PCB-Prozess – Hinterbohren

• I. Was ist PCB „Back Drill“?

Hinterbohren ist eigentlich eine spezielle Art des Bohrens für die Lochtiefe. Bei der mehrschichtigen Produktion nehmen wir als Beispiel eine 12-schichtige Platte. Wir müssen die ^1. Schicht mit der ^9. Schicht verbinden. Normalerweise bohren wir ein Durchgangsloch und versenken dann das Kupfer. Auf diese Weise ist die ^1. Schicht direkt mit der ^12. Schicht verbunden; Tatsächlich müssen wir jedoch nur die ^1. Schicht mit der ^9. Schicht verbinden. Da es keine Drahtverbindung von der ^10. Schicht zur ^12. Schicht gibt, ist es wie eine Säule.

Diese Säule beeinflusst den Signalpfad und führt zu Signalintegritätsproblemen bei Kommunikationssignalen. Wir bohren einen zusätzlichen Pfeiler von der gegenüberliegenden Seite (Sekundärbohren) und das nennt man Rückbohren.

Dies ist ein schematisches Diagramm eines Durchgangsloch-Hinterbohrers.
Links: Es zeigt ein normales Signaldurchgangsloch.
Rechts: Es zeigt ein schematisches Diagramm eines Durchgangslochs nach dem Rückbohren, das zeigt, dass es von der unteren Schicht bis zur Signalschicht gebohrt wird, wo sich die Leiterbahn befindet.

• II. Warum brauchen wir ein Hinterbohrdesign?

Die Durchgangslöcher von Leiterplatten sind in der Regel als Vias (von der oberen Schicht zur unteren Schicht) ausgeführt. Wenn die Leiterbahnen, die die Durchkontaktierungen verbinden, mit der obersten Schicht verbunden werden, entsteht an der Durchkontaktierung in der Verbindung der Leiterplatte eine „Stub“-Gabel, die eine Signalreflexion verursacht und die Qualität des Signals beeinträchtigt. Dieser Einfluss ist bei Hochgeschwindigkeitssignalen größer, daher ist es notwendig, die Stichleitungen der Durchkontaktierungen auf der Leiterplatte zu entfernen. „Back Drill“ ist eine PCB-Bearbeitungstechnologie, die zu diesem Zweck eingesetzt wird.
Welche Vorteile bietet der Hinterbohrer?
1. Reduzieren Sie Lärmstörungen.
2. Verbessern Sie die Signalintegrität.
3. Teilweise Plattendicke reduzieren.
4. Reduzieren Sie die Verwendung von Sacklöchern und die Schwierigkeit des PCB-Produktionsprozesses.

• III. Welche Funktion hat der Hinterbohrer?

Die Funktion des Hinterbohrers besteht darin, den Teil der Durchkontaktierung zu entfernen, der keine Verbindungs- oder Übertragungsfunktion hat, um Reflexion, Streuung und Verzögerung bei der Hochgeschwindigkeitssignalübertragung zu vermeiden, die zu Signalverzerrungen führen können. Dies weist darauf hin, dass der Hauptfaktor, der die Signalintegrität des Signalsystems beeinflusst, Design, Platinenmaterial, Übertragungsleitung, Stecker, Chip usw. sind. Es besteht kein Zweifel, dass die Durchkontaktierungen einen großen Einfluss auf die Signalintegritätsumgebung haben.

• IV. Zurück zum Drill-Flussdiagramm

• V. Welche Signalgeschwindigkeiten erfordern die Backdrill-Technologie?

• Generell gilt: Bei Signalen mit Geschwindigkeiten ≥5 Gbit/s sollte das Back-Drill-Design in Betracht gezogen werden.
• Wenn die Treiberfähigkeit des Chips stark genug ist oder die Systemverbindungsverbindungen nicht lang sind, ist es möglicherweise möglich, die Signalqualität ohne Back-Drill-Design zu verbessern.

Anmerkung: Jede Kommunikationsverbindung besteht aus drei Teilen: Sender (TX), Medium (Nachrichtenkanal) und Empfänger (RX).