PCB製程-背鑽

• 一、什麼是PCB背鑽？

背鑽實際上是一種特殊的孔深鑽。在多層板的生產中，比如12層板的生產，我們需要將第一層連接到第九層。通常，我們鑽通孔（drill），然後沉銅。這樣一來，一樓就直接連接到了十二樓。實際上，我們只需要將一樓連接到九樓。因為從10樓到12樓沒有線路連接，所以就像一根柱子。

該支柱影響信號的路徑，導致通信信號中的信號完整性問題。所以從相反的一側（二次鑽孔）鑽這個額外的柱子。所以叫背鑽，但一般不如鑽孔乾淨，因為後面的工序會電解出一點點銅，而且鑽尖本身也很鋒利。因此，PCB廠商會留下一個小點。

上圖為通孔Back Drill剖面示意圖：左邊為正常的信號通孔；右邊為Back drill後的通孔示意圖，表示從Bottom層一直鑽到走線Trace所在的信號層。

• 二、為什麼要做背鑽設計？

PCB的過孔通常為通孔設計（從Top表層貫通到Bottom底層），當連接過孔的PCB走線比較靠近TOP層時，就會在PCB互連鏈路的過孔處產生「Stub」分叉，造成信號的反射、影響信號質量，這種影響對於越高速的信號影響越大。因此，需要想辦法把PCB通孔的Stub去除，「背鑽」（Back Drill）就是這樣一種PCB加工技術。
背鑽的優點是什麼？
1. 減少噪音干擾。
2. 提高信號完整性。
3. 局部板厚變小。
4. 減少盲孔的使用，降低PCB生產製程的難度。

背鑽的作用是鑽出沒有連接或傳輸功能的通孔部分，避免高速信號傳輸的反射、散射和延遲，給信號帶來“失真”。研究表明，影響信號系統信號完整性的主要因素有設計、板料、傳輸線、連接器、芯片封裝等因素，通孔對信號完整性環的影響較大。

• 四、背鑽流程圖

• 五、多高速率的信號需要應用BackDrill技術？

• 通常的認識：≥5Gbps速率的信號需要考慮增加Back Drill設計。
• 如果晶片驅動能力足夠強，或系統互連鏈路不那麼長，也許不做Back Drill設計信號質量同樣能過關。

註: 任何一個通訊鏈路都包含三個部份：發送器(TX)、媒質(訊息通道)、接收器(RX)。