PCBのバックドリルとは何ですか?

PCBの設計と製造が直面する課題のXNUMXつは、シグナルインテグリティを維持する方法です。。 制御深度ドリル(CDD)とも呼ばれるバックドリルは、プリント回路基板(PCB)のスルーホールにある銅バレルのスタブを介して導電性を除去するために使用されます。 ビアの一部として、スタブは高速設計で深刻なシグナルインテグリティの問題を引き起こす可能性があります。 さらに、スタブを介すると、信号がスタブの端から反射され、元の信号が乱されます。 つまり、スタブがかなり長いと、歪みが大きくなります。 ビアスタブは、信号伝送に寄与しないため、メッキされたスルーホールでは機能しません。 高周波PCBボードは注目に値します (3GHz以上)信号の反射を減らすためにバックドリルを必要としないのは、代替のスタックアップ構成などの他の代替戦略を使用できるためです。

では、バックドリルはシグナルインテグリティの問題をどのように克服するのでしょうか? 少し大きいドリルビットを使用して、メッキスルーホール製造後にこれらのスタブを削除するために穴を再ドリルします。 ビアが使用する最後の層に近いが接触していない、所定の制御された深さまで穴をバックドリルします。 理想的な残りのスタブは10mil未満である必要があります。 バックドリル穴の直径 メッキスルーホールよりわずかに大きいです。 通常、バックドリルビットの直径は、元のドリルの直径より8ミルから10ミル大きくなります。 その理由は、トレースとプレーンのギャップは、バックドリルプロセス中にバックドリルに隣接するトレースとプレーンを誤ってドリルスルーしないように十分に大きくなければならないためです。

PCBバックドリル

図1:バックドリルの前

 

バックドリルPCB

図2:バックドリル後

これがバックドリルの例です。 12層スタックの第XNUMX層から第XNUMX層までのスルーホールがあります。 一方、ビアは第XNUMX層から第XNUMX層への信号にのみ使用されます。 したがって、ビアスタブは第XNUMX層から第XNUMX層の後に適用されます。 結果として、 共振と反射は非常に高い周波数で発生します、それによって共振周波数で信号を減衰させます。 したがって、第XNUMX層から第XNUMX層の後にバックドリルを実行して、銅メッキを除去し、スタブの長さを短くします。 不要な銅を除去するために、バックドリル穴の直径は元のドリル直径よりも大きくする必要があります。 掘削深さは、開始層から終了層までのすべての層の厚さの合計から終了層の厚さを引いたものとして定義されます。

PCBバックドリル

バックドリルの決定がなされたら、次のステップは、リーミングスタブの長さをどれだけ維持できるかを決定することです。 決定は、次の要因によって決定されます。必要なシグナルインテグリティパフォーマンスと実際の費用効果の高い製造上の考慮事項と制限。 一般に、PCB製造コストの増加は、バックドリルビアの数の増加と最大残りスタブ長の減少によるものです。

 

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参照:

https://www.altium.com/documentation/altium-designer/controlled-depth-drilling-or-back-drilling-ad?version=18.1

https://www.protoexpress.com/blog/back-drilling-pcb-design-and-manufacturing/