ניתוח טכנולוגיית קידוח אחורי בתכנון PCB במהירות גבוהה
2020-04-08
למה אנחנו צריכים לעשות תכנון קידוח אחורי?
ראשית, רכיבי קישוריות מהירה הם:
① קצה השליח (אריזה ומעגל מודפס דרך)
② חיווט PCB של כרטיס משנה
③ מחבר כרטיס משנה
④ חיווט PCB לוח אחורי
⑤ מחבר כרטיס משנה נגדי
⑥ חיווט PCB של כרטיס משנה בצד הנגדי
⑦ קיבול צימוד AC
⑧ שבב מקלט (אריזה ומעגל מודפס דרך)
קישור האותות המהיר של מוצרים אלקטרוניים הוא מורכב יחסית, ובעיות של אי התאמה בעכבות מתרחשות בדרך כלל בנקודות חיבור של רכיבים שונים, וכתוצאה מכך לפליטת אות.
נקודות אי-רציפות עכבה נפוצות בקישורי חיבור במהירות גבוהה:
(1) אריזת שבבים: בדרך כלל, רוחב החיווט של המעגל המודפס בתוך מצע אריזת השבב צר בהרבה מזה של מעגל מודפס רגיל, מה שמקשה על בקרת העכבה;
(2) ויא PCB: ויא PCB הם בדרך כלל בעלי אפקטים קיבוליים בעלי עכבה אופיינית נמוכה, ויש למקד אותם בצורה הממוקדת והאופטימלית ביותר בתכנון PCB;
(3) מחבר: תכנון חיבור הנחושת בתוך המחבר מושפע הן מאמינות מכנית והן מביצועים חשמליים, לכן יש לחפש איזון בין השניים.
דרך המעגל המודפס מתוכננת בדרך כלל כפתחים עוברים (מהמשטח העליון לשכבה התחתונה). כאשר קו המעגל המודפס המחבר את דרך החיבור מנותב קרוב יותר לשכבה העליונה, תתרחש התפצלות "עצומה" דרך דרך החיבור של המעגל המודפס, מה שיגרום להחזרת האות ויפגע באיכות האות. להשפעה זו יש השפעה גדולה יותר על אותות במהירויות גבוהות יותר.
מבוא לשיטות עיבוד קידוח אחורי
טכנולוגיית קידוח אחורי מתייחסת לשימוש בשיטות קידוח בקרת עומק, תוך שימוש בשיטת קידוח משנית לקידוח דפנות חורי ה-Stup של המחבר או דרך האות.
כפי שמוצג באיור למטה, לאחר יצירת חור העובר, עודפי הסטוד של חור העובר של המעגל המודפס מוסרים על ידי קידוח משני מה"צד האחורי". כמובן, קוטר הקידוח האחורי צריך להיות גדול יותר מגודל חור העובר, ורמת סבילות העומק של תהליך הקידוח צריכה להתבסס על העיקרון של "אי פגיעה בחיבור בין חור המעגל המודפס לחיווט", תוך הבטחה ש"אורך הסטוד הנותר יהיה קטן ככל האפשר", מה שנקרא "קידוח בקרת עומק".
תרשים סכמטי של קטע BackDrill חור-עובר
למעלה הוא תרשים סכמטי של קטע BackDrill לחור העובר. הצד השמאלי הוא חור עובר רגיל עם אות, מימין הוא תרשים סכמטי של החור העובר לאחר BackDrill, המציין קידוח מהשכבה התחתונה ועד לשכבת האות שבה נמצא העקבה.
טכנולוגיית קידוח אחורי יכולה להסיר את אפקט הקיבול הטפילי שנגרם על ידי קטעי דופן חורים, ובכך להבטיח עקביות בין החיווט לעכבה בחור העובר בקישור הערוץ, להפחית את החזרת האות ובכך לשפר את איכות האות.
קידוח אחורי הוא כיום הטכנולוגיה היעילה ביותר מבחינת עלות, והיא היעילה ביותר לשיפור ביצועי העברת ערוצים. השימוש בטכנולוגיית קידוח אחורי יגדיל במידה מסוימת את עלות ייצור המעגלים המודפסים.
סיווג קידוח אחורי של לוח יחיד
קידוח אחורי מורכב משני סוגים: קידוח אחורי חד צדדי וקידוח אחורי דו צדדי.
קידוח חד-צדדי ניתן לחלק לקידוח אחורי מהמשטח העליון או מהמשטח התחתון. ניתן לקדוח את חור ה-PIN של פין תקע המחבר רק מהצד הנגדי לפנים בהן נמצא החיבור. כאשר מחברי אות מהירים מסודרים הן על המשטח העליון והן על המשטח התחתון של המעגל המודפס, נדרש קידוח אחורי דו-צדדי.
יתרונות קידוח אחורי
1) להפחית הפרעות רעש;
2) שיפור שלמות האות;
3) עובי הלוח המקומי יורד;
4) צמצום השימוש בנתיבים קבורים/עיוורים כדי להפחית את הקושי בייצור PCB.
מה תפקידו של קידוח אחורי?
תפקיד הקידוח האחורי הוא לקדוח מקטעי חורים עוברים שאין להם כל פונקציית חיבור או שידור כדי למנוע השתקפות, פיזור, עיכוב וכו' בהעברת אות במהירות גבוהה.
תהליך קידוח אחורי
א. ישנם חורי מיקום על גבי המעגל המודפס, המשמשים לקידוח מיקום ראשון וקידוח חור ראשון של המעגל המודפס;
ב. יש לצבוע את המעגל המודפס בציפוי אלקטרוליטי לאחר קידוח החור הראשון, ולאטום את חור המיקום בציפוי יבש לפני הציפוי האלקטרוליטי;
ג. צור תבנית חיצונית על גבי המעגל המודפס המצופה באלקטרוליזה;
ד. לבצע ציפוי אלקטרוליטי של התבנית על המעגל המודפס לאחר יצירת תבנית השכבה החיצונית;
ה. השתמש בחור המיקום ששימש את הקידוח הראשון למיקום קידוח אחורי, והשתמש בלהב קידוח לקידוח אחורי;
ו. שטפו את החור האחורי שנקדח במים כדי להסיר כל פסולת קידוח שנותרה בפנים.











