Análise da tecnologia de perfuração traseira no projeto de PCBs de alta velocidade

Em primeiro lugar, os componentes de um link de interconexão de alta velocidade são:

(1) Embalagem do chip: Normalmente, a largura da fiação da PCB dentro do substrato de embalagem do chip é muito menor do que a de uma PCB regular, dificultando o controle de impedância;

(2) Via PCB: As vias PCB são geralmente efeitos capacitivos com baixa impedância característica e devem ser o foco principal e a otimização no projeto PCB;

(3) Conector: O projeto do link de interconexão de cobre dentro do conector é influenciado tanto pela confiabilidade mecânica quanto pelo desempenho elétrico, portanto, deve-se buscar um equilíbrio entre os dois.

Os furos de passagem em placas de circuito impresso (PCBs) são geralmente projetados como furos passantes (da superfície superior até a camada inferior). Quando a linha da PCB que conecta o furo de passagem é roteada mais perto da camada superior, ocorre uma bifurcação ("stub") no furo de passagem da interconexão da PCB, causando reflexão do sinal e afetando sua qualidade. Essa influência tem um impacto maior em sinais de alta velocidade.

A tecnologia de perfuração reversa refere-se ao uso de métodos de perfuração com controle de profundidade, utilizando um método de perfuração secundário para remover os rebaixos nas paredes do furo de conexão ou via de sinal.

Como mostrado na figura abaixo, após a formação do furo passante, o excesso de material resultante do furo na placa de circuito impresso (PCI) é removido por meio de uma perfuração secundária pelo lado oposto. Naturalmente, o diâmetro da broca utilizada na perfuração secundária deve ser maior que o diâmetro do furo passante, e a tolerância de profundidade durante o processo de perfuração deve ser baseada no princípio de "não danificar a conexão entre o furo na PCI e a fiação", garantindo que "o comprimento restante seja o menor possível", técnica denominada "perfuração com controle de profundidade".

Diagrama esquemático da seção BackDrill de furo passante

O diagrama acima é um esquema da seção BackDrill de um furo passante. À esquerda, vemos um furo passante normal para sinal; à direita, um esquema do furo passante após o BackDrill, indicando a perfuração desde a camada inferior até a camada de sinal onde a trilha está localizada.

A tecnologia de perfuração reversa pode eliminar o efeito de capacitância parasita causado por rebarbas na parede do furo, garantindo a consistência entre a fiação e a impedância no furo passante do enlace do canal, reduzindo a reflexão do sinal e, assim, melhorando a qualidade do sinal.

Atualmente, a tecnologia de perfuração reversa é a mais rentável e eficaz para melhorar o desempenho de transmissão do canal. O uso dessa tecnologia aumentará o custo de produção da placa de circuito impresso (PCB) em certa medida.

A perfuração traseira consiste em 2 tipos: perfuração traseira unilateral e perfuração traseira bilateral.

A furação unilateral pode ser dividida em furação pela face superior ou pela face inferior. O furo do pino do conector só pode ser furado pela face oposta àquela onde a conexão está localizada. Quando conectores de sinal de alta velocidade são dispostos nas faces superior e inferior da placa de circuito impresso (PCB), é necessária a furação bilateral.

1) Reduzir a interferência de ruído;

2) Melhorar a integridade do sinal;

3) A espessura da placa diminui localmente;

4) Reduzir o uso de vias enterradas/cegas para diminuir a dificuldade de produção de PCBs.

Qual é o papel da perfuração reversa?

A função da perfuração reversa é perfurar seções de furo passante que não possuem nenhuma conexão ou função de transmissão, a fim de evitar reflexão, dispersão, atraso, etc., na transmissão de sinais de alta velocidade.

Processo de perfuração reversa

a. Existem furos de posicionamento na placa de circuito impresso (PCB), que são usados ​​para o posicionamento da primeira perfuração e para a perfuração do primeiro furo na PCB;

b. Após a perfuração do primeiro furo, realize o revestimento eletrolítico da placa de circuito impresso (PCB) e, em seguida, sele o furo de posicionamento com filme seco antes do revestimento eletrolítico;

c. Criar o padrão externo na placa de circuito impresso galvanizada;

d. Realizar a galvanoplastia de padrões na placa de circuito impresso após a formação do padrão da camada externa;

e. Utilize o furo de posicionamento que foi usado na primeira perfuração para o posicionamento da perfuração reversa e use uma broca para perfurar a perfuração reversa;

f. Lave o furo perfurado na parte traseira com água para remover quaisquer resíduos de perfuração restantes em seu interior.