PCB de perforación posterior

Úsase principalmente en campos con requisitos extremadamente altos para a integridade do sinal, como estacións base de comunicación 5G, servidores de alta velocidade, conmutadores de centros de datos e computación de alto rendemento (HPC).

As placas de circuíto impreso (PCB) perforadas por detrás reducen a reflexión e a perda de sinal ao eliminar os conectores de vía, mentres que as PCB ordinarias carecen deste proceso e teñen un peor rendemento de transmisión de sinal.

Mediante unha perforación secundaria para eliminar a parte redundante das vías, acurtar a lonxitude da vía para que estea preto da lonxitude da conexión superficial e optimizar a ruta de transmisión do sinal.

A frecuencias superiores a 10 GHz, a perda de sinal pode reducirse entre un 10 % e un 30 % e a perda de retorno pode mellorar entre 5 e 10 dB.

Nomeados segundo parámetros técnicos como a profundidade de perforación posterior, a precisión de perforación e a frecuencia aplicable, como PCB de perforación posterior de alta frecuencia con profundidade de perforación posterior controlada dentro de ±0,1 mm.

Non, só é necesario para deseños con frecuencias de sinal superiores a 3 GHz e requisitos estritos de integridade do sinal.

Orixinouse a partir da demanda de circuítos dixitais de alta velocidade na década de 1990 e a tecnoloxía continuou a madurar e popularizarse co desenvolvemento do 5G e o big data.

Desenvolvemento cara a unha precisión de perforación posterior máis precisa (como ±0,05 mm) e unha maior adaptabilidade de frecuencia (máis de 100 GHz).

A norma IPC-6012 especifica os requisitos para a precisión da perforación posterior e a lonxitude do macho, e as diferentes empresas tamén teñen as súas propias normas de control interno.

Débese reservar espazo suficiente para a perforación posterior para evitar interferencias entre os orificios perforados posteriormente e outros orificios ou trazas. Recoméndase que a separación entre vías sexa ≥0,3 mm.

Profundidade de perforación posterior = lonxitude total da vía - lonxitude efectiva da conexión, e a lonxitude efectiva da conexión adoita determinarse segundo a posición da capa de sinal.

O diámetro do orificio adoita ser de 0,2 a 0,4 mm. É necesario considerar exhaustivamente a precisión da perforación posterior e as capacidades do proceso de fabricación de PCB. Canto maior sexa o diámetro do orificio, menor será a dificultade da perforación posterior.

Os sinais diferenciais de alta velocidade (como PCIe 5.0, SerDes), os sinais analóxicos de alta frecuencia e outros sinais sensibles á integridade do sinal requiren perforación posterior.

O apilamento debe garantir unha correspondencia precisa entre a capa perforada posteriormente e a capa de sinal, controlar a uniformidade do grosor da capa dieléctrica e evitar afectar a precisión da perforación posterior.

Si, o proceso de retroperforación aumenta os procedementos de perforación e os custos de inspección, o que adoita incrementar os custos entre un 20 % e un 50 %.

Realizar perforación posterior para sinais críticos, adoptar outros métodos de optimización para sinais non críticos e planificar razoablemente a área e a cantidade de perforación posterior.

É necesario marcar parámetros como a profundidade de perforación posterior, a tolerancia (como ±0,1 mm) e o límite de lonxitude do muñón (como ≤0,2 mm).

Empregar software como HFSS e SIwave para comparar indicadores como a perda de sinal e a perda de retorno antes e despois da perforación posterior.

Engade orificios de posicionamento no deseño, aclara a referencia de posicionamento co fabricante e asegúrate de que o sistema de coordenadas de deseño sexa coherente co sistema de coordenadas de fabricación.

Perforación convencional → galvanoplastia → retroperforación → tratamento da parede do burato → transferencia de patrón → gravado, etc. A clave é o proceso de retroperforación.

Usan principalmente máquinas de perforación CNC, como as máquinas de perforación alemás Schmoll e Hitachi, que deben estar equipadas con sistemas de posicionamento de alta precisión.

Seleccionadas segundo o diámetro do orificio e a profundidade de perforación posterior. Normalmente úsanse brocas de carburo de volframio, cun ángulo de punta de 118°-140°.

A velocidade é xeralmente de 10.000 a 20.000 rpm e a velocidade de avance é de 0,02 a 0,05 mm/rev, que debe axustarse segundo o material da placa e a broca.

Mediante equipos de alta precisión, calibración do sistema de posicionamento, medición en liña, etc., para garantir que a tolerancia de profundidade de perforación posterior estea dentro de ±0,1 mm.

Controlar o desgaste da broca, adoptar parámetros de perforación axeitados e realizar o pulido da parede do burato despois da perforación.

Normalmente é necesario para reparar a capa de cobre na parede do burato danada durante a perforación posterior e garantir o rendemento eléctrico.

Os materiais de placa de alta Tg teñen unha dureza elevada, o que aumenta a dificultade da perforación posterior e require unha mellor resistencia ao desgaste da broca; os materiais de placa FR-4 ordinarios son relativamente fáciles de procesar.

Si, pero o proceso é máis difícil e require un control preciso da profundidade de perforación posterior para evitar perforar outras capas.

Desalineamento da perforación posterior, lonxitude excesiva do taco, danos na parede do burato, perforación posterior incompleta, etc.

Incluíndo a medición da profundidade de perforación posterior, a detección da lonxitude do taco, a detección da rugosidade da parede do burato, as probas de rendemento eléctrico, etc.

Empregar microscopios de sección metalográfica e equipos de detección de raios X, cunha precisión de medición de ata ±0,01 mm.

Xeralmente, a lonxitude do conector debe ser ≤0,2 mm e, para aplicacións de gama alta, é ≤0,1 mm.

Observe se a parede do burato é lisa e libre de delaminación mediante un microscopio metalográfico ou use un microscopio electrónico de varrido (SEM) para a detección.

Consulte o estándar IPC-TM-650 para probar indicadores como a perda de inserción, a perda de retorno e a diafonía.

Os produtos non conformes veñen determinados por unha tolerancia excesiva na profundidade de perforación posterior, unha lonxitude excesiva do manguito, danos na parede do burato que afectan ao rendemento eléctrico, etc.

Rastrexar procesos e equipos específicos a través de rexistros de produción, rexistros de parámetros de equipos e informes de inspección.

Optimizar os parámetros do proceso, manter regularmente os equipos, reforzar a formación do persoal e aplicar estritamente os procedementos de inspección de calidade.

Xeralmente coherente co período de garantía de calidade global da placa de circuíto impreso (PCB), normalmente de 1 a 3 anos, suxeito ás regulacións da empresa.

Diminución da precisión do equipo, parámetros de proceso inadecuados, deformación da placa, desgaste das brocas, etc.

Adecuado para materiais de placa de alta velocidade, como a serie Rogers e os materiais de placa de baixa perda Isola FR408HR.

Os materiais de placa con baixa constante dieléctrica teñen unha pequena perda de sinal, pero a súa dureza pode afectar a procesabilidade da perforación posterior; os materiais de placa ordinarios son fáciles de procesar, pero teñen un rendemento de sinal deficiente.

Require unha superficie de lámina de cobre lisa e un grosor uniforme, normalmente utilízase unha lámina de cobre electrolítico de 18 μm ou 35 μm.

O coeficiente de expansión térmica e a dureza dos materiais illantes afectan á precisión da perforación posterior e á calidade da parede do burato. Débense seleccionar materiais con boa estabilidade térmica.

A tinta da máscara de soldadura debe ter unha boa adhesión e resistencia química para evitar que a tinta se descasque despois da perforación posterior e afecte ao rendemento.

Si, os materiais de placa sen chumbo cumpren os requisitos ambientais e o seu rendemento satisfai as necesidades das placas de circuíto impreso perforadas posteriormente.

Dáse prioridade ás brocas de carburo cementado (como a aliaxe de tungsteno e cobalto), que teñen boa resistencia ao desgaste e son axeitadas para a perforación a alta velocidade.

Canto máis grosa sexa a táboa, máis difícil será controlar a profundidade de perforación posterior, o que require equipos e procesos de maior precisión.

O diámetro mínimo do orificio que se pode alcanzar actualmente é de 0,15 mm, pero canto menor sexa o orificio, maior será a dificultade e o custo da perforación posterior.

Limitada polos equipos e procesos, a profundidade máxima xeralmente non supera os 5 mm e os procesos especiais poden alcanzar os 8 mm.

A precisión de posicionamento repetido debe alcanzar ±0,02 mm para garantir a consistencia da perforación posterior.

Controle a forza de perforación dentro dun rango razoable axustando a velocidade de avance, a velocidade de rotación e os parámetros da broca para evitar danos na placa.

O tempo de procesamento por burato é de aproximadamente 1-3 segundos, dependendo da profundidade de perforación posterior e do rendemento do equipo.

Axuste exhaustivo en función de factores como o tipo de material da placa, o diámetro do orificio, a profundidade de perforación posterior e o rendemento do equipo.

Si. O refrixerante pode reducir a temperatura da broca, eliminar as lascas, prolongar a vida útil da broca e mellorar a calidade do procesamento.

Unha velocidade excesivamente alta pode causar desgaste da broca e paredes do burato rugosas, mentres que unha velocidade demasiado baixa afecta á eficiencia do procesamento. Requírese unha adaptación razoable.

Unha velocidade de avance excesiva pode causar roturas da placa, paredes irregulares do orificio, desalineamento da perforación posterior, etc.

Si. As máquinas de perforación CNC modernas poden lograr unha perforación posterior automatizada mediante programación para mellorar a eficiencia e a consistencia da produción.

Incluíndo o custo do material da placa, o custo de procesamento (incluído o proceso de retroperforación), o custo de inspección, o custo de chatarra, etc.

O custo do proceso de perforación posterior representa aproximadamente entre o 15 % e o 30 % do custo total da placa de circuíto impreso.

Os principais factores inclúen os requisitos de precisión da perforación posterior, o número de orificios perforados posteriormente, o prezo do material da placa, a depreciación do equipo, etc.

Optimizar o deseño para reducir o número de orificios perforados posteriormente, mellorar a eficiencia do proceso, reducir a taxa de rexeitamento e mercar materiais de placa a granel.

Establecer razoablemente a precisión da perforación posterior e os estándares do proceso segundo os requisitos reais da aplicación para evitar custos de deseño excesivos.

O prezo dunha máquina de perforación CNC de alta precisión oscila entre 1 e 3 millóns de yuans.

Normalmente calcúlase en función do número de orificios perforados posteriormente, a profundidade de perforación posterior, os requisitos de precisión, etc., cun prezo unitario de 0,01-0,1 yuan por orificio.

Os custos de inspección representan aproximadamente entre o 10 % e o 15 % do custo total, incluíndo as taxas de inspección metalográfica e as probas eléctricas.

Inclúe principalmente brocas, refrixerantes, materiais de moenda, etc., sendo os custos das brocas os que representan máis do 60 % dos custos dos consumibles.

O custo das placas de circuíto impreso (PCB) perforadas por detrás é entre un 20 % e un 50 % maior que o das PCB ordinarias, dependendo da complexidade do proceso.

Úsase en módulos de RF e placas de procesamento de banda base de estacións base 5G para optimizar a transmisión de sinal e reducir a perda de sinal.

Mellora o rendemento da transmisión de datos a alta velocidade dos servidores, reduce o atraso do sinal e a taxa de erro de bits e garante unha transmisión de datos estable.

Co desenvolvemento da intelixencia automotriz, utilízase en módulos de comunicación de alta velocidade no vehículo para satisfacer as necesidades de transmisión de sinais de sistemas como os ADAS.

Aplicado en electrónica de consumo de gama alta (como portátiles de alto rendemento e placas base de teléfonos móbiles de alta gama), pero con custos máis elevados.

Require maior fiabilidade e precisión, cun control máis estrito sobre a profundidade e a calidade da perforación posterior.

Úsase en placas de procesamento de sinais de alta velocidade de equipos de imaxe médica e equipos de monitorización de signos vitais para garantir a precisión do sinal.

Úsase en pequenas cantidades en escenarios que requiren unha alta estabilidade de sinal, como Ethernet industrial e placas de control PLC.

En pasarelas de IoT de alta velocidade e dispositivos de computación perimetral, a retroperforación pode mellorar o rendemento da transmisión de sinais para satisfacer as necesidades de transmisión de grandes cantidades de datos.

Debe adaptarse a contornas espaciais extremas, con requisitos extremadamente altos para a fiabilidade e a resistencia á radiación das placas de circuíto impreso perforadas por detrás.

Require maior confidencialidade, capacidade antiinterferencia e adaptabilidade ambiental, con estándares de precisión e calidade de perforación posterior máis estritos.

Recalibrar o sistema de posicionamento do equipo, comprobar se os puntos de referencia de deseño e fabricación son coherentes e axustar os parámetros de perforación.

Entre as posibles causas inclúense unha profundidade de perforación posterior insuficiente ou erros de medición. As solucións inclúen axustar os parámetros de profundidade de perforación posterior e reforzar as inspeccións.

Substitúa as brocas desgastadas, optimice os parámetros de perforación e engada procesos de pulido da parede do burato.

Comproba o desgaste da broca, axusta a profundidade de perforación e a velocidade de avance e volve perforar os orificios non cualificados.

Reduza a forza de perforación, seleccione os materiais da placa axeitados e realice o reforzo da laminación despois da perforación.

Detecta a profundidade de perforación posterior, a lonxitude do manguito e a calidade da parede do burato, compáraa cos parámetros de simulación de deseño e soluciona problemas de conexión eléctrica.

Axuste a velocidade da broca e a taxa de avance e adopte procesos de desbarbado (como limpeza química ou moenda mecánica).

Desgaste excesivo da broca, forza de perforación excesiva, dureza desigual da placa, etc. Requiren unha substitución oportuna da broca e unha optimización dos parámetros.

Localizar puntos de curtocircuíto mediante probas eléctricas, comprobar a distancia entre os orificios perforados posteriormente e as trazas e investigar os problemas da capa de cobre da parede do orificio.

Comprobe a limpeza da parede do burato, asegúrese de que non haxa danos nos materiais illantes e repare a capa de illamento se é necesario.

Existen moitas patentes para procesos e equipos de retroperforación, principalmente en mans de grandes fabricantes de PCB e provedores de equipos.

As empresas líderes dominan o mercado de gama alta, mentres que as pequenas e medianas empresas céntranse nos mercados de gama media e baixa. A competencia é feroz, e a innovación tecnolóxica é fundamental.

Requírense talentos interdisciplinares con coñecementos de deseño de PCB, procesos de fabricación e análise de integridade de sinal.

Debe cumprir coas normas ambientais como RoHS e REACH, reducindo o uso de substancias perigosas e as emisións de residuos.

A demanda do mercado internacional continúa a medrar, evolucionando cara a unha maior precisión e uns custos máis baixos.

As empresas nacionais están a mellorar continuamente a súa tecnoloxía, pero o mercado de gama alta aínda depende das importacións e é necesario fortalecer as capacidades independentes de I+D.

Universidades, institucións de investigación e empresas colaboran para levar a cabo investigacións sobre a optimización de procesos de retroperforación e novas aplicacións de materiais.

Mellorar as habilidades técnicas a través da formación de asociacións do sector, a formación interna da empresa e os cursos técnicos profesionais.

Exposicións como NEPCON China e CPCA Show amosan tecnoloxías e equipos de retroperforación.