Kontrollitud sügavusega puurimine PCB-tootmises: tagasipuurimine, mis on tagasipuurimine trükkplaatides?

Taustapuurimine mitmekihilistes trükitud juhtmestikus on protseduur, mille käigus eemaldatakse lüliti, et luua läbiviike, võimaldades signaalidel liikuda ühelt plaadi kihilt teisele. (Signaali edastuse ajal tekitavad tünnid peegeldust, hajumist, viivitust ja muid probleeme, mis põhjustab signaali moonutamist.) Kontrollitud sügavusel puurimine nõuab keerulisi oskusi. Mitmekihiliste trükkplaatide, näiteks 12-kihiliste plaatide valmistamine nõuab esimese kihi ühendamine üheksanda kihiga. Tavaliselt puurime läbi augud ainult üks kord enne läbiviikude plaatimist. Esimene ja 12. korrus on seega kohe ühendatud. Tegelikult tuleb esimene korrus lihtsalt üheksanda korrusega ühendada. Kuna 10. kuni 12. tasandit ühendavad juhtmed puuduvad, meenutavad need sambaid. See veerg mõjutab signaali teed ja võib kahjustada sidesignaali signaali terviklikkust. Seetõttu puuriti lisasamba (tööstuses viidatud kui STUB) vastasküljele sekundaarne auk.

Seetõttu nimetatakse seda tagasipuurimiseks, kuid see on tavaliselt vähem puhas kui puurimine, kuna järgmises etapis elektrolüüsitakse osa vaske ja puuri ots on samuti terav. Seetõttu jätame väga väikese punkti; selle järelejäänud STUB-i pikkust nimetatakse B-väärtuseks ja see jääb tavaliselt vahemikku 50–150 UM.

Tagapuurimise PCB tehnoloogia

Kuna kõrgsageduslike rakenduste puhul on vaja vähendada signaalikadu, on signaali läbimiseks vaja kihte ühendavat auku, kui see ühest teise liigub. Selle rakenduse jaoks on soovitatav vase ülejääk sellest august eemaldada, kuna see töötab antennina ja mõjutab edastamist, kui signaal peaks voolama näiteks 20-kihilise plaadi esimesest kihist teise.

Suurema signaali stabiilsuse saavutamiseks puurime august "liigse" vase välja, kasutades vastupuurimist (kontrollitud sügavus z-teljel). Ideaalne tulemus on see, et ots (või "liigne" vask) oleks võimalikult lühike. Tavaliselt peaks tagantpuuri suurus olema 0,2 mm suurem kui vastav läbimõõt.

Thetagantpuurimisprotsess eemaldab jämedadplaaditud-läbiavadest (vias). Tükid on mittevajalikud /Viade kasutamata osad, mis ulatuvad kaugemale kui viimane ühendatud sisekiht.
Tüved võivad kaasa tuuapeegeldused, samutivõimsuse, induktiivsuse ja impedantsi häired. Need katkestusvead muutuvad levikiiruse suurenemisega kriitiliseks.
Tagaplaadidja eriti paksud trükkplaadid võivad vastu pidadamärkimisväärsed signaali terviklikkuse häiredtünnide kaudu. Sest Kõrgsageduslikud PCB-d(nt impedantsi juhtimisega), tagantpuurimise rakendamine, samuti rakendaminepimedad ja maetud viaad, võib olla osa lahendusest.
Taustadrilli saab rakendadamis tahes tüüpi trükkplaatkus tünnid põhjustavad signaali terviklikkuse halvenemist, võttes arvesse minimaalseid disaini ja paigutuse kaalutlusi. Seevastu pimedate vibude kasutamisel tuleb meeles pidada kuvasuhet.

PCB tagapuurimise omadused

Tagapuurimise eelised

● Vähendage mürahäireid ja deterministlikku värinat;

● Parandada signaali terviklikkust;

● Lokaalne paksuse vähendamine;

● Vähendage maetud ja pimedate läbipääsude kasutamist ning vähendage PCB-de tootmise raskusi;

● Madalam bitiveamäär (BER);

● Väiksem signaali sumbumine koos täiustatud impedantsi sobitamisega;

● minimaalne mõju disainile ja paigutusele;

● Suurenenud kanali ribalaius;

● Suurenenud andmeedastuskiirus;

● vähenenud EMI/EMC emissioonid otsaotsast;

● Resonantsrežiimide ergastuse vähendamine;

● Vähendatud läbirääkimiste arv;

● Madalamad kulud kui järjestikused lamineerimised.

Tagapuurimise puudus

Kõrgetel signaalidel on sageli probleeme, mis võivad olla alakasutamisega seotud tünnide kaudu. Vaatame lähemalt mõnda tünniga seotud probleemi.

Jitter Deterministlik: 
Mõlemad kellad on ajastatavad ja ajavea suurust nimetatakse värinaks. Heidutusvärinaks nimetatakse regulaarset (st piiratud) ajalist modifikatsiooni.

Signaali sumbumine:
Kui heli summutatakse, väheneb selle intensiivsus ja pulss nõrgeneb.

EMI kiirgus:

EMI-d kiirgava antennina saab kasutada via stub-i.

Üldised omadused 

● Enamasti on tagaküljel jäigad lauad;

● Tavaliselt kasutatakse 8 või enama kihi peal;

● Tahvli paksus on üle 2,5 mm;

● Minimaalne hoide suurus on 0,3 mm;

● Backdrill on 0,2 mm suurem kui läbiviigud;

● Tagapuurimise sügavuse tolerants +/-0,05 mm.

Milline PCB vajab tagasipuurimist?

Tavaliselt puuritakse PCB plaadi augud läbi plaadi (ülevalt alla). Kui läbipääsuavasid ühendav jälg on ülemise kihi (või alumise kihi) lähedal, põhjustab see PCB ühenduslingi läbipääsuava juures hargnemist, mis mõjutab signaali kvaliteeti ja põhjustab peegeldusi. See mõju mõjutab rohkem kiiremas tempos liikuvaid signaale.

Signaaliedastuse kõrge kvaliteedi saavutamiseks on üldiselt arusaadav, et PCB plaadi vooluringi rada koos selle signaalidega kiirusega umbes 1 Gbps tuleb arvesse võtta, et see hõlmaks ka tagantpuurdisaini. Muidugi nõuab kiire ühenduvusliinide projekteerimine süsteemiehitust ega ole nii lihtne, kui võib tunduda. Kui süsteemi ühenduslülid ei ole liiga pikad või kiibi ajam on piisavalt tugev, võib signaali kvaliteet olla veatu ilma tagasipuurimiseta. Seetõttu on süsteemi ühendamise lingi simulatsioon kõige täpsem meetod kindlaks teha, kas järeldrill on vajalik või mitte.

Võib-olla olete teadlik, et lisaks tagasipuurimistehnoloogia kasutamisele saab tüve pikkuse vähendamiseks või optimeerimiseks kasutada ka erinevaid ehitusmeetodeid. Nende hulka kuuluvad erinevad virnastuskorraldused, kus vooluringi rööbaste jäljed nihutatakse kihtidesse, mis on lähemale läbiviigu otstele, laserpuuritud läbiviikude (mikroviade) aukudele või pimedatele ja maetud avadele. Lisaks, kuna kõrgsageduslike (kõrgemate kui 3 GHz) plaatide signaali peegelduse vähendamiseks kasutatakse muid meetodeid, ei ole tagantpuurimine vajalik.

Need lähenemisviisid ei ole aga tootmisüksuse ja kulude seisukohast alati praktilised, et vähendada signaalikadu paljudes suure tihedusega PCB-des või taga-/kesktasandites. Seega on ainuke praktiline valik via stub välja puurida. Kui pimedad läbiviigud ei ole valikuvõimalused, on kõrgsageduslike (üle 1 GHz sagedusega 3 GHz) plaatide puhul hädavajalik tagasipuurimine.

Ja kuna PCB-l on nii palju kihte, ei saa mõnda auku kujundada pimeaukudeks (näiteks 16-kihilisel PCB-l peavad mõned läbivad augud ühenduma kihtidega 1 kuni 10 ja teine ​​​​läbiava kihtidega 7 kuni 16; see disain ei sobi pimedate aukude jaoks, kuid sobib tagasipuurimiseks).

Kuidas teha PCB tagapuurimist?

Tagapuurimise protsess

1.Esimese puurimisaugu leidmiseks kasutage kaasasoleval PCB-l olevat positsioneerimisava.

2. Enne plaadistamist kasutage asendiava tihendamiseks kuiva membraani.

3. Pulbertage auk vasega, et luua juhtahel.

4. Looge PCB-le välimine graafika.

5. Pärast väliskihi mustri loomist käivitatakse graafikaplaat PCB-l. Enne seda protsessi on ülioluline sulgeda paigaldusauk kuiva membraaniga enne selle protsessi alustamist.

6. Kasutage tagumise puuri joondamiseks esimese puuri paigutusavasid, seejärel kasutage puurit, et puurida galvaniseeritud augud, mis nõuavad seda protseduuri.

7.Pärast viimast puurimist tuleb plaat puhastada, et vabaneda võimalikest puurimisjääkidest

8.Pärast plaadi valideerimist ja signaali terviklikkuse parandamist pöörake hoolikalt tähelepanu sellele, kas puurimistoimingut tehakse nõuetekohaselt.

Testige tagumisi puure 

Kui marsruut on lõppenud, peame tagama, et tagumised puurid on õigesti seadistatud. Selle kinnitamiseks lülitage sisse kõik kihid. Näete, et viase veljel on kaks värvi. Esimest ehk alguskihti näidatakse punaselt, viimast kihti aga siniselt. Tagapuuritud läbiviike on lihtne teistest eristada. Kahe värviga on nähtavad ainult tagumised puuritud vivid.

Pärast peamenüüst asukoha valimist klõpsake nuppu Drill Table, et näha, kui palju Vias-i, PTH-d ja muid trollimisi on tehtud.

Tagapuurimisprotsessi tehnilised raskused.

1.Tagumise puurimissügavuse juhtimine
Pimedate läbiviikude täpseks töötlemiseks on tagasipuurimise sügavuse juhtimine ülioluline. Tagapuurimissügavuse tolerantsi mõjutavad suuresti tagapuurimisseadme täpsus ja keskmise paksuse tolerants. Tagapuurimise täpsust võivad aga mõjutada ka välised muutujad, nagu puuritakistus, puuri otsa nurk, katteplaadi ja mõõteseadme vaheline kontaktmõju ning plaadi kõverdumine. Parimate tulemuste saamiseks ja tagasipuurimise täpsuse juhtimiseks on oluline valida tootmise ajal õiged puurimismaterjalid ja -tehnikad. Disainerid saavad tagada kvaliteetse signaaliedastuse ja vältida signaali terviklikkuse probleeme, haldades hoolikalt tagasipuurimise sügavust.

2.Tagapuurimise täpsuse kontroll
Täpne tagasipuurimise kontroll on PCB kvaliteedikontrolli jaoks järgmistes protsessides ülioluline. Tagumine puurimine hõlmab sekundaarset puurimist, mis põhineb algse puuri ava läbimõõdul, ja teisese puurimise täpsus on ülioluline. Teisese puurimise kokkulangevuse täpsust võivad mõjutada mitmed muutujad, nagu plaadi laienemine ja kokkutõmbumine, masina täpsus ja puurimistehnikad. Vigade minimeerimiseks ning ideaalse signaaliedastuse ja terviklikkuse säilitamiseks on oluline tagada, et tagapuurimise protseduur oleks täpselt kontrollitud puurimine.

Kõige olulisem ja keerulisem samm on puurimine, sest isegi väike viga võib põhjustada olulisi kahjustusi. Enne tellimuse esitamist peaksite kaaluma trükkplaatide valmistaja oskusi. Richfulljoy pakub taskukohase hinnaga tagasipuuritud plaate ja on spetsialiseerunud PCB prototüübi kokkupanekule. Meie eeliste hulka kuuluvad kiired tarneajad ja kõrge töökindlus. Hiinas tuntud trükkplaatide tootjal Richfulljoyl on kõik teie abistamiseks vajalikud teadmised ja oskused. Kui teil on PCB koostu või prototüübi kohta ettepanekuid, võtke meiega ühendust: mkt-2@rich-pcb.com