PCB Blog - バックドリルについて

バックドリルは、多層PCBの内層から貫通孔短絡線を除去するための技術である。バックドリルの役割は、高速信号伝送の反射、散乱、遅延などを避けるために、接続または伝送の役割を果たしていないスルーホールセグメントをドリルすることです。

スルーホールスタブはめっきスルーホールまたはスルーホール筒の非機能部分であり、不必要な反射により信号歪みと性能が低下する可能性があります。貫通孔の短い断線を除去することにより、バックドリルは信号経路全体のインピーダンス整列を確保し、信号反射を最大限に低減し、最終的に信号品質を向上させる。高速通信システムや敏感なアナログ回路を含む設計の場合、バックドリルはパフォーマンス要件を満たす優れた技術です。

PCBの製造過程において、メッキスルーホールは線路の一部と見なされる。いくつかのスルーホール端部に接続がないと、信号が共振に折り返し、反射、散乱、遅延などの問題を引き起こし、それによって信号伝送の完全性に影響を与える。これらの不要な「残杭」をバックドリルで除去することで、これらの問題を効果的に軽減し、信号伝送の品質を保証することができる。

バックドリルプロセスには、NC工作機械を使用してプレートの反対側から通孔スタブをドリルすることが含まれます。背面ドリルの直径は貫通孔の直径よりやや大きく、通常は4 ~ 6 mil程度大きく、具体的には貫通孔のサイズと板厚に依存します。これにより、貫通孔の短絡線を除去するための孔が確保されるが、周囲の銅層や誘電体層を損傷することはない。

バックドリルは機械ドリルの深さ制御機能を利用して、大径のドリルで一定の深さ要求を持つNPTH穴を掘削し、穴銅をめっきする。一般的なバックドリルタイプには、切断杭式、階段式、非導通式があります。

PCBバックドリルの利点は？

（1）ノイズ干渉を低減する、

（2）局所板厚が小さくなる、

（3）信号の完全性を高める、

（4）盲穴を埋める使用を減らし、PCB配線板の製作難易度を下げる。

余分な銅柱を除去することで、不要な信号結合経路を低減し、ノイズ干渉を低減します。ドリルをバックにしないと、余分な銅柱が他の信号線路の正常な信号伝送を妨げる可能性があるため、例えば信号がこの余分な部分に異常な電磁誘導を起こす可能性があるなどの現象が発生し、雑音が発生する可能性があるからだ。バックドリルは銅の一部を除去し、板厚を部分的に小さくします。構造的には、不要な材料の堆積が減少し、多層PCB板の後続の組み立て、使用過程においてより良い構造適応性があり、例えば、空間に制限のある設備内部構造により容易に適応することができる。PCBプレート層内で信号が伝送されると、余分なスルーホールセグメントにより、信号伝送中に反射、散乱、遅延などの現象が発生します。これらの部分をドリルバックして除去すると、信号の完全性に影響を与える要因を回避するために、信号伝送路がより簡潔になります。例えば、高速道路のように、不必要な障害物が車両（代表信号）の円滑な走行に影響を与える場合、バックドリルはこれらの障害物を除去する過程である。バックドリルは銅の一部を除去し、板厚を部分的に小さくします。構造的には、不要な材料の堆積が減少し、多層PCB板の後続の組み立て、使用過程においてより良い構造適応性があり、例えば、空間に制限のある設備内部構造により容易に適応することができる。

既存のバックドリルプロセスは自動制御を実現しているが、一部の段階では手動で介入する必要がある。例えば、バックドリル深さの制御は、自動化されているが、一定の誤差がある可能性があるドリル針とプレート面との接触による微小電流変化の監視に依存する必要がある。将来的には、人工知能と機械学習技術の発展に伴い、バックドリルプロセスの自動化の程度はさらに向上することが期待され、それによって人為的要素の影響を減らし、生産効率と製品品質を高めることが期待されている。