Добрый день, уважаемые форумчане!

Помогите пожалуйста разобраться с принципом расчета структуры МПП для backdrill.
Согласно рисунку есть параметр G (толщина диэлектрика до смежного слоя метализации). С чем связано увеличение толщины диэлектрика с увеличением глубины сверления при backdrill. (
Получается, что при увеличении слоев для backdrill, толщина платы растет стремительно.
Какое значение имеет отношение толщин внутренних слоев диэлектрика к глубине сверления?
Как я понимаю, имеет важное значение минимально допустимая глубина сверления, точность определения этой глубины, погрешность толщины прессуемых материалов и тп, что обуславливает гарантированно остаточный stub - H.
Но каким образом важна толщина диэлектрика до смежного слоя - мне не понятно. Какая разница в каком месте будет дно backdrill-a по отношению к внутренним слоям?






Спасибо.

я с контролируемой глубиной сверления не сталкивался. Но, при сверление надо конус нарисовать и добавить допуски на сверление ±, как минимум, имхо, 0.25 мм будет, а то и больше.

Картинка взята с просторов. Про допуски понятно - они сформирует минимально возможную глубину сверления и остаток H. Не понятно про величину G. Зачем она тут нужна вообще.
Биение и неточность установки выбирается keepout зоной - параметр C. Можно понять, что с увеличением глубины сверления, будет увеличиваться и остаток. Но причем тут смежный слой.
Если область сверления представить как однородный диэлектрик (зона keepout), то это равноценно одному слою высотой F.

A±C, E±G/2 как-то так. А H - это технологический параметр.Чем больше Е, тем допуск больше(в % будет приблизительно одинаково)

Если E±G/2, то в случае E+G/2 можно просверлить глубже чем надо.. а это не верно. Суть вопроса я уловил. Действительно, как влияет толщина смежного слоя с увеличением глубины остается загадкой. В сети есть описание и с параметром G и без параметра. Производители ПП (FineLine) отписались стандартными фразами:

"Параметр G зависит от E, т.к. на любую операцию имеется допуск, который заложен в эти величины(допуск на толщину диэлектриков, допуск на прессование, допуск на сверление, допуск на инструмент)" Но каким образом величина G повлияет на H, не понятно...Есть минимально допустимая глубина сверления, точность определения этой глубины, погрешность толщины прессуемых материалов ... причем тут увеличение смежного слоя в зависимости от глубины?

То есть вопрос остается открытый, подключайтесь!

День добрый.
Как тут уже правильно заметили, один из основных параметров для контроля - допуск на глубину сверления. Не знаю, что вам сказал FineLine, я сталкивался с допуском +/-100 мкм.
С другой стороны, при высверливании определенных слоёв технолог должен проконтролировать, чтобы не затронуть остальные, в которых могут присутствовать сигнальные линии.
В итоге мы имеем следующую ситуацию: при ПОСТОЯННОЙ толщине платы, например, 1.6 мм, увеличение количества слоёв ведет к уменьшению толщины диэлектрика.
А такое уменьшение ведет к увеличению риска вылезти за пределы установленных для высверливания слоёв.
В качестве примера: плату на 8 слоёв в общую толщину 1.6 можно спрессовать с помощью ядер и прокладок толщиной порядка 180-200 мкм. И при допуске на глубину +/-100 мкм риск "пересверлить" низкий.
Но если плата в 12 слоёв при той же толщине, толщина каждого диэлектрика будет порядка 100-130 мкм, что приводит к риску засверлить на другие слои.

Уважаемый vicnic. Речь не идет о плате с ПОСТОЯННОЙ толщиной.. хоть 100 слоев...хоть 1 см плата... понятно, что существует параметр зазора к топологии при backdrill.. Присмотритесь к рисунку и параметрам которые озвучены. Суть проблемы немного не в этом.

"Как я понимаю, имеет важное значение минимально допустимая глубина сверления, точность определения этой глубины, погрешность толщины прессуемых материалов и тп, что обуславливает гарантированно остаточный stub - H.
Но каким образом важна толщина диэлектрика до смежного слоя - мне не понятно. Какая разница в каком месте будет дно backdrill-a по отношению к внутренним слоям?" Вот вопрос автора, а рисунок ниже!

Добрый день! Если вы внимательно читали посты выше, то про допуски я сам писал и не раз. В данном случае то все понятно.
По поводу "затронуть остальных" - вы как представляете себе появление сквозных отверстий на плате, которые тоже норовят затронуть "остальные".
Наверное сигнальные проводники на некотором удалении от мех отверстия проводите? В данном случае область сверления ограничена размером keepout зоны A+2c.
Еще раз попытаюсь донести. Если следовать рисунку и таблице с первого поста, то при увеличении глубины сверления необходимо увеличивать толщину диэлектрика, а это задача еще та.
Так как при расчете структуры мы должны обеспечить требуемый импеданс, симметричность структуры и тп, те решается комплекс задач, то данный факт делает расчет структуры
настолько увлекательным )). Попробуйте рассчитать структуру на 18 слоев с backdrill скажем до 3-4 сигнальных слоев, применив рисунок и табличку с первого поста ).
На данный момент у меня получилась структура на 18 слоев и backdirll до 2 сигнальных. При этом толщина структуры - 2.8мм. А вы говорите 1.6. ))

Господа, Vasen и Gorder, такой параметр, как Aspect Ratio вам что-то говорит?
http://globalsmt.net/technology_news/what-...n-pcb-industry/
Нельзя просто так взять и сверлить сверлом диаметром 0.1 мм на глубину 4.0 мм (с)почти моё

Все эти рассчеты так увлекательны, пока не залашься вопросом, а реально ли это так необходимо... А тут ребята из Роджерса подсуетились и проверили. Да говорят, необходимо, но начиная с ~10ГГц:

Нажмите для просмотра прикрепленного файла

По моему Вы увлеклись. Для печатных плат, лично держал в руках печатную плату толщиной 2.7mm, рассчитанную на Xeon с интерфейсом PCIE2, QPI на борту,
с рабочими частотами до 6ГГц и на этой плате не было ни одного backdrll переходного отверстия. Половина слоев сигнальные равномерно чередующихся со
слоями питания. Ну и да в серии все работало как часы.

Технология высверливания переходных Вам потребуется если Вы будете гонять иинтерфейсы под 10-15 ГГц. Но тогда возникнет другой вопрос, что дешевле,
сделать одну монолитную плату толщиной 2.8мм из качественного материала и тянуть по ней высокоскоростные интерфейсы и питание,
и затем применить backdrilling за суровые деньги. За очень суровые деньги
Или сделать две печатных платы, одну из качественного материала только для скоростных сигналов, толщиной 1.0 .. 1.6мм и другую из самого простого
материала и толщиной 2.5мм скажем для слоев питания. В большинстве случаев двухплатное решение намного выгоднее и надежнее.

To Uree: я пробовал некоторым инженерам объяснять, что обычно нет выгоды делать backdrill - не все понимают

Что-то опять все не туда...Проникнитесь вопросом!!!!

самое интересное, что если бы они границу выставили на -12dB, то результаты были бы одинаковыми
на самом деле действительно, нужно понять нужен ли вам бэкдрилл.
обычно, если какие сигналы заявляют больше 10ГГц я их размещаю в предпоследнем слое. чтоб антенки покороче были, и ок.

Господин, vicnic! Ну вот вы опять. Рассверливаем мы что?? Правильно VIA. А via выбираем как? Правильно - согласно данной Вам ссылке. А диаметр сверла - больше диаметра сверла для виа.

Uree, vvvv, предположительно, что если у меня возник вопрос по данной тематике, то я немного в курсе - на каких и для каких частот применяется это.
Как раз речь и идет о линиях под 10 гб.
Differential pairs: four things you need to know about vias
Вариантов решения этой проблемы несколько. Применение глухих отверстий или backdrill. Можно было бы обойтись и без всего этого, если бы у меня все влезло )) в один нижний слой.
Но увы - "батько не лызет"! Backdrill - технология по готовой структуре МПП, те делается уже после прессования в отличии от глухих. Соответственно и стоимость данного варианта ниже.

vvvv, какие критерии оценки этой самой выгодности и надежности?

И все таки, товарищи уважаемые, есть Вам что сказать по поводу вопросов из первого поста. Вопрос не про выбор той или иной технологии при скоростях > 10 Гб, а конкретно про backdrill и параметр G.

что судя по всему многие из отписавшихся либо никогда не применяли backdrill, либо думаю что бумаги/гайды покрывают любой случай . Так, чисто наблюдение.

А ТС судя по всему стоило сначала попросить Design Rules Kit у своего завода, а потом уже гадать. Ну и я естественно предполагаю что SI инженер(или тот кто его функции исполняет)подтверждает необходимость обратного сверления

Бесшабашно было бы закладывать стек стоимостью не один десяток т.р., а иногда > 100, не согласовав с заводом. Но к моему сожалению Design Rules Kit не отличается от того, что я привел в первом посте.
И на вопрос поставленный выше, вразумительного ответа не получено. Посему ТС и обратился к уважаемой публике, дабы вопросить и услышать мнение по данной технологии, а не еще раз повторюсь,
обсуждения правильности ее выбора!!!
Очень грустно слышать мнение столь уважаемых людей на форуме не по теме. Но увы, это специфика форумного общения.

Это очень странно- а что за завод такой? Если не хотите публично говорить можете в ЛС отписать. Что касается именно "применимости" технологии, то как не сложно догадаться, если все случаи бы покрывались одной простой бумажкой и гайдом в жизни наверное не было проблем. Но вообще попробуйте почитать более информативные доки, например этот

Ну и логичный вопрос- у вас уже есть разводка? Выбраны отверстия которые нужно высверливать? Есть какие-никакие результаты симуляций/расчетов? Или у вас просто сферическая задача в вакууме, без вводных?

В общем и целом правильно понимаете- поэтому и говорилось про кит с правилами.

Для продолжения разговора я прошу Вас снизить накал своих эмоциональных речей.
Попробую объяснить: чем больше глубина сверления - тем больше диаметр сверла. Чем больше диаметр сверла (при постоянном угле заточки), тем глубже заточенное острие заходит вглубь материала.
Это как раз и можно видеть в таблице. А задача технолога - уберечь от проникновения сверла на следующий слой, который не надо сверлить и не повредить металлизацию остаточного отверстия.
Поэтому и величина H расположена на середине слоя диэлектрика, чтобы с учетом указанных в таблице допусков не вылезти на следующий слой.

Так для этого не хватило бы информации о глубине отверстия зазора до топологии и величины Н. Для какой цели вводится параметор G??Ведь это у создает подводные камны при формировании стека..почему этот момент всеми обходится стороной?? Автор же об этом и говорит)))

Разводки конечно же нет, так как разводку необходимо производить только после определения стека МПП и согласования с заводом ( это по нормальному).
Вы безусловно понимаете, что отверстия, как уже говорилось выше, завязаны на стек (те на аспект ратио). Но аспект ратио есть не что иное как следствие толщины МПП.
Толщина МПП в свою очередь зависит от количества слоев, толщины материалов, которые, в свою очередь, выбираются согласно требуемому импедансу и ряду других ограничений (но на данный момент они не важны).
Но на сцену приходит еще один параметр - это величина G, которая зависит от глубины сверления. Одно из предъявляемых требований это скорость интерфейса 10Gbs.
Если бы была возможность уместить все дифф пары в один нижний сигнальный слой, то выбрав толщину кора и препрега можно достичь минимальной длины стаба. Но, как я писал ранее, увы.
Как Вы догадались симуляцию в данном случае проводить не имеет смысла (нет разводки), можно конечно провести расчет отдельно этих пар, разведя только их.
Да и статьи, найденные на просторах, как и впрочем Ваша (спасибо, ее еще не читал. хороший альтернативный способ предложен там), говорят о том, что о стабе нужно начинать беспокоится со скоростей 6,25.
Разработки на 6.25 у меня работают. Вопрос в 10 Gbs.

vicnic,
Простите великодушно, не хотел задеть Ваши чувства и тем более как-то усомниться в Ваших профессиональных навыках.
Но согласитесь, что отвечали в нескольких постах не совсем по существу проблемы. Моменты которые Вы осветили и так, думаю, понятны большинству здесь присутствующих.
Вся суть проблемы изложена выше в моих постах, но к моему сожалению, никто еще не дал ответа, кроме вопросов о целесообразности применения данной технологии.
Ну согласитесь, уважаемые, это как то не по взрослому, мы же не на базаре и не станем обсуждать цвет защитной маски обсуждаемой ПП )

Просто для информации - 10Гбит работает со стабами около 0.45мм, это 3 сигнальных слоя с обычными материалами(боттом и два над ним). Если и 3-х слоев мало, тогда пытайте завод, что они имеют в виду с такими требованиями.

Да как бы симуляция имеется в виду предварительная: делаете именно одну пару с переходами в желаемой конфигурации и изучаете.

Искренне приятно осознавать что Вы это понимаете(без сарказма). Но Вас что останавливает? Непонимание расчета значения G? Так это не Ваша головная боль а завода- свяжитесь с их CAM инженером и потребуйте объяснений . Как минимум из-за того что бывают и другие цифры - само себе значение G исключительно оглядка на технологические нюансы и возможности конкретного завода.

Это полезная информация безусловно. Но согласитесь, что есть момент привязанности к конкретному проекту. Длина дифф пар, точность импеданса, параметры виа, характеристики соединителей,
характеристики приемного устройства, помехи и тп.
Стаб длиной 450 мк, работая в одном проекте, в другом может запросто не работать.

Ну вот скажите, у Вас не возникает вопроса по параметру G?

Ну хорошо backdrilling. По параметру G не возникает вопросов, потому что все вроде очевидно.
Производитель в зависимости от максимальной глубины сверления закладывает "промах" скажем 200мкм
То есть настолько сверло углубится в данный конкретный слой. И предлагает разработчику
заложить толщину диэлектрика в 2 раза больше, чтобы конец сверла был в центре диэлектрика по высоте
и избежать прорыва меди. Ну да вопрос а почему? Потому что рассматривается ядро, толщина которого
гарантированна. И скорее всего сверло точно знает когда оно вошло в ядро. С препрегом как раз все
неоднозначно, его толщина может меняться в больших относительно пределах.
Вот они и пишут минимальную толщину ядра в зоне остановки сверла, чтобы оно, сверло останавливалось
в центре ядра, и чтобы ядро не было слишком тонким скажем 100мкм при сверлении на глубину 3мм.

Если Вы все таки хотите сделать backdrilling, кто мешает Вам заложить в плату лишние 500мкм или даже 800мкм
толщины диэлектрика между ВЧ и НЧ частями стека платы и спокойно изготовить не боясь никаких проблем.
В симметричном варианте это перерасход материала, ну и что, на линиях в 10GHz и если они таки да будут достаточно
длинные, Вам придется заложить такой материал, что плата дешевая не будет полюбому. А если короткие и
все на FR4 то цена подскочит не сильно.
И еще вопрос, ну хорошо сделали Вы backdrilling и все получилось, разъемы надеюсь SMD на 10GHz а то
ведь прикольно получится плата крутая, а стабы от разъемов все завалят. Они ж будут на всю высоту платы

Уважаемые форумчане. Все-таки не дает мне покоя вопрос автора. Действительно неправильное восприятие вопроса может породить заблуждения, а они в свою очередь ошибки.
Прикладываю рисунок, судя по которому появляется чувство диссонанса. Когда с одной стороны (слева на рисунке) выполняется требование производителя, а с другой стороны (справа на рисунке), то о чем идет речь. Как мы видим параметр G поменялся, но требование к параметру H остались те же. С увеличением глубины, как многие тут заметили, остаточный стаб будет больше. С этим никто не спорит. В результате тот же вопрос: почему с увеличением глубины необходимо «мучиться» с подбором стека слоев, а это труд «еще тот», как заметил автор, наращивать параметр G в зависимости от глубины и не развалить остальные требования по МПП?
Вариант «И скорее всего сверло точно знает, когда оно вошло в ядро» не устраивает т.к. сверло знать этого не может, это раз, и решается проблема сверления на глубину по уже спрессованной плате допуски, к которой определяются параметром H, который в зависимости от глубины меняется по табличному значению, это два(https://www.multi-circuit-boards.eu/en/pcb-design-aid/mechanics/backdrill.html). То есть получается, исходя из моего рисунка, есть параметр F (глубина, на которую необходимо просверлить) и Н остаточный стаб. Промахи закладываются плюс минус получить заявленный остаточный стаб, а не оказаться посередине core или prepreg. Как уже говорил, производитель не может дать мне ответ на этот вопрос в частности FINE LINE, которые имеют отделения в Европе, России, Израиле и Китае. Они делают платы по предельным значениям и опыт работы с ними у меня большой.
Большая просьба писать по делу!!! Как говориться истина дороже, а что и как и где применять на какую частоту это пусть ложится на плечи разработчика и его работодателя. Есть вопрос, давайте подумаем над реальным ответом "почему", а не догадками, которых уже было много! Может кто-то может связаться с производителем с которым работает и поинтересоваться техпроцессом или причиной ввода параметра G...повторюсь, в литературе есть приведённые рисунки без этого параметра.

Да вообще говоря от того и вопросы о целесообразности применения, благо параметр тот по большей части технологический- нет, безусловно там "электрика" очень важна однако:

Как уже было замечено, в сети полно красивых бумаг о целесообразности обратного сверления, но почти нет design rules- в связи с чем и непонятны спекуляции на эту тему: просто возьмите и спросите у своего завода чем обусловлены те или иные цифры. Ну и ради интереса, посмотрите на картинки- где заканчивается стаб


Если же завод не может ответить на ваш вопрос, значит попросите отвечать не манагера а CAM инженера- и все получится.

ПС. Поражает как из такого можно было раздуть тему на столько постов. Видимо я до конца не понимаю суть и/или "ценность" вопроса

EvilWrecker,

Видимо потому, что никто не ответил на мой вопрос ))

Что Gorder и нарисовал. Получается что 2 вариант не катит для backdrill следуя рекомендациям, хотя глубина до target слоя одинакова и, скажем, равна 300мк.

Потому что никто лучше завода не ответит Поскольку мне ответ известен, а инженеры с того места откуда Вы брали картинку вполне нормально отвечают, очень хочется посмотреть куда зайдет тема

Видимо на него никто, кроме производителя давшего такие параметры, ответить не может. Так что почему Вы тут об этом спрашиваете мне, например, непонятно.

+1. К этому прямо подводит заметный разброс в цифрах в правилах от разных заводов. А CAM инженер именно объектно скажет какие проблемы будут/могут быть если заложены не те числа.

Вот странно видеть это сообщение. Позвольте, а где мне задавать вопрос на интересующую меня тему? Разделом вроде не ошибся.
Прочтите всю тему. Не одного ответа по существу. Зато много вопросов на подобие: "а зачем?", "а для чего?", и "и не лучше ли было?"

EvilWrecker, а Ваш взгляд на тему еще более интересен - знаю, но не скажу. Вы в данном случае сами поддерживаете .

А по поводу завода, то ответ: "Параметр G зависит от F, т.к на любую операцию имеется допуск, который заложен в эти величины
(допуск на толщину диэлектриков, допуск на прессование, допуск на сверление, допуск на инструмент)" Очень исчерпывающий ответ.

Edit:
Посыпаю голову пеплом, признаю - есть моя ошибка - ветка не та.
Модераторы, будьте добры перенесите тему в раздел "Изготовление ПП - PCB manufacturing".
Со здешними обитателями ответа на мой вопрос я не найду.

Я поддерживаю не то что Вы цитируете, а процесс отрыва задницы от стула и начало работ Тут безусловно есть личный интерес т.к. ответ на Ваш вопрос запредельно простой, но как Вы верно заметили в теме присутствует мусор. Поскольку гур на электрониксе в избытке(есть даже один модератор-мейкер) очень хочется сначала почитать, и только потом комментировать .

Ну и что касается ответа- Вам ответили именно на Ваш вопрос: другое дело если бы спросили о том, как формируются подобные "допуски". Нет, можно конечно подсказать очевидный путь про гугление по теме дефектов обратного сверления- но тут дело еще проще Вы просто не прорабатываете вопрос в должной мере, а что касается ответов производителей именно здесь- так им что, больше нечем заняться чем по непрофильным веткам бегать?

Уважаемый EvilWrecker, так вопрос то не в том КАК ФОРМИРУЮТСЯ ДОПУСКИ. С этим то все запредельно просто. Вопрос в том - почему размер G дан до смежного слоя?
Имеет ли разница, где будет дно отверстия backdrill относительно слоев, которые идут до таргет слоя.