röntgenkiirguse tuvastamise seadmeid mõõtetäpsusega kuni ±0,01 mm.

Üldiselt on nõutav tüübli pikkus ≤0,2 mm ja tipptasemel rakenduste puhul ≤0,1 mm.

Jälgige metallograafilise mikroskoobi abil, kas augu sein on sile ja ilma kihistumisteta, või kasutage tuvastamiseks skaneerivat elektronmikroskoopi (SEM).

Indikaatorite, näiteks sisestamise kaotuse, tagasivoolukaotuse ja läbikoste testimiseks vaadake standardit IPC-TM-650.

Mittevastavaid tooteid määravad liigne tagurpidi puurimise sügavuse tolerants, liigne tüübli pikkus, augu seina kahjustused, mis mõjutavad elektrilist jõudlust jne.

Jälgige konkreetseid protsesse ja seadmeid tootmisdokumentide, seadmete parameetrite logide ja kontrollaruannete kaudu.

Optimeerige protsessi parameetreid, hooldage regulaarselt seadmeid, tugevdage personali koolitust ja rakendage rangelt kvaliteedikontrolli protseduure.

Üldiselt vastab trükkplaadi üldisele kvaliteedi garantiiperioodile, mis on tavaliselt 1–3 aastat, vastavalt ettevõtte eeskirjadele.

Seadmete täpsuse langus, valed protsessiparameetrid, plaadi deformatsioon, biti kulumine jne.

Sobib kiirelt töödeldavatele plaadimaterjalidele, näiteks Rogersi seeria ja Isola FR408HR väikese kadudega plaadimaterjalidele.

Madala dielektrilise konstandiga plaadimaterjalidel on väike signaalikadu, kuid nende kõvadus võib mõjutada tagasipuurimise töödeldavust; tavalisi plaadimaterjale on lihtne töödelda, kuid nende signaali jõudlus on halb.

Nõutav on sile vaskfooliumi pind ja ühtlane paksus, tavaliselt kasutatakse 18 μm või 35 μm elektrolüütilist vaskfooliumi.

Isolatsioonimaterjalide soojuspaisumistegur ja kõvadus mõjutavad tagasipuurimise täpsust ja augu seina kvaliteeti. Valida tuleks hea termilise stabiilsusega materjalid.

Jootemaski tint peab olema hea nakkuvuse ja keemilise vastupidavusega, et vältida tindi koorumist pärast tagasipuurimist ja see mõjutaks jõudlust.

Jah, pliivabad plaadimaterjalid vastavad keskkonnanõuetele ja nende toimivus vastab tagurpidi puuritud trükkplaatide vajadustele.

Eelistatakse kõvasulamist (näiteks volfram-koobaltisulamist) puure, millel on hea kulumiskindlus ja mis sobivad kiireks puurimiseks.

Mida paksem on plaat, seda keerulisem on tagurpidi puurimise sügavust kontrollida, mis nõuab suurema täpsusega seadmeid ja protsesse.

Praegu saavutatav minimaalne augu läbimõõt on 0,15 mm, kuid mida väiksem on auk, seda keerulisem ja kallim on tagasipuurimine.

Seadmete ja protsesside tõttu ei ületa maksimaalne sügavus üldiselt 5 mm ja eriprotsesside korral võib see ulatuda 8 mm-ni.

Tagasipuurimise järjepidevuse tagamiseks peab korduvpositsioneerimistäpsus olema ±0,02 mm.

Puurimisjõudu saab mõistlikus vahemikus reguleerida etteandekiiruse, pöörlemiskiiruse ja biti parameetrite abil, et vältida plaadi kahjustamist.

Töötlemisaeg augu kohta on umbes 1-3 sekundit, olenevalt tagurpuurimise sügavusest ja seadme jõudlusest.

Reguleerige põhjalikult, lähtudes sellistest teguritest nagu plaadimaterjali tüüp, augu läbimõõt, tagurpidi puurimise sügavus ja seadmete jõudlus.

Jah. Jahutusvedelik võib alandada puuri temperatuuri, eemaldada laaste, pikendada puuri eluiga ja parandada töötlemiskvaliteeti.

Liiga suur kiirus võib põhjustada puuri kulumist ja karedaid augu seinu, samas kui liiga madal kiirus mõjutab töötlemise efektiivsust. Vajalik on mõistlik sobitamine.

Liiga suur etteandekiirus võib põhjustada plaadi rebenemist, ebaühtlaseid augu seinu, tagurpidi puurimise joondamata jätmist jne.

Jah. Kaasaegsed CNC-puurmasinad suudavad programmeerimise abil saavutada automaatse tagasipuurimise, et parandada tootmise efektiivsust ja järjepidevust.

Sealhulgas plaadimaterjali maksumus, töötlemiskulud (sh tagurpidi puurimise protsess), kontrollikulud, jääkide maksumus jne.

Tagasi puurimise protsessi maksumus moodustab umbes 15–30% trükkplaadi kogumaksumusest.

Peamised tegurid hõlmavad tagasipuurimise täpsusnõudeid, tagasipuuritud aukude arvu, plaadimaterjali hinda, seadmete amortisatsiooni jne.

Optimeerige disaini, et vähendada tahapuuritud aukude arvu, parandada protsessi efektiivsust, vähendada praakimäära ja osta plaadimaterjale hulgi.

Liigsete projekteerimiskulude vältimiseks tuleks tagurpidi puurimise täpsus ja protsessistandardid mõistlikult seadistada vastavalt tegelikele rakendusnõuetele.

Ülitäpse CNC-tagurpidi puurmasina hind jääb vahemikku 1–3 miljonit jüaani.

Tavaliselt arvutatakse tagasipuuritud aukude arvu, tagasipuurimise sügavuse, täpsusnõuete jms põhjal, ühikuhinnaga 0,01–0,1 jüaani augu kohta.

Kontrollikulud moodustavad ligikaudu 10–15% kogumaksumusest, sealhulgas metallograafilise kontrolli ja elektrikatsetuste tasud.

Peamiselt puurid, jahutusvedelikud, lihvimismaterjalid jne, kusjuures puurikulud moodustavad üle 60% tarbekaupade kuludest.

Tagurpidi puuritud trükkplaatide hind on 20–50% kõrgem kui tavalistel trükkplaatidel, olenevalt protsessi keerukusest.

Kasutatakse 5G tugijaamade raadiosagedusmoodulites ja baasriba töötlusplaatides signaali edastamise optimeerimiseks ja signaali kadude vähendamiseks.

Parandab serverite kiire andmeedastuse jõudlust, vähendab signaali viivitust ja bitivea määra ning tagab stabiilse andmeedastuse.

Autotööstuse intelligentsuse arenguga kasutatakse seda sõidukisiseste kiirete sidemoodulites, et rahuldada selliste süsteemide nagu ADAS signaaliedastusvajadusi.

Rakendatakse tipptasemel tarbeelektroonikas (näiteks suure jõudlusega sülearvutites ja premium-klassi mobiiltelefonide emaplaatides), kuid kõrgemate kuludega.

Nõuab suuremat töökindlust ja täpsust ning rangemat kontrolli tagurpidi puurimise sügavuse ja kvaliteedi üle.

Kasutatakse meditsiiniliste pildindusseadmete ja elutähtsate näitajate jälgimisseadmete kiirete signaalitöötlusplaatide puhul signaali täpsuse tagamiseks.

Kasutatakse väikestes kogustes olukordades, mis nõuavad suurt signaali stabiilsust, näiteks tööstusliku Etherneti ja PLC juhtplaatide puhul.

Kiirete IoT-lüüside ja servaarvutite puhul saab tagurpidi puurimise abil parandada signaali edastamise jõudlust, et rahuldada suuri andmeedastusvajadusi.

Peab kohanema äärmuslike kosmosetingimustega, kus tagantpuuritud trükkplaatide töökindluse ja kiirguskindluse nõuded on äärmiselt kõrged.

Nõuab suuremat konfidentsiaalsust, häiretevastast võimekust ja keskkonnasõbralikkust koos rangemate tagasipuurimise täpsuse ja kvaliteedistandarditega.

Kalibreerige seadmete positsioneerimissüsteem uuesti, kontrollige, kas projekteerimis- ja tootmiskriteeriumid on kooskõlas, ning kohandage puurimisparameetreid.

Võimalike põhjuste hulka kuuluvad ebapiisav tagasipuurimise sügavus või mõõtmisvead. Lahenduste hulka kuuluvad tagasipuurimise sügavuse parameetrite reguleerimine ja kontrollide tugevdamine.

Kulunud puuriterade vahetamine, puurimisparameetrite optimeerimine ja augu seina poleerimise protsesside lisamine.

Kontrollige puuri kulumist, reguleerige puurimissügavust ja etteandekiirust ning puurige uuesti sobimatud augud.

Vähendage puurimisjõudu, valige sobivad plaadimaterjalid ja teostage pärast puurimist lamineerimise tugevdamine.

Tuvastage tagurpidi puurimise sügavus, tsentrifuugi pikkus, augu seina kvaliteet, võrrelge neid projekteerimissimulatsiooni parameetritega ja tõrkeotsingut teostage elektriühenduste probleemid.

Reguleerige puuri kiirust ja etteandekiirust ning kasutage ebatasanduste eemaldamise meetodeid (nt keemiline puhastus või mehaaniline lihvimine).

Liigne puurimiskulumine, liigne puurimisjõud, ebaühtlane plaadi kõvadus jne. Nõuab õigeaegset puurivahetust ja parameetrite optimeerimist.

Elektriliste testide abil leiate lühisekohad, kontrollige tagurpidi puuritud aukude ja juhtmete vahelist kaugust ning uurige augu seina vaskkihi probleeme.

Kontrollige augu seina puhtust, veenduge, et isolatsioonimaterjalid poleks kahjustatud, ja vajadusel parandage isolatsioonikiht.

Tagasipuurimisprotsesside ja -seadmete jaoks on palju patente, mis kuuluvad peamiselt suurtele trükkplaatide tootjatele ja seadmete müüjatele.

Juhtivad ettevõtted domineerivad kallimate toodete turul, samas kui väikesed ja keskmise suurusega ettevõtted keskenduvad keskmise ja odava hinnaklassi turgudele. Konkurents on tihe ja võtmetähtsusega on tehnoloogiline innovatsioon.

Nõuab interdistsiplinaarseid andeid, kes on pädevad trükkplaatide disainis, tootmisprotsessides ja signaali terviklikkuse analüüsis.

Peab vastama keskkonnastandarditele, nagu RoHS ja REACH, vähendades ohtlike ainete kasutamist ja jäätmete heitkoguseid.

Rahvusvahelise turu nõudlus kasvab jätkuvalt, arenedes suurema täpsuse ja madalamate kulude suunas.

Kodumaised ettevõtted täiustavad pidevalt oma tehnoloogiat, kuid tipptasemel turg sõltub endiselt impordist ning iseseisvaid teadus- ja arendustegevuse võimekusi tuleb tugevdada.

Ülikoolid, teadusasutused ja ettevõtted teevad koostööd tagurpidi puurimisprotsesside optimeerimise ja uute materjalide rakenduste uuringute läbiviimiseks.

Täiustage tehnilisi oskusi tööstusühingute koolituste, ettevõttesisese koolituse ja professionaalsete tehniliste kursuste kaudu.

Näitused nagu NEPCON China ja CPCA Show tutvustavad tagurpidi puurimise tehnoloogiaid ja seadmeid.