Co to jest wiercenie wsteczne w PCB?

Jednym z wyzwań stojących przed projektowaniem i produkcją PCB jest utrzymanie integralności sygnału. Wiercenie wsteczne, zwane również wierceniem o kontrolowanej głębokości (CDD), służy do usuwania przewodzących przez kołki miedzianego cylindra w otworze przelotowym w obwodach drukowanych (PCB). Jako część przelotki, odgałęzienie może powodować poważne problemy z integralnością sygnału w szybkim projekcie. Ponadto za pośrednictwem odgałęzienia sygnał będzie odbijany od końca odgałęzienia, zakłócając w ten sposób oryginalny sygnał. Innymi słowy, jeśli odcinek jest dość długi, zniekształcenie będzie poważne. Króciec przelotowy nie działa w otworze przelotowym platerowanym, ponieważ nie przyczynia się do transmisji sygnału. Warto zauważyć, że płytki PCB wysokiej częstotliwości (większe niż 3GHz) nie wymagają wstecznego wiercenia w celu zmniejszenia odbić sygnału, ponieważ można zastosować inne alternatywne strategie, takie jak alternatywne układy stosu.

Jak więc wiercenie wsteczne rozwiązuje problem integralności sygnału? Używając nieco większego wiertła, ponownie wywierć otwory po wykonaniu platerowanego otworu przelotowego, aby usunąć te kołki. Z powrotem wywiercić otwory na ustaloną i kontrolowaną głębokość, która jest bliska, ale nie dotyka ostatniej warstwy używanej przez przelotkę. Idealny pozostały odcinek powinien wynosić mniej niż 10 mil. Średnica tylnego otworu wiertniczego jest nieco większy niż w przypadku platerowanego otworu przelotowego. Zazwyczaj średnica tylnego wiertła jest od 8 mil do 10 mil większa niż oryginalna średnica wiertła. Powodem jest to, że odstępy śladów i płaszczyzn muszą być wystarczająco duże, aby uniknąć przypadkowego przewiercenia śladów i płaszczyzn sąsiadujących z wierceniem wstecznym podczas procesu wiercenia wstecznego.

Wiercenie wsteczne PCB

Rysunek 1: Przed wierceniem wstecznym

 

Powrót Wiercenie PCB

Rysunek 2: Po wierceniu wstecznym

Oto przykład wiercenia wstecznego. W 12-warstwowym stosie znajduje się otwór przelotowy od pierwszej do dwunastej warstwy. Podczas gdy przelotka jest używana tylko do sygnałów z pierwszej do trzeciej warstwy. W ten sposób za pomocą odcinków nakłada się po trzeciej do dwunastej warstwie. W rezultacie, rezonans i odbicie wystąpią przy bardzo wysokich częstotliwościach, tłumiąc w ten sposób sygnał o częstotliwości rezonansowej. Dlatego po trzeciej do dwunastej warstwie należy wykonać wiercenie wsteczne, aby usunąć powłokę miedzianą i skrócić długość króćca. Aby usunąć niepożądaną miedź, średnica tylnego otworu powinna być większa niż oryginalna średnica wiertła. Głębokość wiercenia definiuje się jako sumę grubości wszystkich warstw od warstwy początkowej do warstwy końcowej minus grubość warstwy końcowej.

Wiercenie wsteczne PCB

Po podjęciu decyzji o wierceniu wstecznym, następnym krokiem jest określenie, ile może zachować długość rozwiercania. Decyzja jest podyktowana następującymi czynnikami: wymaganą wydajnością integralności sygnału oraz faktycznymi względami i ograniczeniami dotyczącymi opłacalnej produkcji. Ogólnie rzecz biorąc, wzrost kosztów produkcji PCB wynika ze wzrostu liczby przelotek wstecznych i zmniejszenia maksymalnej pozostałej długości króćca.

 

Jeśli masz jakiekolwiek pytania dotyczące wiercenia wstecznego PCB, skontaktuj się z naszymi inżynierami:

 

Numer referencyjny:

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/