PCB à perçage arrière

Principalement utilisé dans des domaines exigeant une intégrité du signal extrêmement élevée, tels que les stations de base de communication 5G, les serveurs à haut débit, les commutateurs de centres de données et le calcul haute performance (HPC).

Les circuits imprimés à perforation arrière réduisent la réflexion et la perte du signal en supprimant les vias, tandis que les circuits imprimés ordinaires ne bénéficient pas de ce procédé et présentent des performances de transmission du signal inférieures.

En effectuant un perçage secondaire pour supprimer la partie redondante des vias, raccourcissez la longueur des vias pour qu'elle soit proche de la longueur de connexion de surface et optimisez le chemin de transmission du signal.

Aux fréquences supérieures à 10 GHz, la perte de signal peut être réduite de 10 à 30 %, et la perte de retour peut être améliorée de 5 à 10 dB.

Nommés selon des paramètres techniques tels que la profondeur de perçage arrière, la précision de perçage et la fréquence applicable, comme les PCB à perçage arrière haute fréquence avec une profondeur de perçage arrière contrôlée à ±0,1 mm.

Non, cela n'est nécessaire que pour les conceptions avec des fréquences de signal supérieures à 3 GHz et des exigences strictes en matière d'intégrité du signal.

Née de la demande de circuits numériques à haut débit dans les années 1990, cette technologie a continué à mûrir et à gagner en popularité avec le développement de la 5G et du big data.

Développement vers une précision de perçage arrière plus précise (telle que ±0,05 mm) et une adaptabilité de fréquence plus élevée (100 GHz et plus).

La norme IPC-6012 spécifie les exigences en matière de précision de perçage arrière et de longueur de stump, et différentes entreprises ont également leurs propres normes de contrôle interne.

Il convient de prévoir un espace suffisant pour le perçage arrière afin d'éviter toute interférence entre les trous percés et d'autres trous ou pistes. Il est recommandé que l'espacement des vias soit supérieur ou égal à 0,3 mm.

La profondeur de forage arrière = longueur totale du via - longueur de connexion effective, et la longueur de connexion effective est généralement déterminée en fonction de la position de la couche de signal.

Le diamètre du trou est généralement de 0,2 à 0,4 mm. Il est essentiel de prendre en compte la précision du perçage arrière et les capacités du processus de fabrication des circuits imprimés. Plus le diamètre du trou est grand, plus le perçage arrière est facile.

Les signaux différentiels à haute vitesse (tels que PCIe 5.0, SerDes), les signaux analogiques à haute fréquence et autres signaux sensibles à l'intégrité du signal nécessitent un perçage arrière.

L'empilement doit assurer une correspondance précise entre la couche arrière-percée et la couche de signal, contrôler l'uniformité d'épaisseur de la couche diélectrique et éviter d'affecter la précision du perçage arrière.

Oui, le processus de forage en marche arrière augmente les coûts des procédures de forage et d'inspection, généralement de 20 % à 50 %.

Effectuer un forage de retour pour les signaux critiques, adopter d'autres méthodes d'optimisation pour les signaux non critiques et planifier de manière raisonnable la zone et la quantité de forage de retour.

Les paramètres tels que la profondeur de perçage arrière, la tolérance (telle que ±0,1 mm) et la limite de longueur du moignon (telle que ≤0,2 mm) doivent être marqués.

Utilisez des logiciels tels que HFSS et SIwave pour comparer des indicateurs tels que la perte de signal et la perte de retour avant et après le forage inverse.

Ajoutez des trous de positionnement dans la conception, clarifiez la référence de positionnement avec le fabricant et assurez-vous que le système de coordonnées de conception est cohérent avec le système de coordonnées de fabrication.

Perçage conventionnel → électroplacage → perçage arrière → traitement des parois du trou → transfert de motif → gravure, etc. La clé réside dans le processus de perçage arrière.

On utilise principalement des perceuses CNC, telles que les perceuses allemandes Schmoll et Hitachi, qui doivent être équipées de systèmes de positionnement de haute précision.

Le choix du foret se fait en fonction du diamètre du trou et de la profondeur de perçage. On utilise généralement des forets en carbure de tungstène, avec un angle de pointe de 118° à 140°.

La vitesse est généralement de 10 000 à 20 000 tr/min et la vitesse d'avance de 0,02 à 0,05 mm/tr, qui doit être ajustée en fonction du matériau de la carte et du foret.

Grâce à des équipements de haute précision, à l'étalonnage du système de positionnement, à la mesure en ligne, etc., pour garantir que la tolérance de profondeur de perçage arrière est de ±0,1 mm.

Contrôler l'usure du foret, adopter des paramètres de forage appropriés et effectuer le polissage des parois du trou après le forage.

Généralement nécessaire pour réparer la couche de cuivre endommagée sur la paroi du trou lors du perçage arrière et garantir les performances électriques.

Les matériaux de panneaux à haute température de transition vitreuse (Tg) présentent une dureté élevée, ce qui augmente la difficulté du perçage arrière et exige une meilleure résistance à l'usure du foret ; les matériaux de panneaux FR-4 ordinaires sont relativement faciles à traiter.

Oui, mais le procédé est plus difficile et nécessite un contrôle précis de la profondeur de forage en marche arrière afin d'éviter de percer d'autres couches.

Mauvais alignement lors du perçage arrière, longueur excessive du moignon, dommages à la paroi du trou, perçage arrière incomplet, etc.

Y compris la mesure de la profondeur de perçage arrière, la détection de la longueur du stump, la détection de la rugosité de la paroi du trou, les tests de performance électrique, etc.

Utiliser des microscopes à section métallographique et des équipements de détection par rayons X, avec une précision de mesure allant jusqu'à ±0,01 mm.

En règle générale, la longueur du stub doit être ≤0,2 mm, et pour les applications haut de gamme, elle est ≤0,1 mm.

Observez si la paroi du trou est lisse et exempte de délamination à l'aide d'un microscope métallographique, ou utilisez un microscope électronique à balayage (MEB) pour la détection.

Reportez-vous à la norme IPC-TM-650 pour tester des indicateurs tels que la perte d'insertion, la perte de retour et la diaphonie.

Les produits non conformes sont identifiés par une tolérance excessive de profondeur de perçage arrière, une longueur de stub excessive, des dommages à la paroi du trou affectant les performances électriques, etc.

Assurer la traçabilité des processus et équipements spécifiques grâce aux registres de production, aux journaux de paramètres des équipements et aux rapports d'inspection.

Optimiser les paramètres de processus, assurer la maintenance régulière des équipements, renforcer la formation du personnel et appliquer rigoureusement les procédures de contrôle qualité.

Généralement conforme à la période de garantie de qualité globale du PCB, habituellement de 1 à 3 ans, sous réserve des réglementations de l'entreprise.

Baisse de la précision des équipements, paramètres de processus inadéquats, déformation des cartes, usure des forets, etc.

Convient aux matériaux de cartes à haute vitesse, tels que les matériaux de cartes à faibles pertes de la série Rogers et Isola FR408HR.

Les matériaux de cartes à faible constante diélectrique présentent une faible perte de signal, mais leur dureté peut affecter la facilité de perçage arrière ; les matériaux de cartes ordinaires sont faciles à traiter, mais offrent de mauvaises performances en matière de signal.

Nécessite une surface de feuille de cuivre lisse et une épaisseur uniforme, généralement en utilisant une feuille de cuivre électrolytique de 18 μm ou 35 μm.

Le coefficient de dilatation thermique et la dureté des matériaux isolants influent sur la précision du perçage arrière et la qualité des parois des trous. Il convient de choisir des matériaux présentant une bonne stabilité thermique.

L'encre du masque de soudure doit présenter une bonne adhérence et une bonne résistance chimique afin d'éviter son décollement après le perçage arrière et d'affecter les performances.

Oui, les matériaux sans plomb utilisés pour les circuits imprimés répondent aux exigences environnementales et leurs performances répondent aux besoins des circuits imprimés à perforation arrière.

La priorité est donnée aux forets en carbure cémenté (tels que l'alliage tungstène-cobalt), qui présentent une bonne résistance à l'usure et sont adaptés au forage à grande vitesse.

Plus la planche est épaisse, plus il est difficile de contrôler la profondeur du perçage arrière, ce qui nécessite des équipements et des procédés de plus grande précision.

Le diamètre minimal de perçage actuellement réalisable est de 0,15 mm, mais plus le trou est petit, plus le perçage arrière est difficile et coûteux.

Limitée par les équipements et les procédés, la profondeur maximale ne dépasse généralement pas 5 mm, et des procédés spéciaux peuvent atteindre 8 mm.

La précision de positionnement répétée doit atteindre ±0,02 mm pour assurer la cohérence du perçage arrière.

Contrôlez la force de perçage dans une plage raisonnable en ajustant la vitesse d'avance, la vitesse de rotation et les paramètres du foret afin d'éviter d'endommager la planche.

Le temps de traitement par trou est d'environ 1 à 3 secondes, en fonction de la profondeur de forage arrière et des performances de l'équipement.

Ajuster de manière exhaustive en fonction de facteurs tels que le type de matériau de la carte, le diamètre du trou, la profondeur de perçage arrière et les performances de l'équipement.

Oui. Le liquide de refroidissement permet de réduire la température de la fraise, d'évacuer les copeaux, de prolonger sa durée de vie et d'améliorer la qualité d'usinage.

Une vitesse excessive peut entraîner une usure prématurée du foret et des parois de trou rugueuses, tandis qu'une vitesse trop faible nuit à l'efficacité du traitement. Un juste équilibre est donc nécessaire.

Une vitesse d'avance excessive peut provoquer des déchirures de la carte, des parois de trous irrégulières, un mauvais alignement lors du perçage arrière, etc.

Oui. Les perceuses CNC modernes peuvent réaliser un perçage arrière automatisé grâce à la programmation, ce qui améliore l'efficacité et la régularité de la production.

Y compris le coût des matériaux, les coûts de traitement (y compris le processus de perçage arrière), les coûts d'inspection, les coûts de rebut, etc.

Le coût du processus de perçage arrière représente environ 15 % à 30 % du coût total du circuit imprimé.

Les principaux facteurs comprennent les exigences de précision du perçage arrière, le nombre de trous percés à l'arrière, le prix du matériau de la carte, l'amortissement de l'équipement, etc.

Optimiser la conception pour réduire le nombre de trous de reperçage, améliorer l'efficacité du processus, réduire le taux de rejet et acheter les matériaux de carte en gros.

Définir de manière raisonnable les normes de précision et de processus de perçage en aval en fonction des exigences réelles de l'application afin d'éviter des coûts de conception excessifs.

Le prix d'une machine de perçage arrière CNC de haute précision varie de 1 à 3 millions de yuans.

Généralement calculé en fonction du nombre de trous de contre-perçage, de la profondeur de contre-perçage, des exigences de précision, etc., avec un prix unitaire de 0,01 à 0,1 yuan par trou.

Les coûts d'inspection représentent environ 10 à 15 % du coût total, y compris les frais d'inspection métallographique et de tests électriques.

Cela inclut principalement les forets, les liquides de refroidissement, les matériaux de meulage, etc., les coûts des forets représentant plus de 60 % des coûts des consommables.

Le coût des circuits imprimés à perforation arrière est de 20 % à 50 % plus élevé que celui des circuits imprimés ordinaires, selon la complexité du processus.

Utilisé dans les modules RF et les cartes de traitement de bande de base des stations de base 5G pour optimiser la transmission du signal et réduire les pertes de signal.

Améliore les performances de transmission de données à haut débit des serveurs, réduit le délai de signal et le taux d'erreur binaire, et assure une transmission de données stable.

Avec le développement de l'intelligence automobile, elle est utilisée dans les modules de communication haut débit embarqués pour répondre aux besoins de transmission de signaux de systèmes tels que les ADAS.

Utilisée dans l'électronique grand public haut de gamme (comme les ordinateurs portables hautes performances et les cartes mères de téléphones portables haut de gamme), mais à un coût plus élevé.

Exige une fiabilité et une précision accrues, avec un contrôle plus strict de la profondeur et de la qualité du perçage arrière.

Utilisé dans les cartes de traitement du signal à haute vitesse des équipements d'imagerie médicale et des appareils de surveillance des signes vitaux pour garantir la précision du signal.

Utilisé en petites quantités dans des scénarios exigeant une grande stabilité du signal, tels que les réseaux Ethernet industriels et les cartes de contrôle PLC.

Dans les passerelles IoT à haut débit et les dispositifs de calcul en périphérie, le forage arrière peut améliorer les performances de transmission du signal pour répondre aux besoins de transmission de données massives.

Doit s'adapter aux environnements spatiaux extrêmes, avec des exigences extrêmement élevées en matière de fiabilité et de résistance aux radiations des circuits imprimés à perforation arrière.

Exige une confidentialité accrue, une capacité anti-interférences et une adaptabilité environnementale, avec des normes de précision et de qualité de forage arrière plus strictes.

Recalibrez le système de positionnement de l'équipement, vérifiez la cohérence des points de référence de conception et de fabrication, et ajustez les paramètres de forage.

Les causes possibles incluent une profondeur de forage arrière insuffisante ou des erreurs de mesure. Les solutions consistent à ajuster les paramètres de profondeur de forage arrière et à renforcer les contrôles.

Remplacez les forets usés, optimisez les paramètres de forage et ajoutez des opérations de polissage des parois du trou.

Vérifiez l'usure du foret, ajustez la profondeur de perçage et la vitesse d'avance, et repercez les trous non conformes.

Réduisez la force de perçage, sélectionnez des matériaux de panneau appropriés et effectuez un renforcement par stratification après le perçage.

Détecter la profondeur de forage arrière, la longueur du stub, la qualité de la paroi du trou, comparer avec les paramètres de simulation de conception et résoudre les problèmes de connexion électrique.

Ajustez la vitesse de coupe et la vitesse d'avance, et adoptez des procédés d'ébavurage (tels que le nettoyage chimique ou le meulage mécanique).

Usure excessive du foret, force de forage excessive, dureté inégale du bois, etc. Nécessitent un remplacement opportun du foret et une optimisation des paramètres.

Localisez les points de court-circuit par des tests électriques, vérifiez la distance entre les trous percés à l'arrière et les pistes, et examinez les problèmes de la couche de cuivre des parois des trous.

Vérifiez la propreté des parois, assurez-vous qu'aucun dommage n'est causé aux matériaux isolants et réparez la couche d'isolation si nécessaire.

Il existe de nombreux brevets pour les procédés et équipements de perçage arrière, principalement détenus par de grands fabricants de circuits imprimés et des fournisseurs d'équipements.

Les grandes entreprises dominent le marché haut de gamme, tandis que les PME se concentrent sur les segments moyen et bas de gamme. La concurrence est féroce et l'innovation technologique est essentielle.

Exige des compétences interdisciplinaires maîtrisant la conception de circuits imprimés, les procédés de fabrication et l'analyse de l'intégrité du signal.

Doit se conformer aux normes environnementales telles que RoHS et REACH, en réduisant l'utilisation de substances dangereuses et les émissions de déchets.

La demande du marché international continue de croître, évoluant vers une précision accrue et des coûts réduits.

Les entreprises nationales améliorent sans cesse leurs technologies, mais le marché haut de gamme reste dépendant des importations, et les capacités de recherche et développement indépendantes doivent être renforcées.

Les universités, les instituts de recherche et les entreprises collaborent pour mener des recherches sur l'optimisation du processus de forage en marche arrière et sur les applications de nouveaux matériaux.

Améliorer ses compétences techniques grâce aux formations proposées par les associations professionnelles, aux formations en entreprise et aux cours techniques professionnels.

Des salons tels que NEPCON China et CPCA Show présentent les technologies et les équipements de forage arrière.