PCB penggerudian belakang

Terutamanya digunakan dalam bidang yang mempunyai keperluan integriti isyarat yang sangat tinggi, seperti stesen pangkalan komunikasi 5G, pelayan berkelajuan tinggi, suis pusat data dan pengkomputeran berprestasi tinggi (HPC).

PCB yang digerudi belakang mengurangkan pantulan dan kehilangan isyarat dengan menanggalkan melalui stub, manakala PCB biasa kekurangan proses ini dan mempunyai prestasi penghantaran isyarat yang lebih lemah.

Melalui penggerudian sekunder untuk membuang bahagian vias yang berlebihan, memendekkan panjang via agar hampir dengan panjang sambungan permukaan, dan mengoptimumkan laluan penghantaran isyarat.

Pada frekuensi melebihi 10GHz, kehilangan isyarat boleh dikurangkan sebanyak 10%-30%, dan kehilangan pulangan boleh diperbaiki sebanyak 5-10dB.

Dinamakan mengikut parameter teknikal seperti kedalaman penggerudian belakang, ketepatan penggerudian dan frekuensi yang berkenaan, seperti PCB gerudi belakang frekuensi tinggi dengan kedalaman penggerudian belakang dikawal dalam lingkungan ±0.1mm.

Tidak, ia hanya perlu untuk reka bentuk dengan frekuensi isyarat melebihi 3GHz dan keperluan ketat untuk integriti isyarat.

Berasal daripada permintaan untuk litar digital berkelajuan tinggi pada tahun 1990-an, dan teknologi ini terus matang dan menjadi popular dengan perkembangan 5G dan data raya.

Berkembang ke arah ketepatan penggerudian belakang yang lebih tepat (seperti ±0.05mm) dan kebolehsuaian frekuensi yang lebih tinggi (100GHz+).

Piawaian IPC-6012 menetapkan keperluan untuk ketepatan penggerudian belakang dan panjang stub, dan perusahaan yang berbeza juga mempunyai piawaian kawalan dalaman mereka sendiri.

Ruang penggerudian belakang yang mencukupi perlu dikhaskan untuk mengelakkan gangguan antara lubang yang digerudi belakang dan lubang atau jejak lain. Adalah disyorkan agar jarak melalui lubang adalah ≥0.3mm.

Kedalaman penggerudian belakang = jumlah panjang melalui - panjang sambungan berkesan, dan panjang sambungan berkesan biasanya ditentukan mengikut kedudukan lapisan isyarat.

Diameter lubang biasanya 0.2-0.4mm. Ketepatan penggerudian belakang dan keupayaan proses pembuatan PCB perlu dipertimbangkan secara menyeluruh. Lebih besar diameter lubang, lebih rendah kesukaran penggerudian belakang.

Isyarat pembezaan berkelajuan tinggi (seperti PCIe 5.0, SerDes), isyarat analog frekuensi tinggi dan isyarat lain yang sensitif terhadap integriti isyarat memerlukan penggerudian balik.

Susunan tersebut harus memastikan kesesuaian yang tepat antara lapisan gerudi belakang dan lapisan isyarat, mengawal keseragaman ketebalan lapisan dielektrik, dan mengelakkan daripada menjejaskan ketepatan penggerudian belakang.

Ya, proses penggerudian belakang meningkatkan prosedur penggerudian dan kos pemeriksaan, biasanya meningkatkan kos sebanyak 20%-50%.

Lakukan penggerudian belakang untuk isyarat kritikal, gunakan kaedah pengoptimuman lain untuk isyarat bukan kritikal dan rancang kawasan dan kuantiti penggerudian belakang secara munasabah.

Parameter seperti kedalaman penggerudian belakang, toleransi (seperti ±0.1mm), dan had panjang stub (seperti ≤0.2mm) perlu ditanda.

Gunakan perisian seperti HFSS dan SIwave untuk membandingkan penunjuk seperti kehilangan isyarat dan kehilangan pulangan sebelum dan selepas penggerudian balik.

Tambahkan lubang kedudukan dalam reka bentuk, jelaskan rujukan kedudukan dengan pengilang, dan pastikan sistem koordinat reka bentuk selaras dengan sistem koordinat pembuatan.

Penggerudian konvensional → penyaduran elektrik → penggerudian belakang → rawatan dinding lubang → pemindahan corak → pengetsaan, dsb. Kuncinya ialah proses penggerudian belakang.

Terutamanya menggunakan mesin penggerudian CNC, seperti mesin penggerudian Schmoll Jerman dan Hitachi, yang perlu dilengkapi dengan sistem kedudukan berketepatan tinggi.

Dipilih mengikut diameter lubang dan kedalaman penggerudian belakang. Bit tungsten karbida biasanya digunakan, dengan sudut hujung 118°-140°.

Kelajuannya biasanya 10,000-20,000rpm, dan kadar suapan ialah 0.02-0.05mm/rev, yang perlu diselaraskan mengikut bahan papan dan bit.

Melalui peralatan berketepatan tinggi, penentukuran sistem kedudukan, pengukuran dalam talian, dan sebagainya, untuk memastikan toleransi kedalaman penggerudian belakang berada dalam lingkungan ±0.1mm.

Kawal haus mata gerudi, gunakan parameter penggerudian yang sesuai, dan lakukan penggilapan dinding lubang selepas penggerudian.

Biasanya diperlukan untuk membaiki lapisan kuprum pada dinding lubang yang rosak semasa penggerudian belakang dan memastikan prestasi elektrik.

Bahan papan Tg tinggi mempunyai kekerasan yang tinggi, meningkatkan kesukaran penggerudian belakang dan memerlukan rintangan haus mata gerudi yang lebih baik; bahan papan FR-4 biasa agak mudah diproses.

Ya, tetapi prosesnya lebih sukar dan memerlukan kawalan kedalaman penggerudian belakang yang tepat untuk mengelakkan penggerudian melalui lapisan lain.

Ketidaksejajaran penggerudian belakang, panjang stub yang berlebihan, kerosakan dinding lubang, penggerudian belakang yang tidak lengkap, dsb.

Termasuk pengukuran kedalaman penggerudian belakang, pengesanan panjang stub, pengesanan kekasaran dinding lubang, ujian prestasi elektrik, dsb.

Gunakan mikroskop keratan metalografi dan peralatan pengesanan sinar-X, dengan ketepatan pengukuran sehingga ±0.01mm.

Secara amnya, panjang stub dikehendaki ≤0.2mm, dan untuk aplikasi mewah, ia adalah ≤0.1mm.

Perhatikan sama ada dinding lubang licin dan bebas daripada delaminasi melalui mikroskop metalografi, atau gunakan mikroskop elektron imbasan (SEM) untuk pengesanan.

Rujuk piawaian IPC-TM-650 untuk menguji penunjuk seperti kehilangan sisipan, kehilangan pulangan dan crosstalk.

Produk yang tidak mematuhi piawaian ditentukan oleh toleransi kedalaman penggerudian belakang yang berlebihan, panjang stub yang berlebihan, kerosakan dinding lubang yang menjejaskan prestasi elektrik, dsb.

Jejaki proses dan peralatan tertentu melalui rekod pengeluaran, log parameter peralatan dan laporan pemeriksaan.

Optimumkan parameter proses, kerap menyelenggara peralatan, mengukuhkan latihan kakitangan, dan melaksanakan prosedur pemeriksaan kualiti dengan ketat.

Secara amnya selaras dengan tempoh jaminan kualiti keseluruhan PCB, biasanya 1-3 tahun, tertakluk kepada peraturan perusahaan.

Penurunan ketepatan peralatan, parameter proses yang tidak betul, ubah bentuk papan, haus mata gergaji, dsb.

Sesuai untuk bahan papan berkelajuan tinggi, seperti siri Rogers dan bahan papan kehilangan rendah Isola FR408HR.

Bahan papan pemalar dielektrik rendah mempunyai kehilangan isyarat yang kecil, tetapi kekerasannya mungkin menjejaskan kebolehprosesan penggerudian belakang; bahan papan biasa mudah diproses, tetapi mempunyai prestasi isyarat yang lemah.

Memerlukan permukaan kerajang tembaga yang licin dan ketebalan yang seragam, biasanya menggunakan kerajang tembaga elektrolitik 18μm atau 35μm.

Pekali pengembangan haba dan kekerasan bahan penebat mempengaruhi ketepatan penggerudian belakang dan kualiti dinding lubang. Bahan yang mempunyai kestabilan haba yang baik harus dipilih.

Dakwat topeng pateri perlu mempunyai lekatan dan rintangan kimia yang baik untuk mengelakkan dakwat terkupas selepas penggerudian belakang dan menjejaskan prestasi.

Ya, bahan papan bebas plumbum memenuhi keperluan alam sekitar dan prestasinya memenuhi keperluan PCB yang digerudi belakang.

Keutamaan diberikan kepada bit karbida bersimen (seperti aloi tungsten-kobalt), yang mempunyai rintangan haus yang baik dan sesuai untuk penggerudian berkelajuan tinggi.

Lebih tebal papan, lebih sukar untuk mengawal kedalaman penggerudian belakang, yang memerlukan peralatan dan proses yang lebih berketepatan tinggi.

Diameter lubang minimum yang boleh dicapai pada masa ini ialah 0.15mm, tetapi semakin kecil lubang, semakin tinggi kesukaran dan kos penggerudian belakang.

Terhad oleh peralatan dan proses, kedalaman maksimum biasanya tidak melebihi 5mm, dan proses khas boleh mencapai 8mm.

Ketepatan kedudukan ulangan mesti mencapai ±0.02mm untuk memastikan konsistensi penggerudian belakang.

Kawal daya penggerudian dalam julat yang munasabah dengan melaraskan kadar suapan, kelajuan putaran dan parameter mata gerudi untuk mengelakkan kerosakan papan gerudi.

Masa pemprosesan setiap lubang adalah lebih kurang 1-3 saat, bergantung pada kedalaman penggerudian belakang dan prestasi peralatan.

Laraskan secara komprehensif berdasarkan faktor seperti jenis bahan papan, diameter lubang, kedalaman penggerudian belakang dan prestasi peralatan.

Ya. Bahan penyejuk boleh mengurangkan suhu bit, menanggalkan serpihan, memanjangkan hayat bit dan meningkatkan kualiti pemprosesan.

Kelajuan yang terlalu tinggi boleh menyebabkan haus mata gergaji dan dinding lubang kasar, manakala kelajuan yang terlalu rendah menjejaskan kecekapan pemprosesan. Padanan yang munasabah diperlukan.

Kadar suapan yang berlebihan boleh menyebabkan papan koyak, dinding lubang yang tidak sekata, penggerudian belakang tidak sejajar, dsb.

Ya. Mesin penggerudian CNC moden boleh mencapai penggerudian balik automatik melalui pengaturcaraan untuk meningkatkan kecekapan dan konsistensi pengeluaran.

Termasuk kos bahan papan, kos pemprosesan (termasuk proses penggerudian belakang), kos pemeriksaan, kos skrap, dll.

Kos proses penggerudian belakang menyumbang kira-kira 15%-30% daripada jumlah kos PCB.

Faktor utama termasuk keperluan ketepatan penggerudian belakang, bilangan lubang yang digerudi belakang, harga bahan papan, susut nilai peralatan, dsb.

Optimumkan reka bentuk untuk mengurangkan bilangan lubang yang digerudi belakang, meningkatkan kecekapan proses, mengurangkan kadar penolakan dan membeli bahan papan secara pukal.

Tetapkan ketepatan penggerudian belakang dan piawaian proses secara munasabah mengikut keperluan aplikasi sebenar bagi mengelakkan kos reka bentuk yang berlebihan.

Harga mesin penggerudian belakang CNC berketepatan tinggi adalah antara 1 hingga 3 juta yuan.

Biasanya dikira berdasarkan bilangan lubang yang digerudi belakang, kedalaman penggerudian belakang, keperluan ketepatan, dan sebagainya, dengan harga seunit 0.01-0.1 yuan setiap lubang.

Kos pemeriksaan merangkumi kira-kira 10%-15% daripada jumlah kos, termasuk pemeriksaan metalografi dan yuran ujian elektrik.

Terutamanya termasuk bit, penyejuk, bahan pengisaran, dan sebagainya, dengan kos bit menyumbang lebih daripada 60% daripada kos habis pakai.

Kos PCB yang digerudi belakang adalah 20%-50% lebih tinggi daripada PCB biasa, bergantung pada kerumitan prosesnya.

Digunakan dalam modul RF dan papan pemprosesan jalur asas stesen pangkalan 5G untuk mengoptimumkan penghantaran isyarat dan mengurangkan kehilangan isyarat.

Meningkatkan prestasi penghantaran data berkelajuan tinggi pelayan, mengurangkan kelewatan isyarat dan kadar ralat bit, dan memastikan penghantaran data yang stabil.

Dengan perkembangan kecerdasan automotif, ia digunakan dalam modul komunikasi berkelajuan tinggi dalam kenderaan untuk memenuhi keperluan penghantaran isyarat sistem seperti ADAS.

Digunakan dalam elektronik pengguna mewah (seperti komputer riba berprestasi tinggi dan papan induk telefon bimbit premium), tetapi dengan kos yang lebih tinggi.

Memerlukan kebolehpercayaan dan ketepatan yang lebih tinggi, dengan kawalan yang lebih ketat ke atas kedalaman dan kualiti penggerudian belakang.

Digunakan dalam papan pemprosesan isyarat berkelajuan tinggi peralatan pengimejan perubatan dan peralatan pemantauan tanda-tanda vital untuk memastikan ketepatan isyarat.

Digunakan dalam kuantiti yang kecil dalam senario yang memerlukan kestabilan isyarat yang tinggi, seperti papan kawalan Ethernet dan PLC perindustrian.

Dalam gerbang IoT berkelajuan tinggi dan peranti pengkomputeran pinggir, penggerudian balik boleh meningkatkan prestasi penghantaran isyarat bagi memenuhi keperluan penghantaran data raya.

Mesti menyesuaikan diri dengan persekitaran angkasa lepas yang ekstrem, dengan keperluan yang sangat tinggi untuk kebolehpercayaan dan rintangan sinaran PCB yang digerudi belakang.

Memerlukan kerahsiaan yang lebih tinggi, keupayaan anti-gangguan dan kebolehsuaian alam sekitar, dengan ketepatan penggerudian belakang dan piawaian kualiti yang lebih ketat.

Kalibrasi semula sistem kedudukan peralatan, periksa sama ada penanda aras reka bentuk dan pembuatan adalah konsisten, dan laraskan parameter penggerudian.

Punca yang mungkin termasuk kedalaman penggerudian belakang yang tidak mencukupi atau ralat pengukuran. Penyelesaiannya termasuk melaraskan parameter kedalaman penggerudian belakang dan mengukuhkan pemeriksaan.

Gantikan mata gerudi yang haus, optimumkan parameter penggerudian dan tambahkan proses penggilapan dinding lubang.

Periksa haus mata gerudi, laraskan kedalaman penggerudian dan kadar suapan, dan gerudi semula lubang yang tidak memenuhi syarat.

Kurangkan daya penggerudian, pilih bahan papan yang sesuai dan lakukan tetulang laminasi selepas penggerudian.

Mengesan kedalaman penggerudian belakang, panjang stub, kualiti dinding lubang, bandingkan dengan parameter simulasi reka bentuk dan selesaikan masalah sambungan elektrik.

Laraskan kelajuan bit dan kadar suapan, dan gunakan proses penyahgeriman (seperti pembersihan kimia atau pengisaran mekanikal).

Haus mata gerudi yang berlebihan, daya penggerudian yang berlebihan, kekerasan papan yang tidak sekata, dsb. Memerlukan penggantian mata gerudi yang tepat pada masanya dan pengoptimuman parameter.

Cari titik litar pintas melalui ujian elektrik, periksa jarak antara lubang dan jejak yang digerudi belakang, dan siasat isu lapisan tembaga dinding lubang.

Periksa kebersihan dinding lubang, pastikan tiada kerosakan pada bahan penebat, dan baiki lapisan penebat jika perlu.

Terdapat banyak paten untuk proses dan peralatan penggerudian belakang, terutamanya dipegang oleh pengeluar PCB yang besar dan vendor peralatan.

Perusahaan terkemuka mendominasi pasaran mewah, manakala perusahaan kecil dan sederhana memberi tumpuan kepada pasaran sederhana hingga rendah. Persaingan adalah sengit, dengan inovasi teknologi menjadi kuncinya.

Memerlukan bakat antara disiplin yang mahir dalam reka bentuk PCB, proses pembuatan dan analisis integriti isyarat.

Mesti mematuhi piawaian alam sekitar seperti RoHS dan REACH, sekali gus mengurangkan penggunaan bahan berbahaya dan pelepasan sisa.

Permintaan pasaran antarabangsa terus meningkat, berkembang ke arah ketepatan yang lebih tinggi dan kos yang lebih rendah.

Perusahaan domestik sentiasa menambah baik teknologi mereka, tetapi pasaran mewah masih bergantung pada import, dan keupayaan R&D bebas perlu diperkukuh.

Universiti, institusi penyelidikan dan perusahaan bekerjasama untuk menjalankan penyelidikan mengenai pengoptimuman proses penggerudian belakang dan aplikasi bahan baharu.

Meningkatkan kemahiran teknikal melalui latihan persatuan industri, latihan dalam syarikat dan kursus teknikal profesional.

Pameran seperti NEPCON China dan CPCA Show mempamerkan teknologi dan peralatan penggerudian belakang.