Kontroliuojamo gylio gręžimas PCB gamyboje: gręžimas atgal. Kas yra gręžimas atgal PCB?
Gręžimas atgal daugiasluoksnėse spausdintinėse plokštėse yra procedūra, kurios metu pašalinamas atšaka, kad būtų suformuotos kiaurymės, leidžiančios signalams judėti iš vieno plokštės sluoksnio į kitą. (Atšakos perdavimo metu sukels atspindžius, sklaidą, vėlavimą ir kitas problemas, dėl kurių signalas bus iškraipytas.) Gręžimas kontroliuojamame gylyje reikalauja sudėtingų įgūdžių. Daugiasluoksnių plokščių, tokių kaip 12 sluoksnių, gamybai reikia sujungti pirmąjį sluoksnį su devinto sluoksnio. Paprastai prieš dengiant kiaurymes angas gręžiame tik vieną kartą. Taigi pirmas ir 12 aukštai yra iš karto sujungti. Iš tikrųjų pirmą aukštą tereikia sujungti su devinto aukšto. Kadangi nėra laidų, jungiančių 10–12 aukštus, jie primena kolonas. Ši kolona daro įtaką signalo keliui ir gali pakenkti ryšio signalo vientisumui. Todėl priešingoje papildomos kolonos (pramonėje vadinamos STUB) pusėje buvo išgręžta antrinė skylė.
Dėl to tai vadinama gręžimu atgal, tačiau paprastai tai yra mažiau švaru nei gręžimas, nes kitame etape elektrolizuojama dalis vario, o grąžto antgalis taip pat aštrus. Todėl paliksime labai mažą smaigalį; šio likusio STUB ilgis žinomas kaip B vertė ir paprastai svyruoja nuo 50 iki 150 UM.
Atgalinio gręžimo PCB technologija
Kadangi reikia sumažinti signalo nuostolius aukšto dažnio taikymuose, signalui tekėti iš vieno sluoksnio į kitą reikalinga kiaurymė, jungianti sluoksnius. Šiam pritaikymui rekomenduojama pašalinti vario perteklių iš šios skylės, nes jis veikia kaip antena ir turi įtakos perdavimui, jei signalas, pavyzdžiui, 20 sluoksnių plokštėje turi tekėti iš pirmojo į antrąjį sluoksnį.
Siekdami didesnio signalo stabilumo, skylėje esantį „perteklinį“ varį išgręžiame gręždami atgal (kontroliuojamas gylis z ašyje). Idealus rezultatas yra tas, kad atšaka (arba „perteklinis“ varis) būtų kuo trumpesnė. Paprastai gręžiamos kiaurymės dydis turėtų būti 0,2 mm didesnis nei atitinkamos kiaurymės.
TheAtgalinio gręžimo procesas pašalina ataugasiš padengtų skylių (vias). Atšakos yra nereikalingos /nepanaudotos vios dalys, kurie tęsiasi toliau nei paskutinis prijungtas vidinis sluoksnis.
Stubeliai gali sukeltiatspindžiai, taip pat irtalpos, induktyvumo ir impedanso trikdžiaiŠios netolydumo paklaidos tampa kritinės didėjant sklidimo greičiui.
Galinės plokštėsir ypač storos spausdintinės plokštės, gali atlaikytireikšmingi signalo vientisumo sutrikimaiper šakeles. Už Aukšto dažnio PCB(pvz., su impedanso valdymu), gręžimo atgal taikymas, taip pataklosios ir užkastos angos, gali būti sprendimo dalis.
Atgalinę grąžtą galima naudotibet kokio tipo grandinės plokštėkur atšakos pablogina signalo vientisumą, atsižvelgiant į minimalius projektavimo ir išdėstymo aspektus. Priešingai, naudojant akląsias angas, reikia atsižvelgti į kraštinių santykį.
PCB gręžimo atgal ypatybės
Atgalinio gręžimo privalumai
● Sumažinti triukšmo trukdžius ir deterministinį virpėjimą;
● Pagerinti signalo vientisumą;
● Vietinis storio sumažinimas;
● Sumažinkite užkastų ir aklųjų kiaurymių naudojimą ir sumažinkite PCB gamybos sunkumus;
● Mažesnis bitų klaidų dažnis (BER);
● Mažesnis signalo slopinimas dėl patobulinto varžos suderinimo;
● Minimalus dizaino ir išdėstymo poveikis;
● Padidintas kanalo pralaidumas;
● Padidėjęs duomenų perdavimo greitis;
● sumažėjusi EMI/EMC emisija iš atšakos galo;
● Sumažintas rezonansinių režimų sužadinimas;
● Sumažintas perėjimas iš vieno kabelio į kitą;
● Mažesnės išlaidos nei nuoseklus laminavimas.
Gręžimo atgal trūkumas
Aukšti signalai dažnai turi problemų, kurios gali būti susijusios su nepakankamu panaudojimu per atšakas. Panagrinėkime keletą su atšakomis susijusių problemų.
Deterministinis virpėjimas:
Abu laikrodžiai yra laiko matavimo prietaisai, o laiko paklaidos dydis vadinamas virpesių (jitter) intensyvumu. Atgrasantis virpesių intensyvumas yra tai, kas vadinama reguliariu (t. y. ribotu) laiko pakitimu.
Signalo slopinimas:
Kai garsas susilpnėja, jo intensyvumas mažėja, o pulsas silpnėja.
EMI spinduliuotė:
Perėjimo atšaka gali būti naudojama kaip antena, spinduliuojanti elektromagnetinius trikdžius.
Bendrosios charakteristikos
● Dažniausiai nugarėlėje yra standžios lentos;
● Paprastai naudojama ant 8 ar daugiau sluoksnių;
● Plokštės storis didesnis nei 2,5 mm;
● Minimalus fiksavimo dydis yra 0,3 mm;
● Atgalinis gręžtuvas yra 0,2 mm didesnis nei kiaurymių;
● Gręžimo gylio tolerancija +/- 0,05 mm.
Kokio tipo PCB reikia gręžti atgal?
Paprastai PCB plokštės skylės gręžiamos per plokštę (iš viršaus į apačią). Jei tarpinių angų jungiamasis takelis yra arti viršutinio (arba apatinio) sluoksnio, PCB sujungimo jungties tarpinėje angoje susidarys šakutės išsišakojimas, o tai paveiks signalo kokybę ir sukels atspindžius. Šis efektas labiau veikia greičiau sklindančius signalus.
Norint pasiekti aukštą signalo perdavimo kokybę, paprastai suprantama, kad spausdintinės plokštės grandinės takelis, kurio signalai perduodami maždaug 1 Gbps greičiu, turi būti suprojektuotas su grįžtamojo perdavimo konstrukcija. Žinoma, didelės spartos ryšio linijų projektavimas reikalauja sistemos inžinerijos ir nėra toks paprastas, kaip gali atrodyti. Jei sistemos sujungimo jungtys nėra per ilgos arba lusto valdymo galimybės yra pakankamai stiprios, signalo kokybė gali būti nepriekaištinga be jokio grįžtamojo perdavimo. Todėl sistemos sujungimo jungčių modeliavimas yra tiksliausias metodas nustatyti, ar reikalingas grįžtamasis perdavimo būdas.
Galbūt žinote, kad be gręžimo atgal technologijos, taip pat galima naudoti įvairius gamybos metodus, siekiant sumažinti arba optimizuoti kiaurymių ilgį. Tai apima skirtingus sudėjimo išdėstymus, kai grandinės takelio takeliai perkeliami į sluoksnius arčiau kiaurymių galo, lazeriu gręžtas kiaurymes (mikrokiaurymių) arba aklas ir užkastas kiaurymes. Be to, kadangi naudojami kiti metodai, siekiant sumažinti signalo atspindį aukšto dažnio (aukštesnio nei 3 GHz) plokštėse, gręžti atgal nereikia.
Tačiau šie metodai ne visada yra praktiški gamybos ir kainos požiūriu, siekiant sumažinti signalo nuostolius daugelyje didelio tankio spausdintinių plokščių arba galinių/vidurinių plokščių. Todėl vienintelis praktiškas pasirinkimas yra gręžti atlenkiamą angą. Kai aklosios angos nėra išeitis, atlenkiamoji anga tampa būtina aukšto dažnio (daugiau nei 1 GHz 3 GHz viduje) plokštėms.
Kadangi spausdintinė plokštė turi tiek daug sluoksnių, kai kurių skylių negalima suprojektuoti kaip aklųjų skylių (pavyzdžiui, 16 sluoksnių spausdintinėje plokštėje kai kurios kiauryminės skylės turi būti sujungtos su 1–10 sluoksniais, o kita kiauryminė skylė turi būti sujungta su 7–16 sluoksniais; ši konstrukcija netinka aklosioms skylėms, bet tinka gręžti atgal).
Kaip atlikti PCB plokštės gręžimą atgal?
Atgalinio gręžimo procesas
1. Norėdami rasti pirmąją gręžimo skylę, naudokite pateiktą padėties nustatymo skylę ant spausdintinės plokštės.
2. Prieš dengiant, sandarinimo angą užsandarinkite sausa membrana.
3. Padenkite skylę vario milteliais, kad sukurtumėte kreipiamąją grandinę.
4. Sukurkite išorinį grafiką ant PCB.
5. Sukūrus išorinio sluoksnio raštą, grafinė plokštė bus suformuota ant spausdintinės plokštės. Prieš pradedant šį procesą, labai svarbu užsandarinti įdėjimo angą sausa membrana.
6. Pirmojo gręžinio išdėstymo skyles naudokite galiniam gręžimui sulygiuoti, tada grąžtu išgręžkite galvanizuoto plieno skyles, kurioms reikalinga ši procedūra.
7. Po galutinio gręžimo lentą reikia nuvalyti, kad atsikratytų visų galimų grąžtų likučių.
8. Patvirtinus plokštę ir pagerinus signalo vientisumą, atidžiai patikrinkite, ar gręžimo operacija atliekama tinkamai.
Išbandykite nugaros grąžtus
Baigę frezavimą, turime įsitikinti, kad galinės grąžtos tinkamai nustatytos. Norėdami tai patvirtinti, įjunkite visus sluoksnius. Pamatysite, kad kiaurymių kraštas yra dviejų spalvų. Pirmasis arba pradinis sluoksnis pažymėtas raudonai, o paskutinis – mėlynai. Atskirti galines grąžtas kiaurymes nuo kitų kiaurymių yra paprasta. Matomos tik galinės grąžtos kiaurymės, pažymėtos dviem spalvomis.
Norėdami sužinoti, kiek Via, PTH ir kitų trolinimo darbų buvo atlikta, pagrindiniame meniu pasirinkę vietą, spustelėkite „Gręžimo lentelė“.
Techniniai sunkumai, susiję su gręžimo atgal procesu.
1.Atgalinio gręžimo gylio valdymas
Norint tiksliai apdoroti akląsias kiaurymes, labai svarbu kontroliuoti gręžimo gylį. Gręžimo gylio toleranciją daugiausia lemia gręžimo įrangos tikslumas ir vidutinio storio tolerancija. Tačiau gręžimo tikslumui taip pat gali turėti įtakos išoriniai kintamieji, tokie kaip gręžimo pasipriešinimas, grąžto antgalio kampas, kontaktinis efektas tarp dengiamosios plokštės ir matavimo įtaiso bei plokštės deformacija. Norint gauti geriausius rezultatus ir valdyti gręžimo tikslumą, gamybos metu labai svarbu pasirinkti tinkamas gręžimo medžiagas ir metodus. Projektuotojai gali užtikrinti aukštos kokybės signalo perdavimą ir išvengti signalo vientisumo problemų kruopščiai valdydami gręžimo gylį.
2. Gręžimo tikslumo kontrolė
Tikslus gręžimo atgal valdymas yra labai svarbus PCB kokybės kontrolei vėlesniuose procesuose. Gręžimas atgal reiškia antrinį gręžimą, pagrįstą pradinio gręžinio skylės skersmeniu, o antrinio gręžimo tikslumas yra labai svarbus. Antrinio gręžimo sutapimo tikslumui gali turėti įtakos daugybė kintamųjų, tokių kaip plokštės plėtimasis ir susitraukimas, staklių tikslumas ir gręžimo metodai. Svarbu užtikrinti, kad gręžimo atgal procedūra būtų tiksliai kontroliuojama, siekiant sumažinti klaidas ir išlaikyti idealų signalo perdavimą bei vientisumą.
Svarbiausias ir sudėtingiausias žingsnis yra gręžimas, nes net ir nedidelė klaida gali sukelti didelę žalą. Prieš pateikdami užsakymą, turėtumėte atsižvelgti į spausdintinių plokščių gamintojo įgūdžius. „Richfulljoy“ siūlo plokštes su pragręžtomis galinėmis skylėmis už prieinamą kainą ir specializuojasi spausdintinių plokščių prototipų surinkime. Mūsų privalumai – greitas pristatymo laikas ir didelis patikimumas. „Richfulljoy“, gerai žinomas spausdintinių plokščių gamintojas Kinijoje, turi visas žinias ir gebėjimus, reikalingus jums padėti. Jei turite kokių nors pasiūlymų dėl spausdintinių plokščių surinkimo ar prototipo, susisiekite su mumis: mkt-2@rich-pcb.com
