PCB Tecnico - Scopri di più sui punti di attenzione per PCB vias e perforazione posteriore. Ecco le risposte che vuoi!

1. Via progettazione in PCB ad alta velocità

Nella progettazione PCB ad alta velocità, i PCB multistrato sono spesso richiesti e i vias sono un fattore importante nella progettazione PCB multistrato. Il foro passante nel PCB è composto principalmente da tre parti: il foro, l'area del pad intorno al foro e l'area di isolamento dello strato di POWER. Successivamente, comprendiamo i problemi e i requisiti di progettazione dei vias nei PCB ad alta velocità.

L'impatto dei vias nei PCB ad alta velocità

Nella scheda multistrato PCB ad alta velocità, la trasmissione del segnale da uno strato di linea di interconnessione a un altro strato di linea di interconnessione deve essere collegata tramite vias. Quando la frequenza è inferiore a 1 GHz, i vias possono svolgere un buon ruolo nella connessione., La sua capacità parassitaria e induttanza possono essere ignorate. Quando la frequenza è superiore a 1 GHz, l'effetto parassitario della via non può essere ignorato sull'integrità del segnale. In questo momento, la via appare come un punto di interruzione discontinuo dell'impedenza sul percorso di trasmissione, che causerà riflessione, ritardo e attenuazione del segnale. E altri problemi di integrità del segnale.

Quando il segnale viene trasmesso ad un altro livello attraverso il foro via, lo strato di riferimento della linea del segnale funge anche da percorso di ritorno del segnale via foro e la corrente di ritorno fluirà tra gli strati di riferimento attraverso l'accoppiamento capacitivo, causando problemi come rimbalzo a terra.

Tipo di via

Le vie sono generalmente divise in tre categorie: fori passanti, fori ciechi e fori sepolti.

Foro cieco: Si trova sulla superficie superiore e inferiore del circuito stampato con una certa profondità ed è utilizzato per il collegamento del circuito superficiale e del circuito interno sottostante. La profondità del foro e il diametro del foro di solito non superano un certo rapporto.

Foro sepolto: si riferisce al foro di collegamento situato nello strato interno del circuito stampato, che non si estende alla superficie del circuito stampato.

Foro passante: Questo tipo di foro passa attraverso l'intero circuito stampato e può essere utilizzato per l'interconnessione interna o come foro di posizionamento dell'installazione del componente. Poiché il foro passante è più facile da realizzare nel processo, il costo è inferiore, quindi viene utilizzato il circuito stampato generale

Via progettazione in PCB ad alta velocità

Nella progettazione PCB ad alta velocità, vias apparentemente semplici spesso portano grandi effetti negativi alla progettazione del circuito. Al fine di ridurre gli effetti avversi causati dagli effetti parassitari dei vias, si possono ottenere quanto segue nella progettazione:

(1) Scegliere un ragionevole via dimensione. Per la progettazione PCB a densità generale multistrato, è meglio usare i vias di 0.25mm/0.51mm/0.91mm (fori perforati/pads/area di isolamento POWER); per alcuni PCB ad alta densità, 0.20mm/0.46 può essere utilizzato anche Per vie di mm/0.86mm, è possibile provare anche vie non passanti; per via di alimentazione o messa a terra, è possibile prendere in considerazione l'utilizzo di una dimensione più grande per ridurre l'impedenza;

(2) Più grande è l'area di isolamento POWER, meglio è, considerando la densità di via sul PCB, generalmente D1 = D2 + 0,41;

(3) Le tracce del segnale sul PCB non dovrebbero essere modificate il più possibile, vale a dire, i vias dovrebbero essere ridotti il più possibile;

(4) L'uso di un PCB più sottile favorisce la riduzione dei due parametri parassitari della via;

(5) Il potere e i perni di terra dovrebbero essere vicini ai vias. Più breve è il cavo tra i vias e i perni, meglio è, perché aumenteranno l'induttanza. Allo stesso tempo, i cavi di potenza e terra dovrebbero essere il più spessi possibile per ridurre l'impedenza;

(6) Posizionare alcuni vias di messa a terra vicino ai vias dello strato del segnale per fornire un ciclo a breve distanza per il segnale.

Inoltre, la lunghezza della via è anche uno dei principali fattori che influenzano l'induttanza della via. Per i fori passanti utilizzati per gli strati superiori e inferiori, la lunghezza passante è uguale allo spessore del PCB. A causa del continuo aumento del numero di strati di PCB, lo spessore del PCB raggiunge spesso più di 5 mm.

Tuttavia, nella progettazione PCB ad alta velocità, al fine di ridurre i problemi causati dai vias, la lunghezza dei vias è generalmente controllata entro 2,0 mm. Per i vias con una lunghezza superiore a 2,0 mm, la continuità dell'impedenza di via può essere migliorata in una certa misura aumentando l'apertura della via. Quando la lunghezza della via è 1,0 mm o meno, il migliore diametro del foro via è 0,20 mm ~ 0,30 mm.

In secondo luogo, il processo di perforazione posteriore nella produzione di PCB

1. Quale trapano posteriore PCB?

La perforazione posteriore è in realtà un tipo speciale di perforazione di profondità controllata. Nella produzione di schede multistrato, come la produzione di schede a 12 strati, dobbiamo collegare il primo strato al nono strato. Di solito perforamo attraverso i fori (perforazione una tantum), e poi Chen Tong. In questo modo, il primo piano è direttamente collegato al 12 ° piano. Infatti, abbiamo solo bisogno del primo piano per essere collegato al nono piano. Dal 10 ° al 12 ° piano non sono collegati da fili, sono come un pilastro.

Questa colonna influisce sul percorso del segnale, che può causare problemi di integrità del segnale nel segnale di comunicazione. Così questo pilastro supplementare (chiamato STUB nel settore) è stato forato dal lato opposto (perforazione secondaria). Quindi è chiamato trapano posteriore, ma generalmente non è pulito come il trapano, perché il processo successivo elettrolizzerà un po 'di rame e la punta stessa del trapano è anche affilata. Pertanto, il produttore di PCB lascerà un piccolo punto. La lunghezza di questo STUB sinistro è chiamata valore B, che è generalmente nell'intervallo 50-150UM.

2. Quali sono i vantaggi della perforazione posteriore?

1) Ridurre l'interferenza acustica; 2) Migliorare l'integrità del segnale; 3) Lo spessore locale del piatto diventa più piccolo; 4) Ridurre l'uso di fori ciechi sepolti e ridurre la difficoltà della produzione di PCB.

3. Che cosa è la funzione della perforazione posteriore?

La funzione della perforazione posteriore è di perforare le sezioni del foro passante che non svolgono alcun ruolo nella connessione o trasmissione, per evitare la riflessione, la dispersione, il ritardo, ecc. della trasmissione del segnale ad alta velocità e per portare "distorsione" al segnale. La ricerca ha dimostrato che l'integrità del segnale del sistema di segnale è influenzata. I fattori principali includono design, materiali di bordo, linee di trasmissione, connettori, chip packaging e altri fattori, ma i vias hanno un maggiore impatto sull'integrità del segnale.

4. principio di funzionamento della produzione di perforazione posteriore

Basandosi sulla micro-corrente generata quando la punta del trapano tocca la lamina di rame della superficie del substrato quando la punta del trapano è forata verso il basso per percepire l'altezza della superficie del bordo e quindi trapano verso il basso secondo la profondità impostata del trapano e fermare il trapano quando raggiunge la profondità del trapano. Come mostrato nella figura 2, il diagramma di lavoro è mostrato

5. Processo di produzione del trapano posteriore?

a. Fornire un PCB con fori di posizionamento sul PCB e utilizzare i fori di posizionamento per perforare e posizionare il PCB e perforare i fori; b. galvanizzazione del PCB dopo un foro di perforazione e film asciutto sigillando i fori di posizionamento prima della galvanizzazione; c. Fare grafica dello strato esterno sul PCB galvanizzato; d. eseguire l'elettroplaccatura del modello sul PCB dopo che il modello dello strato esterno è formato ed eseguire il trattamento di tenuta del film secco sui fori di posizionamento prima dell'elettroplaccatura del modello; e. utilizzare il foro di posizionamento utilizzato da un trapano per il posizionamento di perforazione posteriore e utilizzare un trapano per forare indietro i fori galvanizzati che devono essere trapanati indietro; f. Dopo la perforazione posteriore, lavare la perforazione posteriore con acqua per rimuovere i trucioli residui di perforazione nella perforazione posteriore.

6. Se c'è un foro nel circuito stampato, come risolverlo dal 14 ° strato al 12 ° strato?

1) Se la scheda ha una linea di segnale sull'undicesimo strato, ci sono fori passanti ad entrambe le estremità della linea di segnale per collegarsi alla superficie del componente e alla superficie della saldatura e i componenti saranno inseriti sulla superficie del componente, come mostrato nella figura sottostante, cioè, su questa linea, il segnale viene trasmesso dal componente A al componente B attraverso la linea di segnale dell'undicesimo strato.

2) Secondo la situazione di trasmissione del segnale descritta al punto 1, la funzione del foro passante nella linea di trasmissione è equivalente alla linea del segnale. Se non eseguiamo la perforazione posteriore, il percorso di trasmissione del segnale è mostrato nella Figura 5.

3) Dalla figura descritta al punto 2, possiamo vedere che nel primo buon processo di trasmissione, la sezione del foro passante dalla superficie della saldatura all'undicesimo strato non svolge effettivamente alcuna funzione di collegamento o trasmissione. L'esistenza di questa sezione di fori passanti può causare riflessione, dispersione, ritardo, ecc. della trasmissione del segnale. Pertanto, la perforazione posteriore è effettivamente per perforare la sezione passante del foro che non gioca alcun collegamento o funzione di trasmissione per evitare la riflessione, la dispersione, ecc. della trasmissione del segnale. Ritarda, porta distorsione al segnale.

A causa di alcuni requisiti di controllo della tolleranza per le tolleranze di profondità e spessore della piastra di perforazione, non possiamo soddisfare i requisiti assoluti di profondità dei clienti al 100%. Quindi, il controllo della profondità di perforazione posteriore dovrebbe essere più profondo o più basso? La nostra visione dell'artigianato è che è più superficiale che profondo, come mostrato nella Figura 6.

7. Quali sono le caratteristiche tecniche della piastra di perforazione posteriore?

1) La maggior parte dei backplanes sono tavole dure2) Il numero di strati è generalmente da 8 a 50 layer3) Spessore del bordo: 2,5 mm o più4) Diametro spessore è relativamente large5) Dimensione del bordo piùlarge6) Generalmente, il diametro minimo del foro del primo trapano>=0,3 mm7) Ci sono meno linee esterne, e la maggior parte di loro sono progettati con una matrice quadrata di fori crimpati8) La perforazione posteriore è di solito 0,2 mm più grande del foro che deve essere forato9) Tolleranza della profondità di perforazione posteriore: +/-0,05 MM10) Se la perforazione posteriore richiede perforazione allo strato M, lo spessore minimo del mezzo dallo strato M allo strato M-1 (lo strato successivo dello strato M) è di 17 mm

8. Quali sono le applicazioni principali della piastra di perforazione posteriore?

I backplanes sono utilizzati principalmente in apparecchiature di comunicazione, grandi server, elettronica medica, militare, aerospaziale e altri campi. Poiché militari e aerospaziali sono industrie sensibili, i backplane domestici sono solitamente forniti da istituti di ricerca di sistemi militari e aerospaziali, centri di ricerca e sviluppo o produttori di PCB con forti background militari e aerospaziali. Il crescente campo di produzione di apparecchiature di comunicazione.

Realizzare l'output di file di perforazione posteriore in Allegro

1. In primo luogo selezionare la rete trapano posteriore e definire la lunghezza. Fare clic su Modifica-Proprietà nella barra dei menu per aprire la finestra di dialogo Modifica proprietà, come mostrato di seguito:

2. Fare clic nel menu: Manufacturing-NC-Backtrap Setup and Analysis, come mostrato nella figura sottostante:

3. La perforazione posteriore può iniziare dallo strato superiore o dallo strato inferiore. Sia i pin di connessione che VIA sui segnali ad alta velocità devono essere nuovamente forati. Le impostazioni sono le seguenti:

4. I file di perforazione sono i seguenti:

5. imballare il file del foro di perforazione posteriore e la forma di profondità del foro di perforazione posteriore insieme e inviarlo alla fabbrica PCB. Il modulo di profondità di foratura posteriore deve essere compilato manualmente

Alcune proprietà correlate

1. BACKDRILL_MAX_PTH_STUB(net): Nel gestore dei vincoli, alla rete retroforata deve essere assegnato l'attributo BACKDRILL_MAX_PTH_STUB. Solo quando l'attributo è impostato, il software riconoscerà che questa rete deve considerare il back-drilling.

Nell'elemento constrainmanager-net-general properties-workheet-backrill selezionare l'elemento desiderato e fare clic sul pulsante destro del mouse, selezionare il comando modifica nel menu di scelta rapida a comparsa e immettere il valore massimo dello stub. Il principio di calcolo dello stub è che sia i stub superiori che quelli inferiori saranno conteggiati nella lunghezza massima dello stub.

2. Attributo BACKDRILL_EXCLUDE: Dopo aver definito questo attributo, il target correlato non eseguirà la foratura posteriore. Questo attributo può essere assegnato a simbolo, pin, via, e anche l'attributo può essere collegato durante la costruzione della libreria.

3. attributo BACKDRILL_MIN_PIN_PTH: per garantire la più piccola profondità di metallizzazione del foro passante

Attributo BACKDRILL_OVERRIDE: gamma definita dall'utente di backrill, questo è anche un metodo più utile, specialmente per la progettazione di struttura semplice e profondità coerente del backrill.

5. Proprietà BACKDRILL_PRESSFIT_CONNECTOR: Questa è la proprietà di impostazione per la piegatura delle parti. Generalmente, la perforazione posteriore identificherà il dispositivo di piegatura e non farà indietro la perforazione dalla superficie del dispositivo. Se la perforazione posteriore è necessaria su entrambi i lati.

Al dispositivo di crimpatura deve essere assegnato l'attributo BACKDRILL_PRESSFIT_CONNECTOR. Per i dispositivi di crimpatura, quando è richiesta una foratura posteriore unilaterale o bifacciale, dopo aver specificato questo parametro, la profondità di perforazione posteriore non entrerà nell'area di connessione effettiva necessaria del dispositivo di crimpatura. Valori, dove valori=intervallo di contatto pin, questo valore deve essere ottenuto dal produttore del dispositivo di piegatura.

Dopo aver impostato le proprietà del backrill, è l'analisi del backrill. Avviare il comando menu: setup e analisi del backrill manufacture-NC, avviare la finestra di analisi dell'interfaccia del backrill, selezionare un nuovo set di passaggi, impostare alcuni parametri del backrill e analizzare Un report sarà generato in seguito, e ci saranno spiegazioni dettagliate in cui ci sono conflitti.

Se non ci sono problemi nell'analisi, le impostazioni del trapano posteriore sono tutte completate. È necessario selezionare includere backrill nella fase di uscita del disegno leggero post-elaborazione come la legenda NC-Drill e le finestre NC Drill, e quindi eseguire per generare la bitmap del foro di perforazione posteriore e i file Drill.

Si noti che la capacità di processo di profondità di foratura posteriore del produttore di PCB deve essere comunicata con il produttore.