Perforación en profundidade controlada na fabricación de PCB: perforación posterior que é a perforación posterior nunha PCB?

A perforación posterior en placas de circuítos impresos multicapa é o procedemento de retirar o stub para producir vías, o que permite que os sinais se movan dunha capa da placa a outra. (Os stubs crearán reflexión, dispersión, atraso e outros problemas durante a transmisión do sinal, o que provocará que o sinal se distorsione). A perforación a unha profundidade controlada require unha habilidade complexa. A fabricación de placas de circuítos multicapa, como as placas de 12 capas, require conectar a primeira capa á novena capa. Normalmente, perforamos os buratos pasantes só unha vez antes de revestir as vías pasantes. Polo tanto, o primeiro andar e o 12º andar conéctanse inmediatamente. En realidade, o primeiro andar só precisa conectarse ao noveno andar. Dado que non hai cables que unan os niveis 10 ao 12, parécense a piares. Esta columna ten un impacto na ruta do sinal e pode comprometer a integridade do sinal de comunicación. Polo tanto, perforouse un burato secundario no lado oposto da columna adicional (denominado STUB na industria).

Como resultado, coñécese como retroperforación, porén, normalmente é menos limpa que a perforación porque o seguinte paso electrolizará parte do cobre e a punta da broca tamén está afiada. Polo tanto, deixaremos un punto moi pequeno; a lonxitude deste STUB restante coñécese como valor B e normalmente oscila entre 50 e 150 UM.

Tecnoloxía de PCB de perforación posterior

Debido á necesidade de reducir a perda de sinal para aplicacións de alta frecuencia, requírese un orificio pasante que conecte as capas para que o sinal flúa a través delas mentres se move dunha a outra. Recoméndase eliminar o cobre sobrante deste orificio para esta aplicación porque funciona como unha antena e afecta á transmisión se o sinal vai fluír da capa un á capa dous nunha placa de 20 capas, por exemplo.

Para obter unha maior estabilidade do sinal, perforamos o "exceso" de cobre no burato mediante perforación posterior (profundidade controlada no eixe z). O resultado ideal é que o conector (ou o "exceso" de cobre) sexa o máis curto posible. Normalmente, o tamaño da perforación posterior debería ser 0,2 mm maior que o da vía correspondente.

O/AO proceso de retroperforación elimina os tocosde orificios pasantes chapados (vías). Os stubs son os innecesarios /partes non utilizadas das vías, que se estenden máis que a última capa interna conectada.
Os tocos poden levar areflexións, así comoperturbacións de capacidade, inductividade e impedanciaEstes erros de descontinuidade vólvense críticos ao aumentar a velocidade de propagación.
Placas traseirase as placas de circuíto impreso grosas en particular, poden soportaralteracións significativas da integridade do sinala través de tomos. Para PCB de alta frecuencia(por exemplo, con control de impedancia), a aplicación de retroperforación, así como a aplicación devías cegas e soterradas, pode ser parte da solución.
Pódese aplicar a perforación posteriorcalquera tipo de placa de circuítoonde os stubs causan degradación da integridade do sinal, con consideracións mínimas de deseño e disposición. Pola contra, ao usar vías cegas, débese ter en conta a relación de aspecto.

Características da perforación posterior de PCB

Vantaxes da perforación posterior

● Reducir a interferencia de ruído e a trepidación determinista;

● Mellorar a integridade do sinal;

● Redución local do grosor;

● Reducir o uso de vías enterradas e cegas e reducir a dificultade da produción de PCB;

● Taxa de erro de bits (BER) máis baixa;

● Menor atenuación do sinal cunha mellor adaptación de impedancias;

● Mínimo impacto no deseño e na maquetación;

● Maior ancho de banda do canal;

● Maiores taxas de datos;

● redución das emisións de EMI/EMC desde o extremo do conector;

● Excitación reducida dos modos de resonancia;

● Diafonía entre vías reducida;

● Custos máis baixos que as laminacións secuenciais.

Desvantaxe da perforación posterior

Os sinais altos adoitan ter problemas que poden estar relacionados coa infrautilización dos stubs. Vexamos máis de cerca algúns dos problemas cos stubs.

Jitter determinista: 
Ambos os reloxos son temporizadores, e a cantidade de erro temporal denomínase jitter. Un jitter disuasorio é o que se coñece como unha modificación temporal regular (é dicir, limitada).

Atenuación do sinal:
Cando un son se atenúa, a súa intensidade diminúe e o pulso faise máis débil.

Radiación de EMI:

Un conector tipo vía pódese usar como antena, irradiando EMI.

Características xerais 

● A maioría son táboas ríxidas na parte traseira;

● Normalmente úsase en 8 capas ou máis;

● O grosor da placa é superior a 2,5 mm;

● O tamaño mínimo de suxeición é de 0,3 mm;

● A broca traseira é 0,2 mm maior que as vías;

● Tolerancia da profundidade de perforación posterior +/- 0,05 mm.

Que tipo de PCB necesita perforación posterior?

Normalmente, os orificios da placa PCB fáranse a través da placa (de arriba a abaixo). Se a traza que conecta os orificios de vía está preto da capa superior (ou inferior), producirase unha bifurcación no orificio de vía da conexión de interconexión da PCB, o que afectará á calidade do sinal e provocará reflexións. Os sinais que viaxan a un ritmo máis rápido vense máis afectados por este efecto.

Para obter unha transmisión de sinal de alta calidade, enténdese xeralmente que a pista do circuíto na placa PCB cos seus sinais a unha velocidade de aproximadamente 1 Gbps debe considerarse para incluír o deseño de retroperforación. Por suposto, o deseño de liñas de conectividade de alta velocidade require enxeñaría de sistemas e non é tan sinxelo como pode parecer. Se as ligazóns de interconexión do sistema non son demasiado longas ou a capacidade de accionamento do chip é o suficientemente forte, a calidade do sinal pode ser impecable sen ningunha retroperforación. Polo tanto, a simulación de ligazóns de interconexión do sistema é o método máis preciso para determinar se se require ou non retroperforación.

Pode que saibas que, ademais de empregar a tecnoloxía de perforación posterior, tamén se poden empregar varios métodos de construción para reducir ou optimizar a lonxitude do stub. Estes inclúen diferentes arranxos de apilamento, onde as trazas das pistas do circuíto se desprazan a capas máis preto do final do stub da vía, buratos de vías perforadas con láser (microvías) ou vías cegas e soterradas. Ademais, como se empregan outros métodos para reducir a reflexión do sinal en placas de alta frecuencia (superior a 3 GHz), non se require a perforación posterior.

Non obstante, estas estratexias non sempre son prácticas desde o punto de vista das instalacións de fabricación e do custo para reducir a perda de sinal en moitas placas de circuíto impreso (PCB) de alta densidade ou planos posteriores/planos medios. Polo tanto, a única opción práctica é perforar cara atrás o conector de vía. Cando os orificios de vías cegas non son unha opción, a perforación cara atrás faise imprescindible para placas de alta frecuencia (máis de 1 GHz dentro de 3 GHz).

E como a placa de circuíto impreso (PCB) ten tantas capas, algúns orificios non se poden deseñar como orificios cegos (por exemplo, nunha PCB de 16 capas, algúns orificios de conexión deben conectarse ás capas 1 a 10 e outro orificio de conexión debe conectarse ás capas 7 a 16; este deseño non é axeitado para orificios cegos, pero si para a perforación posterior).

Como facer a perforación posterior dunha PCB?

O proceso de perforación posterior

1. Para localizar o primeiro orificio de perforación, use o orificio de posicionamento da placa de circuíto impreso que se proporciona.

2. Antes de colocar o chapado, use unha membrana seca para selar o orificio de posición.

3. Espolvorea o burato con cobre para crear un circuíto guía.

4. Crea un gráfico exterior na placa de circuíto impreso.

5. Despois de crear un patrón de capa exterior, a placa gráfica executarase na PCB. Antes deste proceso, é fundamental selar o orificio de colocación cunha membrana seca antes de comezar este proceso.

6. Emprega os orificios de colocación da primeira perforación para aliñar a perforación posterior e, a seguir, usa a broca para perforar os orificios galvanizados que requiren este procedemento.

7. Despois da perforación final, é necesario limpar a táboa para eliminar calquera posible resto de brocas.

8. Despois de validar a placa e mellorar a integridade do sinal, preste moita atención a se a operación de perforación se está a levar a cabo correctamente.

Proba os exercicios de costas 

Unha vez rematado o fresado, debemos asegurarnos de que as perforacións posteriores estean configuradas correctamente. Para validar isto, activa todas as capas. Verás que o bordo das vías ten dúas cores. A primeira capa ou capa inicial móstrase en vermello, mentres que a capa final móstrase en azul. É sinxelo distinguir as vías perforadas posteriormente das outras vías. Só as vías perforadas posteriormente son visibles con dúas cores.

Fai clic na Táboa de perforación despois de seleccionar a localización no menú principal para saber cantas vías, PTH e outras buscas de troleo se levaron a cabo.

Dificultades técnicas do proceso de perforación posterior.

1.Control da profundidade de perforación posterior
Para o procesamento preciso de vías cegas, o control da profundidade de perforación posterior é crucial. A tolerancia da profundidade de perforación posterior está en gran medida influenciada pola precisión do equipo de perforación posterior e pola tolerancia ao grosor do medio. Non obstante, a precisión da perforación posterior tamén pode verse afectada por variables externas como a resistencia á perforación, o ángulo da punta da perforación, o efecto de contacto entre a placa de cuberta e o dispositivo de medición e a deformación da placa. Para obter os mellores resultados e xestionar a precisión da perforación posterior, é fundamental elixir os materiais e as técnicas de perforación axeitados durante a produción. Os deseñadores poden garantir unha transmisión de sinal de alta calidade e evitar problemas de integridade do sinal xestionando meticulosamente a profundidade da perforación posterior.

2. Control de precisión da perforación traseira
Un control preciso da perforación posterior é crucial para o control de calidade das placas de circuíto impreso (PCB) nos procesos posteriores. A perforación posterior implica a perforación secundaria baseada no diámetro inicial do orificio da broca, e a precisión da perforación secundaria é crucial. A precisión da coincidencia da perforación secundaria pode verse afectada por unha serie de variables, como a expansión e contracción da placa, a precisión da máquina e as técnicas de perforación. É esencial asegurarse de que o procedemento de perforación posterior sexa unha perforación controlada con precisión para minimizar os erros e manter unha transmisión e integridade ideais do sinal.

O paso máis importante e desafiante é a perforación porque mesmo un pequeno erro pode provocar danos significativos. Antes de realizar un pedido, debes ter en conta as habilidades do fabricante de PCB. Richfulljoy ofrece placas perforadas por detrás a prezos accesibles e especialízase na montaxe de prototipos de PCB. Os nosos beneficios inclúen tempos de entrega rápidos e alta fiabilidade. Richfulljoy, un coñecido fabricante de PCB en China, ten todos os coñecementos e habilidades necesarios para axudarche. Se tes algunha suxestión para a montaxe dun PCB ou prototipo, ponte en contacto connosco: mkt-2@rich-pcb.com