간격을 통해 백드릴을 위한 PCB 트레이스
PCB 트레이스에서 후면 드릴 구멍 가장자리까지의 거리는 ≥10mil입니다.
PCB 설계 및 제조 시 백 드릴링
PCB의 백 드릴링이란 무엇입니까?
깊이 제어 드릴링 또는 백 드릴링이라고도 알려진 백 드릴링은 인쇄 회로 기판(PCB) 제조에 사용됩니다.
백드릴(Backdrill)은 고충실도 신호를 더 빠르게 전달하기 위해 PCB 설계에 사용되는 기술입니다. 반도체 산업에서 일반적으로 사용됩니다. 이렇게 하면 신호 스텁이 최소화됩니다.
스텁은 데이터 속도가 증가함에 따라 더욱 중요해지는 임피던스 불연속성과 신호 반사의 원인입니다. 이는 고속 신호 설계에서 선호되는 방법입니다.
연결되지 않은 레이어에서 과도한 구리를 제거함으로써 백 드릴링은 고주파 신호의 성능을 저하시킬 수 있는 신호 반사 및 임피던스 불연속성을 제거하는 데 도움이 됩니다.
이는 고속 데이터 전송, 통신 및 RF 회로와 같은 응용 분야에서 특히 중요합니다. 이는 신호 무결성을 유지하고 EMI를 줄이며 전자 장치의 원활한 작동을 보장하는 데 도움이 됩니다.
백 드릴링으로 어떤 종류의 PCB를 설계합니까?
첫째, 고속 상호 연결 링크의 요소는 다음과 같습니다.
- 송신기 칩(패키지 및 PCB 경유)
- 서브카드 PCB 라우팅
- 서브카드 커넥터
- 백보드 PCB 라우팅
- 반대편 도터 카드 커넥터
- 반대편 도터 카드의 PCB 라우팅
- AC 커플링 커패시터
- 수신기 칩(패키지 및 PCB 경유)
아래 그림은 일반적인 고속 신호 상호 연결 링크를 보여줍니다.
고속 상호 연결 링크의 일반적인 임피던스 불연속성
- 칩 패키지: 칩 패키지 기판의 PCB 회로 폭은 일반 PCB 보드보다 훨씬 얇으며 임피던스 제어가 쉽지 않습니다.
- PCB 비아: PCB 비아는 일반적으로 용량성 효과가 있으며 특성 임피던스가 낮습니다. 우리는 PCB 설계에 주의를 기울이고 최적화해야 합니다.
- 커넥터: 커넥터의 구리 상호 연결 링크 설계는 기계적 신뢰성과 전기적 성능의 영향을 받습니다. 우리는 두 측면 사이의 균형을 고려해야 합니다.
PCB 비아는 일반적으로 관통 구멍(상단 표면 레이어에서 하단 레이어까지)으로 설계됩니다. 비아에 연결된 PCB 트레이스가 TOP 레이어에 더 가까우면 비아 홀에서 "스터브" 분기가 발생합니다. 이로 인해 신호 반사가 발생하고 신호 품질에 영향을 줄 수 있습니다. 이 효과는 고속 신호에 더 큰 영향을 미칩니다.
따라서 구멍을 통해 PCB의 스터브를 제거할 수 있는 방법을 찾아야 한다. 백 드릴링은 이러한 PCB 가공 기술입니다.
백 드릴링의 장점:
- 소음 간섭 감소
- 신호 무결성 향상
- 매설된 막힌 구멍 사용을 줄이고 PCB 제조의 어려움을 줄입니다.
백 드릴링의 역할은 무엇입니까?
백 드릴의 목적은 연결이나 전송이 없는 구멍을 뚫어 고속 신호 전송의 반사, 산란 및 지연을 방지하는 것입니다.
신호 시스템의 신호 무결성에 영향을 미치는 주요 요인은 디자인, 보드 재질, 전송 라인, 커넥터, 칩 패키지 등을 제외하고 비아가 신호 무결성에 큰 영향을 미치는 것으로 나타났습니다.
백드릴 생산 작동 원리
드릴 비트를 드릴링할 때 드릴 팁이 기판의 동박에 닿아 미세 전류를 발생시켜 기판 표면의 높이를 감지한 후 설정된 드릴링 깊이에 따라 드릴다운합니다. 드릴링 깊이에 도달하면 중지됩니다.
PCB 백 드릴링 공정 소개
백 드릴링 기술은 깊이 제어 드릴링 방법을 사용하여 2차 드릴링을 통해 커넥터 비아 홀 또는 신호 비아 홀의 스터브 홀 벽을 드릴링합니다.
아래 그림과 같이 스루홀을 형성한 후 '뒷면'에서 2차 드릴링을 통해 PCB 스루홀의 여분의 스터브를 제거합니다. 공정 허용 수준은 "PCB 구멍과 배선 사이의 연결을 파괴하지 않음", 즉 소위 "심층 제어 드릴링"을 기반으로 "나머지 스터브 길이를 최대한 작게" 보장합니다.
위 그림은 스루홀 백 드릴의 단면 개략도입니다. 왼쪽은 일반 신호 관통 구멍입니다. 오른쪽에는 백 드릴링 후 스루홀의 개략도가 있습니다. 이는 하단 레이어에서 트레이스가 위치한 신호 레이어까지 드릴링하는 것을 의미합니다.
백 드릴링 기술은 홀 벽 스터브에 의해 발생하는 기생 용량 효과를 제거할 수 있습니다. 채널 링크의 구멍을 통한 임피던스가 추적과 일치하는지 확인하고, 신호 반사를 줄이고, 신호 품질을 향상시킵니다.
Backdrill은 현재 채널 전송 성능을 향상시키는 가장 비용 효율적인 기술입니다. 백 드릴링 기술을 사용하면 PCB 제조 비용이 어느 정도 증가합니다.
뒤쪽에 디작은 내ing 유형
백 드릴링에는 단면 백 드릴링과 양면 백 드릴링의 두 가지 유형이 있습니다.
단면 드릴링은 TOP 측면의 백 드릴링과 BOTTOM 측면의 백 드릴링으로 나눌 수 있습니다. 커넥터 플러그인 핀의 핀 구멍은 커넥터가 있는 쪽 반대쪽에서만 백 드릴링할 수 있습니다.
고속 신호 커넥터를 PCB의 TOP, BOTTOM 측면에 배치하는 경우 아래 그림과 같이 양면 Back Drilling이 필요합니다.
백 드릴링 깊이 제어 정확도와 관련하여 현재 성능은 ±6mil에 도달할 수 있습니다. 신뢰성을 높이려면 설계에 일정한 중복성을 유지하는 것이 좋으며, 다음과 같은 설계 요구 사항을 충족하는 것이 좋습니다.
백 드릴링 설계 규칙
압입 커넥터 PCB 구멍의 "나머지 구멍 벽 길이"입니다.
설계 요구 사항: L≥L1+12mil.
위의 관계에 따라 다양한 커넥터 비아 홀에 대한 최소 잔여 홀 벽 요구 사항을 얻을 수 있습니다. 자세한 내용은 표 1을 참조하세요.
2mm 커넥터의 프레스 날 길이의 길이 L1의 공차가 약간 더 크기 때문에 길이 L을 결정할 때 약간 완화된다는 점에 유의해야 합니다.
백드릴 깊이 제어
백 드릴링 깊이 제어를 위해 최소 8mil 스터브를 유지하는 것이 좋습니다. 레이어 스택업을 설계할 때 와이어가 뚫려 부러지는 것을 방지하기 위해 프리프레그 두께를 고려해야 합니다.
백 드릴링 깊이 제어는 두 레이어 사이에 있는 것이 좋으며 두 레이어 사이의 두께는 ≥ 12mil가 되어야 합니다.
예를 들어:
백 드릴 A:
인접한 두 레이어(예: L12 및 L13, L13 및 L14)가 요구 사항 ≥12mil을 충족하지 않고 L12와 L14 사이의 거리가 ≥12mil인 경우 권장되는 백 드릴링 깊이는 L12와 L14 사이입니다.
백 드릴 B 및 백 드릴 C:
L9 및 L10 ≥12mil인 경우 백 드릴링 깊이를 L9와 L10 사이에서 제어하는 것이 좋습니다.
백드릴의 구멍 크기
백 드릴링 직경(D) = 드릴링 직경(d) + 10mil
백 드릴링 직경(D) = 드릴링 직경(d) + 10mil
T: PCB 두께
d1: 완성된 구멍 직경
d: 드릴 직경
D: 백드릴 직경
D1: 트레이스부터 백드릴까지의 거리
H: 백 드릴링 후 남은 홀 길이
H1 : 백 드릴의 깊이
H2, H3: 신호 트레이스의 스텁 길이
드릴 직경: d=d1+5mil
백드릴 직경: D≥d+8mil
또는 백드릴 직경: D≥d1+13mil
후면 드릴 구멍과 내부 레이어 그래픽 사이의 거리는 ≥0.25mm이고 외부 레이어 그래픽과의 거리는 ≥0.3mm인 것이 좋습니다.
백드릴 구멍에서 백드릴 구멍까지의 거리는 ≥0.25mm입니다.
뒤쪽에 디릴링 피기원 후 디디자인 아르 자형장비
비아 패드 백 드릴링 후 구리 링이 남지 않음
백 드릴 패드를 권장하기 위해 다음과 같은 요구 사항에 따라 설계되었습니다.
후면 드릴링 표면의 패드 ≤ 후면 드릴링 직경
내부 패드는 패드리스 공정으로 설계하는 것이 좋습니다.
Backdrill PCB 표면처리 공정
백 드릴 PCB의 표면 처리 공정에는 OSP 또는 화학적 침지 주석/금이 필요하며 HASL은 비활성화됩니다.
PCB 내부 레이어의 비기능 패드는 패드가 없도록 설계되었습니다.
Smartdrill 레이어에 텍스트 추가:
내부 신호층의 기능 패드를 제거하면 안 됩니다.
팁: 백 드릴 구멍의 백 드릴 표면은 ICT 테스트에 동시에 사용할 수 없습니다.
PCB를 통한 백 드릴링의 특징은 무엇입니까?
- 백 드릴의 대부분은 견고한 PCB입니다.
- 층은 일반적으로 8 ~ 50 층입니다.
- 두께 : 2.5mm 이상
- 큰 PCB 종횡비
- 대형 보드 치수
- 외부 레이어는 흔적이 적으며 대부분 압입 구멍 사각형 배열 설계에 적합합니다.
- 백 드릴 비아는 일반적으로 드릴링이 필요한 비아보다 0.2mm 더 큽니다.
- 백 드릴 깊이 공차: +/- 0.05mm
- 최소 절연 두께는 0.17mm입니다.
에서 PCB 제조 공정 중 Back Drilling은 특정 측면에서 특정 깊이까지 Via의 미사용 도금을 제거하는 2차 Drill 작업입니다.
백드릴링의 주요 제작 지점:
칩 부하를 줄이려면 새로운 드릴 도구를 사용하십시오.
백 드릴링 깊이의 제작 능력을 확인하십시오.
드릴링의 정밀도를 제어합니다.
PCB 설계에 Back Drilling 기술을 적용하려면 몇 개의 고속 신호가 필요합니까?
일반적인 이해: ≥5Gbps 속도의 신호에는 Backdrill 설계 추가를 고려해야 합니다.
물론 고속연계링크 설계는 체계적인 프로젝트이다. 칩 구동 기능이 충분히 강하거나 시스템 상호 연결 링크가 길지 않은 경우 백 드릴 설계 없이 신호 품질이 통과될 수 있습니다. 따라서 가장 신뢰할 수 있는 방법은 시스템 상호연결 링크 시뮬레이션을 통해 백 드릴이 필요한지 여부를 결정하는 것입니다.