01
Análise da tecnoloxía de perforación posterior no deseño de PCB de alta velocidade
2020-04-08
Por que necesitamos facer un deseño Backdrill?
En primeiro lugar, os compoñentes dunha interconexión de alta velocidade son:
① Envío do chip final (embalaxe e vía PCB)
② Cableado da placa de circuíto impreso da subtarxeta
③ Conector da subtarxeta
④ Cableado da placa de circuíto impreso da placa traseira
⑤ Conector da subtarxeta oposto
⑥ Cableado da placa de circuíto impreso da subtarxeta do lado oposto
⑦ Capacitancia de acoplamento de CA
⑧ Chip receptor (embalaxe e vía PCB)
A conexión de interconexión de sinais de alta velocidade dos produtos electrónicos é relativamente complexa e os problemas de desaxuste de impedancia adoitan producirse en diferentes puntos de conexión de compoñentes, o que resulta na emisión de sinal.
Puntos comúns de descontinuidade de impedancia en enlaces de interconexión de alta velocidade:
(1) Empaquetado do chip: Normalmente, o ancho do cableado da PCB dentro do substrato de empaquetado do chip é moito máis estreito que o dunha PCB normal, o que dificulta o control da impedancia;
(2) Vía PCB: as vías PCB adoitan ter efectos capacitivos con baixa impedancia característica e deberían ser as máis centradas e optimizadas no deseño de PCB;
(3) Conector: O deseño da interconexión de cobre dentro do conector está influenciado tanto pola fiabilidade mecánica como polo rendemento eléctrico, polo que se debe buscar un equilibrio entre ambos.
A vía da PCB adoita deseñarse con orificios pasantes (desde a superficie superior ata a capa inferior). Cando a liña da PCB que conecta a vía se enruta máis preto da capa superior, producirase unha bifurcación en forma de "tronco" na vía da ligazón de interconexión da PCB, o que provocará a reflexión do sinal e afectará á calidade do sinal. Esta influencia ten un maior impacto nos sinais a velocidades máis altas.
Introdución aos métodos de procesamento de Backdrill
A tecnoloxía de perforación posterior refírese ao uso de métodos de perforación con control de profundidade, empregando un método de perforación secundario para perforar as paredes do orificio do conector ou da vía de sinal.
Como se mostra na figura seguinte, despois de formar o orificio pasante, o exceso de Stub do orificio pasante da PCB elimínase mediante unha perforación secundaria desde a "parte traseira". Por suposto, o diámetro da broca de perforación posterior debe ser maior que o tamaño do orificio pasante, e o nivel de tolerancia de profundidade do proceso de perforación debe basearse no principio de "non danar a conexión entre o orificio da PCB e o cableado", garantindo que "a lonxitude restante do stub sexa o máis pequena posible", o que se denomina "perforación de control de profundidade".
Diagrama esquemático da sección BackDrill de orificio pasante
O anterior é un diagrama esquemático da sección pasante BackDrill. O lado esquerdo é un orificio pasante de sinal normal, á dereita hai un diagrama esquemático do orificio pasante despois de BackDrill, indicando a perforación desde a capa inferior ata a capa de sinal onde se atopa a traza.
A tecnoloxía de perforación traseira pode eliminar o efecto de capacitancia parasitaria causado polos cortes da parede do burato, garantindo a consistencia entre o cableado e a impedancia no burato pasante da conexión do canal, reducindo a reflexión do sinal e, polo tanto, mellorando a calidade do sinal.
A retroperforación é actualmente a tecnoloxía máis rendible e a máis eficaz para mellorar o rendemento da transmisión por canles. O uso da tecnoloxía de retroperforación aumentará o custo da produción de PCB ata certo punto.
Clasificación da perforación posterior dunha soa placa
A perforación posterior consta de dous tipos: perforación posterior dun só lado e perforación posterior de ambos os lados.
A perforación dun só lado pódese dividir en perforación posterior desde a superficie superior ou desde a superficie inferior. O orificio PIN do pin do conector só se pode perforar posteriormente desde o lado oposto á cara onde se atopa a conexión. Cando os conectores de sinal de alta velocidade están dispostos nas superficies superior e inferior da placa de circuíto impreso, requírese unha perforación posterior dobre cara.
Vantaxes da perforación posterior
1) Reducir a interferencia de ruído;
2) Mellorar a integridade do sinal;
3) O grosor da placa local diminúe;
4) Reducir o uso de vías enterradas/cegas para reducir a dificultade da produción de PCB.
Cal é o papel da perforación retroactiva?
A función da perforación posterior é perforar seccións de orificios pasantes que non teñen ningunha conexión ou función de transmisión para evitar reflexións, dispersións, atrasos, etc. na transmisión de sinais de alta velocidade.
Proceso de perforación posterior
a. Hai orificios de posicionamento na placa de circuíto impreso (PCB), que se usan para o primeiro posicionamento da perforación e a perforación do primeiro orificio da PCB;
b. Galvanizar a placa de circuíto impreso despois de perforar o primeiro orificio e selar con película seca o orificio de posicionamento antes de galvanizar;
c. Crear un patrón exterior na placa de circuíto impreso electrochapada;
d. Realizar a galvanoplastia con patrón na placa de circuíto impreso despois de formar o patrón da capa exterior;
e. Use o orificio de posicionamento que se empregou na primeira perforación para o posicionamento da perforación posterior e use unha folla de broca para a perforación posterior;
f. Lave o burato perforado traseiro con auga para eliminar calquera residuo de perforación que quede no interior.
0102