PCB技術 - PCB製造におけるバック穴あけ技術

高速PCBの設計を介して

高速PCB設計において, 多層PCB が必要, とviaは重要な要因です 多層PCB デザイン.

pcbのスルーホールは，ホールの周囲のホール，パッド面積とパワー層分離領域から構成される。

高速PCBにおけるVIAの影響

高速PCB多層基板において、相互接続の1つの層から別のものへの信号伝送は、ビアを介して接続される必要がある。周波数が1 GHzよりも低い場合、Viaは接続において良好な役割を果たすことができ、寄生容量およびインダクタンスを無視することができる。

周波数が1 GHzより高い場合、信号の整合性に対するVIAの寄生効果は無視できない。このとき、ビアは伝送路の不連続性を示し、信号の反射、遅延、減衰などの信号の完全性の問題を引き起こす。

信号がビアを介して別の層に伝達されると、信号線の基準層もスルーホール信号の戻り経路となり、容量結合を介してリファレンス層間に戻り電流が流れ、アース弾性などの問題が生じる。

VIAの種類

スルーホールは、スルーホール、ブラインドホール、埋め込みホールの3種類に分けられる。

ブラインドホール：表面回路と内部回路の接続のために使用される特定の深さで、プリント回路基板の上面と底面を指す。穴の深さと直径は、通常、ある比率を超えない。

埋め込み穴：回路基板の表面には延在しないプリント配線板の内層の接続孔を指す。

スルーホール：この種のホールは、回路基板全体を通過して、内部の相互接続またはコンポーネントのインストール位置決め穴として使うことができます。スルーホールは、技術的に実現しやすく、低コストであるため、PCBで一般的に使用される。

高速PCBの設計

高速PCB設計では、一見単純なビアはしばしば回路設計に大きな負の効果をもたらす。VIAの寄生効果による悪影響を低減するためには、以下のように最善を尽くします。

1）合理的なサイズ選択。一般的な密度の多層PCB設計のために、それは0.25 mm / 0.51 mm /いくつかの高密度PCBについては、電力又は接地線ビアに対しても0.20 mm／0.46 mm／0.86 mmを使用することができ、より大きなサイズを使用してインピーダンスを低減することができる（2）パワーアイソレーション領域が大きいほど良好である。PCB上のビア密度を考慮すると、一般的にD 1＝D 2＋0.41；（3）言い換えれば、バイアをできるだけ少なくしなければならない。（4）より薄いPCBの使用は、ビアの2つの寄生パラメータを減らすのに役立つ。（5）電源及びグランドのピンはビアに近いはずであり、ビアとピンとの間のリードが短いほど、電気的インダクタンスの増加につながる。同時に、電源および接地のリード線はインピーダンスを減らすためにできるだけ厚くなければならない（6）信号用の短い距離回路を提供するために、いくつかの接地ビアを信号層変化のビアの近くに配置する必要がある。

また、ビアのインダクタンスに影響する主要な要因の一つであるビア長もある。トップおよびボトム伝導のために使われるビアのために、ビアの長さは、PCBの厚みに等しい。pcb層の数が増加すると，pcbの厚さは5 mm以上に達することが多い。しかし，高速pcb設計におけるビアに起因する問題を低減するために，ビア長は一般に2.0 mm以内に制御される。2.0 mmより大きいバイアに対しては、ビア径を大きくすることにより、ある程度のインピーダンス連続性を向上させることができる。貫通孔長が1.0 mm以下では、貫通孔径は0.20 mm−0.30 mmである。

2 PCB生産におけるバックリング技術

1 .どのようなPCBバックドリル？

バックボーリングは、実際に穴深穴の特別な種類です。12層ボードの製造など多層基板の製造において，第1層を第9層に接続する必要がある。通常、我々は穴（ドリル）を通してドリルして、それから銅を沈めます。このように、1階は12階に直結している。実際、我々は1階を9階に接続する必要があるだけです。10階から12階までの回線がないので、列のようです。

この柱は信号の経路に影響を及ぼし、通信信号の信号完全性問題を引き起こす。だから、この余分な列をドリル（業界でスタブと呼ばれる）反対側から（二次掘削）。したがって、それは逆ドリルと呼ばれます、しかし、少しの銅がその後のプロセスで電解されるので、それは穴をあけているのと同じくらい一般にきれいでありません、そして、ドリルポイント自体も鋭いです。したがって、PCBメーカーは、小さなポイントを残します。スタブ左の長さはB値と呼ばれ、通常50〜150μmの範囲で良い。

2 .バックボーリングの利点は何ですか？

騒音妨害を低減すること。

2 )信号の整合性を向上させる

3）局部板の厚さが小さくなる。

4）ブラインドホールの使用を減らし，pcb生産の難しさを低減する。

3 .バックボーリングの機能は？

バックドリリングの機能は，高速信号伝送の反射，散乱，遅延を避けるため，接続や伝送機能を持たないスルーホール部を掘削し，信号に歪みをもたらすことである。研究は、信号システムの信号完全性に影響を及ぼす主要な要因が設計、ボード材料、伝送線、コネクタ、チップ・パッケージおよび他の要因であることを示す。そして、スルーホールはシグナル完全性リングにより大きい影響を有する。

バックホール製造の原理

ドリル針が基板表面の銅箔に接触したときに発生した微小電流は、ドリル針が穴内を走行しているときに基板表面の高さ位置を誘導し、ドリル加工深さによりドリルインを行い、掘削深さに達するとドリル加工を停止する。図2に示すように

5 .バックドリルの製造工程

PCBは位置決め穴を備え、位置決め穴はPCBを位置決めし、穴を穿孔するために使用される穿孔後のPCBは電気メッキされ、位置決め孔は電気メッキの前に乾式フィルムで封止される外層図は、電気メッキされたPCB上に作られる

外部層パターンを形成した後に、PCBは電気メッキされ、位置決め孔はパターン電気メッキの前に乾式フィルムで封止される後方ドリル加工には1本のドリルで使用される位置決め穴を使用し、ドリル穴でドリル穴をあけて電気穿孔孔を掘削する裏返しの後、後ろの穴は、後ろの穴の残留穿孔溝を除去するために洗われます。

6 .バックボーリングプレートの技術的特徴

1 )ほとんどのボードはハードボードです

2）床数は8〜50である

板厚：2.5 mm以上

大きな直径比

プレートサイズが大きい

一般的な最初の穴あけ穴直径＞0.3 mm

7）外部回路は少なく，大部分は圧密穴配列設計である。

8）通常は穴をあけた穴より0.2 mm大きい。

9 )裏掘深さトレランス:±0.05 mm

10）裏打ちが必要であればm層からm−1層までの厚さは0.17 mm 7である。

PCBバックプレーンは、通信機器、大きなサーバー、医用電子機器、軍用、航空宇宙その他の分野で主に使用されます。