Bakborrande kretskort

Används huvudsakligen inom områden med extremt höga krav på signalintegritet, såsom 5G-kommunikationsbasstationer, höghastighetsservrar, datacenterswitchar och högpresterande datoranvändning (HPC).

Bakborrade kretskort minskar signalreflektion och förlust genom att ta bort via-stubbar, medan vanliga kretskort saknar denna process och har sämre signalöverföringsprestanda.

Genom sekundärborrning för att ta bort den redundanta delen av vias, förkorta via-längden så att den är nära ytanslutningens längd och optimera signalöverföringsvägen.

Vid frekvenser över 10 GHz kan signalförlusten minskas med 10–30 % och returförlusten kan förbättras med 5–10 dB.

Namngivna enligt tekniska parametrar som bakborrningsdjup, borrnoggrannhet och tillämplig frekvens, såsom högfrekventa bakborrade kretskort med bakborrningsdjup kontrollerat inom ±0,1 mm.

Nej, det är endast nödvändigt för konstruktioner med signalfrekvenser över 3 GHz och strikta krav på signalintegritet.

Härstammar från efterfrågan på höghastighetsdigitala kretsar på 1990-talet, och tekniken har fortsatt att mogna och bli populär i och med utvecklingen av 5G och big data.

Utveckling mot mer exakt bakborrningsnoggrannhet (t.ex. ±0,05 mm) och högre frekvensanpassningsförmåga (100 GHz+).

IPC-6012-standarden specificerar krav för noggrannhet och stubblängd vid bakborrning, och olika företag har också sina egna interna kontrollstandarder.

Tillräckligt med utrymme för bakborrning bör reserveras för att undvika störningar mellan bakborrade hål och andra hål eller spår. Det rekommenderas att viaavståndet är ≥0,3 mm.

Bakborrningsdjup = total vialängd - effektiv anslutningslängd, och den effektiva anslutningslängden bestäms vanligtvis enligt signallagrets position.

Håldiametern är generellt 0,2–0,4 mm. Det är nödvändigt att noggrant beakta noggrannheten vid bakborrning och kretskortstillverkningsprocessens kapacitet. Ju större håldiameter, desto lägre svårighetsgrad vid bakborrning.

Höghastighetsdifferentialsignaler (som PCIe 5.0, SerDes), högfrekventa analoga signaler och andra signaler som är känsliga för signalintegritet kräver bakåtborrning.

Staplingen bör säkerställa noggrann överensstämmelse mellan det bakborrade skiktet och signalskiktet, kontrollera tjockleksjämnheten hos det dielektriska skiktet och undvika att påverka bakborrningens noggrannhet.

Ja, bakborrningsprocessen ökar borrprocedurer och inspektionskostnader, vanligtvis med 20–50 %.

Utför bakborrning för kritiska signaler, använd andra optimeringsmetoder för icke-kritiska signaler och planera bakborrningsområdet och mängden på ett rimligt sätt.

Parametrar som bakborrningsdjup, tolerans (t.ex. ±0,1 mm) och stubblängdsgräns (t.ex. ≤0,2 mm) måste markeras.

Använd programvara som HFSS och SIwave för att jämföra indikatorer som signalförlust och returförlust före och efter bakborrning.

Lägg till positioneringshål i konstruktionen, klargör positioneringsreferensen med tillverkaren och säkerställ att konstruktionskoordinatsystemet överensstämmer med tillverkningskoordinatsystemet.

Konventionell borrning → elektroplätering → bakborrning → hålväggsbehandling → mönsteröverföring → etsning, etc. Nyckeln är bakborrningsprocessen.

Använder huvudsakligen CNC-borrmaskiner, såsom tyska Schmoll- och Hitachi-borrmaskiner, som behöver vara utrustade med högprecisionspositioneringssystem.

Väljs utifrån håldiameter och bakborrningsdjup. Vanligtvis används borr i volframkarbid med en spetsvinkel på 118°–140°.

Hastigheten är vanligtvis 10 000–20 000 rpm och matningshastigheten är 0,02–0,05 mm/varv, vilket behöver justeras beroende på kortmaterialet och borret.

Genom högprecisionsutrustning, kalibrering av positioneringssystem, onlinemätning etc., för att säkerställa att toleransen för bakborrningsdjupet ligger inom ±0,1 mm.

Kontrollera borrslitaget, använd lämpliga borrparametrar och utför polering av hålväggen efter borrning.

Vanligtvis krävs för att reparera kopparskiktet på hålväggen som skadats under bakborrning och säkerställa elektrisk prestanda.

Hög-Tg-kortmaterial har hög hårdhet, vilket ökar svårigheten att bakborra och kräver förbättrad slitstyrka mot borrkronor; vanliga FR-4-kortmaterial är relativt enkla att bearbeta.

Ja, men processen är svårare och kräver exakt kontroll av bakborrningsdjupet för att undvika att borra igenom andra lager.

Feljustering vid bakborrning, för lång stubblängd, skador på hålväggen, ofullständig bakborrning etc.

Inklusive mätning av bakborrningsdjup, detektering av stublängd, detektering av hålväggsjämnheter, elektrisk prestandatestning etc.

Använd metallografiska sektionsmikroskop och röntgendetekteringsutrustning, med en mätnoggrannhet på upp till ±0,01 mm.

Generellt sett krävs att stubblängden är ≤0,2 mm, och för avancerade applikationer är den ≤0,1 mm.

Observera om hålväggen är slät och fri från delaminering genom ett metallografiskt mikroskop, eller använd ett svepelektronmikroskop (SEM) för detektion.

Se IPC-TM-650-standarden för att testa indikatorer som insättningsförlust, returförlust och överhörning.

Icke-överensstämmande produkter kännetecknas av för stor tolerans för bakborrningsdjup, för stor stubblängd, skador på hålväggen som påverkar den elektriska prestandan etc.

Spåra till specifika processer och utrustning genom produktionsregister, utrustningsparameterloggar och inspektionsrapporter.

Optimera processparametrar, regelbundet underhålla utrustning, stärka personalutbildningen och strikt implementera kvalitetsinspektionsprocedurer.

Generellt sett överensstämmer den övergripande kvalitetsgarantiperioden för kretskortet, vanligtvis 1–3 år, i enlighet med företagets föreskrifter.

Minskad utrustningens noggrannhet, felaktiga processparametrar, deformation av brädan, slitage på borrkronor etc.

Lämplig för höghastighetskortmaterial, såsom Rogers-serien och Isola FR408HR lågförlustkortmaterial.

Kortmaterial med låg dielektricitetskonstant har liten signalförlust, men deras hårdhet kan påverka bearbetbarheten vid bakborrning; vanliga kortmaterial är lätta att bearbeta men har dålig signalprestanda.

Kräver en slät kopparfolieyta och jämn tjocklek, vanligtvis används 18 μm eller 35 μm elektrolytisk kopparfolie.

Isoleringsmaterialens värmeutvidgningskoefficient och hårdhet påverkar noggrannheten vid bakborrning och hålväggens kvalitet. Material med god värmestabilitet bör väljas.

Lödmaskfärg måste ha god vidhäftning och kemisk resistens för att undvika att bläcket flagnar efter bakborrning och påverkar prestandan.

Ja, blyfria kortmaterial uppfyller miljökraven och deras prestanda uppfyller behoven hos bakborrade kretskort.

Prioritet ges till borr i hårdmetall (såsom volfram-koboltlegering), vilka har god slitstyrka och är lämpliga för höghastighetsborrning.

Ju tjockare brädan är, desto svårare är det att kontrollera bakborrningsdjupet, vilket kräver utrustning och processer med högre precision.

Den minsta håldiametern som för närvarande är möjlig är 0,15 mm, men ju mindre hålet är, desto högre blir svårigheten och kostnaden för bakborrningen.

Begränsat av utrustning och processer överstiger det maximala djupet i allmänhet inte 5 mm, och specialprocesser kan nå 8 mm.

Noggrannheten vid upprepning av positionering måste uppgå till ±0,02 mm för att säkerställa jämn bakborrning.

Kontrollera borrkraften inom ett rimligt intervall genom att justera matningshastighet, rotationshastighet och borrparametrar för att undvika skador på brädan.

Bearbetningstiden per hål är cirka 1–3 sekunder, beroende på bakborrningsdjupet och utrustningens prestanda.

Justera omfattande baserat på faktorer som skivmaterialtyp, håldiameter, bakborrningsdjup och utrustningens prestanda.

Ja. Kylvätska kan sänka borrtemperaturen, ta bort spånor, förlänga borrhålets livslängd och förbättra bearbetningskvaliteten.

För hög hastighet kan orsaka borrslitage och ojämna hålväggar, medan för låg hastighet påverkar bearbetningseffektiviteten. Rimlig matchning krävs.

För hög matningshastighet kan orsaka brädesönderrivning, ojämna hålväggar, feljustering vid bakåtborrning etc.

Ja. Moderna CNC-borrmaskiner kan uppnå automatiserad bakborrning genom programmering för att förbättra produktionseffektiviteten och konsekvensen.

Inklusive kostnad för skivmaterial, bearbetningskostnad (inklusive bakborrningsprocess), inspektionskostnad, skrotkostnad etc.

Kostnaden för bakborrningsprocessen står för cirka 15–30 % av den totala kostnaden för kretskort.

Viktiga faktorer inkluderar krav på noggrannhet vid bakborrning, antal bakborrade hål, pris på skivmaterial, avskrivningar på utrustning etc.

Optimera designen för att minska antalet bakborrade hål, förbättra processeffektiviteten, minska kasseringsgraden och köpa in kartongmaterial i bulk.

Ställ in noggrannheten och processstandarderna för bakborrning rimligt i enlighet med faktiska applikationskrav för att undvika orimliga designkostnader.

Priset för en högprecisions-CNC-bakborrmaskin varierar från 1 till 3 miljoner yuan.

Vanligtvis beräknas baserat på antalet bakborrade hål, bakborrningsdjup, noggrannhetskrav etc., med ett enhetspris på 0,01-0,1 yuan per hål.

Inspektionskostnaderna står för cirka 10–15 % av den totala kostnaden, inklusive avgifter för metallografisk inspektion och elektriska provningar.

Omfattar huvudsakligen borr, kylvätskor, slipmaterial etc., där borrkostnaderna står för mer än 60 % av förbrukningskostnaderna.

Kostnaden för bakborrade kretskort är 20–50 % högre än för vanliga kretskort, beroende på processens komplexitet.

Används i RF-moduler och basbandsbehandlingskort i 5G-basstationer för att optimera signalöverföring och minska signalförlust.

Förbättrar servrars prestanda för höghastighetsdataöverföring, minskar signalfördröjning och bitfelsfrekvens och säkerställer stabil dataöverföring.

Med utvecklingen av fordonsintelligens används den i höghastighetskommunikationsmoduler i fordon för att möta signalöverföringsbehoven hos system som ADAS.

Tillämpas i avancerad konsumentelektronik (som högpresterande bärbara datorer och premiummoderkort för mobiltelefoner), men med högre kostnader.

Kräver högre tillförlitlighet och precision, med striktare kontroll över bakborrningsdjup och kvalitet.

Används i höghastighetssignalbehandlingskort i medicinsk bildutrustning och utrustning för övervakning av vitala tecken för att säkerställa signalnoggrannhet.

Används i små mängder i scenarier som kräver hög signalstabilitet, såsom industriella Ethernet- och PLC-styrkort.

I höghastighets-IoT-gateways och edge computing-enheter kan backdrilling förbättra signalöverföringsprestanda för att möta behoven av stordataöverföring.

Måste anpassas till extrema rymdmiljöer, med extremt höga krav på tillförlitlighet och strålningsbeständighet hos bakborrade kretskort.

Kräver högre konfidentialitet, anti-interferenskapacitet och miljöanpassningsförmåga, med strängare noggrannhet och kvalitetsstandarder för bakborrning.

Kalibrera om utrustningens positioneringssystem, kontrollera om design- och tillverkningsriktmärkena är konsekventa och justera borrparametrarna.

Möjliga orsaker inkluderar otillräckligt bakborrningsdjup eller mätfel. Lösningar inkluderar justering av bakborrningsdjupsparametrar och förstärkning av inspektioner.

Byt ut slitna borr, optimera borrparametrar och lägg till poleringsprocesser för hålväggar.

Kontrollera borrslitage, justera borrdjup och matningshastighet och borra om okvalificerade hål.

Minska borrkraften, välj lämpliga skivmaterial och utför lamineringsförstärkning efter borrning.

Identifiera bakborrningsdjup, stubblängd, hålväggskvalitet, jämför med konstruktionssimuleringsparametrar och felsök problem med elektriska anslutningar.

Justera borrhastighet och matningshastighet och använd avgradningsprocesser (t.ex. kemisk rengöring eller mekanisk slipning).

Överdrivet borrslitage, för hög borrkraft, ojämn hårdhet på brädan etc. Kräver snabb borrbyte och parameteroptimering.

Lokalisera kortslutningspunkter genom elektriska tester, kontrollera avståndet mellan bakborrade hål och spår och undersök problem med kopparskiktet i hålväggen.

Kontrollera att hålväggen är ren, se till att isoleringsmaterialet inte är skadat och reparera isoleringsskiktet vid behov.

Det finns många patent för bakborrningsprocesser och utrustning, främst innehas av stora kretskortstillverkare och utrustningsleverantörer.

Ledande företag dominerar den övre segmentet av marknaden, medan små och medelstora företag fokuserar på mellan- till lägre segment av marknader. Konkurrensen är hård, där teknisk innovation är nyckeln.

Kräver tvärvetenskapliga talanger med goda kunskaper inom kretskortsdesign, tillverkningsprocesser och signalintegritetsanalys.

Måste uppfylla miljöstandarder som RoHS och REACH, vilket minskar användningen av farliga ämnen och avfallsutsläpp.

Den internationella marknadsefterfrågan fortsätter att växa och utvecklas mot högre precision och lägre kostnader.

Inhemska företag förbättrar ständigt sin teknik, men den högre marknaden är fortfarande beroende av import, och oberoende FoU-kapacitet behöver stärkas.

Universitet, forskningsinstitutioner och företag samarbetar för att bedriva forskning om optimering av bakborrningsprocesser och nya materialtillämpningar.

Förbättra dina tekniska färdigheter genom utbildning i branschorganisationer, företagsintern utbildning och professionella tekniska kurser.

Utställningar som NEPCON China och CPCA Show visar upp teknik och utrustning för bakborrning.