PCB Blog - Backdrill PCBの製造プロセス

Backdrill PCBとは、制御深穴掘削方法を用いて、二次ドリルパイプを用いてコネクタビアまたはシグナルビアビアのStub孔壁を掘削する回路基板である。

下図に示すように、スルーホール成形後、裏面からの二次ドリルにより、PCBスルーホールの余分なStubを除去する。もちろん、Backdrillドリルの直径はスルーホールの穴直径よりも大きく、加工ドリルの深さプロセスの公差レベルに基づいて、PCB穴と引き廻し接続を破壊できない上に、残りのStubの長さをできるだけ小さくする、いわゆる制御深穴を保証する。

貫通孔BackDrill断面図

上図は貫通孔BackDrill断面模式図：左は正常な信号貫通孔、右はBackdrill後の貫通孔の模式図で、Bottom層から引き廻しトレースがある信号層までを示しています。

バックドリル技術は穴壁stubによる寄生容量効果を取り除き、通路連結中の穴を通るインピーダンスと引き廻し線の一致性を保証し、信号反射を減少させ、信号品質を改善することができる。

Backdrillは現在の価格比が最も高く、チャネル伝送効率を高めるのに最も効果的なテクノロジーである。バックドリル技術を使用すると、PCBの製造コストが増加します。

シングルボードバックドリル分類

バックドリルには、片面バックドリルと両面バックドリルの2種類があります。

シングルドリルは、トップ面からバックドリルを開始するか、BOTTOM面からバックドリルを開始するかに分けることができます。コネクタアームピンのPIN穴はコネクタの位置面と反対側からのみドリルを開始し、PCBのTOP面とBOTTOM面の両方に高速信号コネクタが配置されている場合は、下図に示すように両面ドリルを行う必要があります。

ダブルバックドリル

バックドリルの深さ制御精度の面では、業界の現在の能力は±4 milに達することができ、中国のサプライヤーの能力は±6 milに達することができるからだ。信頼性を高めるためには、設計時に一定の冗長性を残しておくことが好ましく、次の設計要件を満たすことを提案します。

PCB設計におけるBackDrillのルール

1）圧着コネクタPCB孔の「余剰孔壁長」

下図中、要求：L≧L 1+12 mil

BackDrill余剰穴壁長

BackDrill余剰穴壁長

上記の関係から、異なるコネクタビアの最小残存孔壁要件を得ることができる。

なお、2 mmコネクタの圧着刃長L 1公差はやや大きく、L長を決定する際にやや緩やかになっているからである。

2）Backdrill深さ制御

バックドリル深さ制御は、少なくとも8 milのStubを保持することを推奨し、積層設定の際には媒体の厚さを考慮して、引き廻しがドリルされないようにする必要があります。バックドリル深さ制御は2つの層の間に提案され、2つの層の間の厚さは≧12 milを要求する

例：背面ドリル1、隣接する2層（例えばL 12/L 13、L 13/L 14）の間隔が≧12 milを満たしていない場合、L 12/L 14層の間隔≧12 milの場合、背面ドリル深さはL 12/L 14の間に制御することを推薦する、L 9/L 10層ピッチ≧12 milの場合は、L 9/L 10間にバックドリル深さを制御することを推奨するバックドリル2/3。

3）PCBのバックドリル穴までの引き廻し間隔

PCBをバックドリルエッジまで引き廻す距離≧10 mil。

PCBのバックドリル穴までの引き廻し間隔

PCBのバックドリル穴までの引き廻し間隔

4）バックドリルの穴径寸法

バックドリル穴径（D）＝ドリル穴径（d）＋10 mil

バックドリルは内層図形から≧0.25 mm、外層図形から≧0.3 mmを推薦する。

バックドリルからバックドリルまでの距離≧0.25 mm。

5）バックドリルパッド設計要求

穴あきパッドバックドリル後に銅リングの残りがありません。

バックドリルパッドを推奨するために、次のように設計されています。

バックドリル面のパッド≦バックドリル直径、

内層パッドは、パッドレスプロセスに設計することを推奨します。

6）バックドリルPCB表面処理プロセス

バックドリルPCBの表面処理プロセスにはOSPまたは化学沈殿スズを採用し、HASLを無効にする必要がある。

PCB内層非機能パッドはディスクレスに設計されている。

Smartdrillレイヤーにテキストを追加する：NO FUNCTIONAL PADS ON INTERNAL SIGNAL LAYERS MUST

BE REMOVED.

Tips：バックドリルバックドリル面はICTテストと同時に使用することはできません。

Backdrill

いったいどのくらいの高速度の信号はPCB設計時にBackdrill PCBプロセスを適用する必要がありますか。

通常の認識：≧5 Gbpsレートの信号は新たなBackdrill PCB設計を考慮する必要がある。

もちろん、高速相互接続接続の設計はシステム工学であり、ウェハの駆動能力が十分に強ければ、あるいはシステム相互接続接続がそれほど長くなければ、Backdrill設計信号の品質をしなくても同様にクリアできるかもしれない。したがって、最も信頼性の高い方法は、Backdrill PCBが必要かどうかを判断するためのシステム相互接続接続シミュレーションの方法です。