Nadzorovano globinsko vrtanje pri izdelavi tiskanih vezij: Nazaj vrtanje Kaj je nazaj vrtanje v tiskano vezje?

Vrtanje od zadaj v večplastnih tiskanih vezjih je postopek odstranitve stranskega elementa (stub) za izdelavo prehodov, ki omogočajo prehod signalov iz ene plasti plošče v drugo. (Stranski elementi bodo med prenosom signala povzročili odboj, sipanje, zakasnitev in druge težave, zaradi česar bo signal popačen.) Vrtanje na nadzorovani globini zahteva zahtevno spretnost. Izdelava večplastnih tiskanih vezij, kot so 12-plastne plošče, zahteva povezavo prve plasti z deveto plastjo. Običajno pred prevleko prehodov izvrtamo skoznje luknje le enkrat. Prvo in 12. nadstropje sta tako takoj povezana. Pravzaprav je treba prvo nadstropje le povezati z devetim nadstropjem. Ker ni žic, ki bi povezovale 10. do 12. nadstropje, so podobne stebrom. Ta steber vpliva na pot signala in lahko ogrozi celovitost komunikacijskega signala. Zato je bila na nasprotni strani dodatnega stebra izvrtana sekundarna luknja (v industriji imenovana STUB).

Posledično je to znano kot povratno vrtanje, vendar je običajno manj čisto kot vrtanje, ker bo naslednji korak elektroliziral nekaj bakra in je konica svedra prav tako ostra. Zato bomo pustili zelo majhno konico; dolžina tega preostalega KOSA je znana kot vrednost B in se običajno giblje od 50 do 150 UM.

Tehnologija vrtanja tiskanih vezij

Zaradi potrebe po zmanjšanju izgube signala pri visokofrekvenčnih aplikacijah je potrebna skoznja luknja, ki povezuje plasti, da signal teče skozi, ko se premika od ene do druge. Priporočljivo je, da se za to aplikacijo odstrani odvečni baker iz te luknje, ker deluje kot antena in vpliva na prenos, če naj signal teče od plasti ena do plasti dve, na primer v 20-plastni plošči.

Da bi dosegli večjo stabilnost signala, "odvečni" baker v luknji izvrtamo z vrtanjem nazaj (nadzorovana globina v z-osi). Idealen rezultat je, da je odcep (ali "odvečni" baker) čim krajši. Običajno mora biti velikost vrtanja nazaj 0,2 mm večja od ustreznega prehoda.

Thepostopek vrtanja nazaj odstrani škrbineiz galvaniziranih skoznjih lukenj (prehodov). Škrati so nepotrebni /neuporabljeni deli prehodov, ki segajo dlje od zadnje povezane notranje plasti.
Škrbine lahko vodijo doodsevi, kot tudimotnje kapacitivnosti, induktivnosti in impedanceTe napake zaradi diskontinuitete postanejo kritične z naraščajočo hitrostjo širjenja.
Zadnje ploščein zlasti debele tiskane vezja lahko prenesejoznatne motnje integritete signalaskozi škrbine. Za Visokofrekvenčne tiskane vezja(npr. z impedančnim nadzorom), uporaba povratnega vrtanja, kot tudi uporabaslepi in zakopani prehodi, je lahko del rešitve.
Vrtanje nazaj se lahko uporabi zakatera koli vrsta tiskanega vezjakjer stranski prehodi povzročajo poslabšanje integritete signala, z minimalnimi upoštevanji zasnove in postavitve. Nasprotno pa je treba pri uporabi slepih prehodov upoštevati razmerje stranic.

Značilnosti vrtanja nazaj na tiskano vezje

Prednosti vrtanja nazaj

● Zmanjšanje motenj šuma in determinističnega tresenja;

● Izboljšanje integritete signala;

● Lokalno zmanjšanje debeline;

● Zmanjšajte uporabo zakopanih in slepih prehodov ter zmanjšajte težavnost proizvodnje tiskanih vezij;

● Nižja stopnja bitnih napak (BER);

● Manjše slabljenje signala z izboljšanim prilagajanjem impedance;

● Minimalen vpliv na oblikovanje in postavitev;

● Povečana pasovna širina kanala;

● Povečane hitrosti prenosa podatkov;

● zmanjšane emisije EMI/EMC iz odcepnega konca;

● Zmanjšano vzbujanje resonančnih načinov;

● Zmanjšana presluh med prehodi;

● Nižji stroški kot pri sekvenčnih laminacijah.

Slabost vrtanja nazaj

Visoki signali imajo pogosto težave, ki so lahko povezane z premajhno izkoriščenostjo prek odcepnih kanalov. Oglejmo si podrobneje nekaj težav s odcepnimi kanali.

Deterministično tresenje: 
Obe uri merita čas, količina časovne napake pa se imenuje tresenje. Odvračilno tresenje je tisto, kar je znano kot redna (tj. omejena) časovna sprememba.

Slabljenje signala:
Ko je zvok oslabljen, se njegova intenzivnost zmanjša in pulz postane šibkejši.

Sevanje zaradi elektromagnetnih motenj:

Prehodni kabel se lahko uporablja kot antena, ki oddaja elektromagnetne motnje.

Splošne značilnosti 

● Večinoma so na hrbtni strani toge deske;

● Običajno se uporablja na 8 ali več plasteh;

● Debelina plošče je več kot 2,5 mm;

● Najmanjša velikost držala je 0,3 mm;

● Prerez vrtalnika je 0,2 mm večji od prehodnih odprtin;

● Toleranca globine vrtanja nazaj +/- 0,05 mm.

Kakšno vrsto tiskanega vezja je treba vrtati nazaj?

Običajno so luknje v tiskanem vezju izvrtane skozi ploščo (od zgoraj navzdol). Če je sled, ki povezuje prehodne odprtine, blizu zgornje plasti (ali spodnje plasti), bo to povzročilo razcepitev na prehodni odprtini medsebojne povezave tiskanega vezja, kar bo vplivalo na kakovost signala in povzročilo odboje. Signali, ki potujejo hitreje, so zaradi tega bolj prizadeti.

Da bi dosegli visokokakovosten prenos signala, je na splošno razumljivo, da je treba pri vezju na tiskanem vezju s signali s hitrostjo približno 1 Gbps upoštevati zasnovo z vrtanjem v ozadju. Seveda načrtovanje visokohitrostnih povezovalnih linij zahteva sistemsko inženirstvo in ni tako preprosto, kot se morda zdi. Če sistemske medsebojne povezave niso predolge ali je zmogljivost čipa dovolj močna, je lahko kakovost signala brezhibna brez vrtanja v ozadju. Zato je simulacija sistemskih medsebojnih povezav najnatančnejša metoda za ugotavljanje, ali je vrtanje v ozadju potrebno ali ne.

Morda veste, da se poleg uporabe tehnologije vrtanja nazaj lahko za zmanjšanje ali optimizacijo dolžine priključka uporabijo tudi različne metode gradnje. Sem spadajo različne razporeditve zlaganja, kjer so sledi vezij premaknjene v plasti bližje koncu priključka, lasersko izvrtane luknje za priključke (mikro priključke) ali slepi in zakopani priključki. Poleg tega, ker se za zmanjšanje odboja signala na visokofrekvenčnih ploščah (nad 3 GHz) uporabljajo druge metode, vrtanje nazaj ni potrebno.

Vendar pa ti pristopi niso vedno praktični z vidika proizvodnega obrata in stroškov za zmanjšanje izgube signala v mnogih tiskanih vezjih z visoko gostoto ali zadnjih/srednjih ploščah. Zato je edina praktična možnost, da prevrtate prehodne odprtine. Ko slepe prehodne odprtine niso možnost, postane vrtanje prehodnih odprtin nujno za visokofrekvenčne plošče (več kot 1 GHz znotraj 3 GHz).

In ker ima tiskano vezje toliko plasti, nekaterih lukenj ni mogoče zasnovati kot slepe luknje (na primer, na 16-plastnem tiskanem vezju se morajo nekatere prehodne luknje povezati s plastmi od 1 do 10, druga prehodna luknja pa s plastmi od 7 do 16; ta zasnova ni primerna za slepe luknje, je pa primerna za vrtanje nazaj).

Kako narediti vrtanje nazaj na tiskano vezje?

Postopek vrtanja nazaj

1. Za iskanje prve luknje za vrtanje uporabite pozicionirno luknjo na priloženi tiskani veziji.

2. Pred nanašanjem prevleke s suho membrano zatesnite odprtino za pozicioniranje.

3. Luknjo posujte z bakrom v prahu, da ustvarite vodilni tokokrog.

4. Ustvarite zunanjo grafiko na tiskanem vezju.

5. Po izdelavi vzorca zunanje plasti bo grafična plošča nanesena na tiskano vezje. Pred tem postopkom je ključnega pomena, da luknjo za namestitev zatesnite s suho membrano.

6. Za poravnavo zadnjega izvrtanja uporabite luknje za namestitev prvega izvrtanja, nato pa s svedrom izvrtajte galvanizirane luknje, ki zahtevajo ta postopek.

7. Po končnem vrtanju je treba ploščo očistiti, da se znebimo morebitnih ostankov svedrov.

8. Ko je plošča potrjena in je bila izboljšana integriteta signala, bodite pozorni na to, ali se vrtanje izvaja pravilno.

Preizkusite vaje za hrbet 

Ko je usmerjanje končano, moramo zagotoviti, da so zadnje izvrtine pravilno nastavljene. Da bi to potrdili, vklopite vse plasti. Videli boste, da ima rob prehodov dve barvi. Prva ali začetna plast je prikazana rdeče, zadnja plast pa modro. Preprosto je ločiti prehode z zadnjim izvrtanjem od drugih prehodov. Vidni so le prehodi z zadnjim izvrtanjem, ki so označeni z dvema barvama.

Po izbiri lokacije v glavnem meniju kliknite na Drill Table (Tabela vrtanja), da ugotovite, koliko prehodnih prehodov, PTH in drugih trollov je bilo izvedenih.

Tehnične težave pri postopku vrtanja nazaj.

1.Nadzor globine vrtanja nazaj
Za natančno obdelavo slepih prehodov je ključnega pomena nadzor globine vrtanja. Na toleranco globine vrtanja v veliki meri vplivata natančnost opreme za vrtanje in toleranca debeline medija. Na natančnost vrtanja pa lahko vplivajo tudi zunanji dejavniki, kot so upor vrtanja, kot konice svedra, učinek stika med pokrivno ploščo in merilno napravo ter upogibanje plošče. Za doseganje najboljših rezultatov in upravljanje natančnosti vrtanja v vrtalniku je ključnega pomena, da med proizvodnjo izberete prave materiale in tehnike vrtanja. Oblikovalci lahko zagotovijo visokokakovosten prenos signala in se izognejo težavam z integriteto signala z natančnim upravljanjem globine vrtanja v vrtalniku.

2. Nadzor natančnosti vrtanja nazaj
Natančen nadzor vrtanja nazaj je ključnega pomena za nadzor kakovosti tiskanih vezij v nadaljnjih procesih. Vrtanje nazaj vključuje sekundarno vrtanje glede na premer začetne luknje svedra, natančnost sekundarnega vrtanja pa je ključnega pomena. Na natančnost sovpadanja sekundarnega vrtanja lahko vpliva več spremenljivk, kot so raztezanje in krčenje plošče, natančnost stroja in tehnike vrtanja. Bistveno je zagotoviti, da je postopek vrtanja nazaj natančno nadzorovan, da se zmanjšajo napake in ohrani idealen prenos in celovitost signala.

Najpomembnejši in najzahtevnejši korak je vrtanje, saj lahko že majhna napaka povzroči znatno škodo. Preden oddate naročilo, morate upoštevati znanje izdelovalca tiskanih vezij. Richfulljoy ponuja plošče z vrtanjem po dostopnih cenah in je specializiran za sestavljanje prototipov tiskanih vezij. Naše prednosti vključujejo hitre dobavne roke in visoko zanesljivost. Richfulljoy, znani proizvajalec tiskanih vezij na Kitajskem, ima vse znanje in sposobnosti, potrebne za pomoč. Če imate kakršne koli predloge za sestavljanje tiskanih vezij ali prototip, nas kontaktirajte: mkt-2@rich-pcb.com