La PCB de backplane, también llamada placa base, es un tipo de placa principal responsable de alojar placas funcionales, incluidas tarjetas hijas o tarjetas de línea. La tarea principal de la placa de backplane es alojar las tarjetas hijas y distribuir energía a las placas funcionales para que se logren la conexión eléctrica y la transmisión de señales. Por lo tanto, la función del sistema puede obtenerse mediante la cooperación entre el backplane y sus tarjetas hijas.
A medida que las características de los componentes CI (Circuito Integrado) alcanzan una integridad cada vez mayor y el número de E/S sigue aumentando, junto con el rápido progreso en el ensamblaje electrónico, la alta frecuencia de transmisión de señales y el desarrollo de la digitalización de alta velocidad, las funciones de la placa de backplane abarcan gradualmente el soporte de placas funcionales, la transmisión de señales y la distribución de energía. Para poder implementar esas funciones, las placas de backplane deben cumplir requisitos más altos en cuanto a número de capas (de 20 a 60 capas), grosor de la placa (de 4 mm a 12 mm), número de vías (de 30 000 a 100 000), fiabilidad, frecuencia y calidad de transmisión de la señal.
En consecuencia, para alcanzar requisitos tan altos de rendimiento, la fabricación de PCBs de backplane debe enfrentarse a rigurosos desafíos en el grosor de la placa, el tamaño de la placa, el número de capas, el control de alineación, la profundidad del taladrado posterior y el stub. En otras palabras, todos los aspectos mencionados son sin duda cuestiones clave en lo que respecta a la fabricación de backplanes. Este artículo tiene como objetivo mostrar las principales dificultades encontradas en el proceso de fabricación de PCBs de backplane y comentar algunos consejos prácticos basados en los más de veinte años de experiencia de fabricación de PCBCart.
Control de alineación
El control de alineación es la principal dificultad de fabricación en lo que respecta a la producción de PCB ultramulticapa, ya que un mal control de alineación posiblemente provocará cortocircuitos.
El control de alineación se ve afectado por numerosos procesos y elementos, entre los cuales la configuración de capas es el más importante. Las PCB multicapa suelen tener tres tipos de composiciones: laminación en masa (mass-lam), laminación con pasadores (pin-lam) y calentamiento por termopar.
Consejos:
• El método de composición óptimo se encuentra en el pin-lam, ya que no provocará un efecto de impacto en la placa central.
• Cuando no se pueda aplicar el pin-lam debido a ciertas limitaciones, los remaches de cobre y hierro junto con espigas cortas serán una buena opción.
• Dado que se utiliza una pila de pines tipo lam, la categoría de pines que se emplea es extremadamente importante. Por ejemplo, hemos comprobado que el uso de cuatro pines ofrece un mejor rendimiento que ocho pines circulares, cumpliendo con el requisito de control de alineación.
Tecnología de perforación
Debido al gran grosor de la placa del backplane, es posible que la broca sea demasiado corta para alcanzar la placa. Sin embargo, una herramienta de perforación demasiado larga tiende a romperse durante el proceso de taladrado. Además, un exceso de polvo puede bloquear el orificio y provocar rebabas, lo que reduce drásticamente el rendimiento de la PCB del backplane.
Consejos:
• El método CCD debe aplicarse al perforar la placa posterior y el marcador CCD depende del orificio perforado mediante perforación por rayos X.
• La profundidad de perforación puede determinarse con precisión mediante la aplicación de control de profundidad de manera conductiva.
Capacidad de galvanoplastia
Debido al gran espesor de la placa de backplane, la relación de aspecto también será alta. Para asegurar suficiente cobre en el orificio, si el electrodepositado no puede ser lo suficientemente profundo, habrá suficiente cobre dentro del orificio mientras que quedará demasiado cobre en la boca del orificio, lo que afectará al diámetro, provocando que el diámetro del vía y el espesor de cobre en la pared del orificio sean incompatibles.
Consejos:
• La solución de recubrimiento por pulsos debe compararse con la solución de recubrimiento por CC en términos de capacidad de recubrimiento, fiabilidad y estabilidad de la solución.
• Se debe utilizar una nueva solución de recubrimiento DC, como EP.
Análisis ICD
El ICD tiende a producirse durante el proceso de fabricación de materiales de alta frecuencia, lo que provoca un riesgo de calidad significativo en la conexión eléctrica y en la fiabilidad a largo plazo. Deben resumirse la causa del ICD y su solución para que estos problemas puedan evitarse en el proceso de fabricación de PCB de backplane. La causa del problema de ICD radica en el residuo de gel de resina que queda en la capa interna de cobre y en la limpieza insuficiente que se lleva a cabo.
Consejos:
• Se debe analizar el grado de envejecimiento del material de la placa para evitar que quede resina con envejecimiento insuficiente en las capas internas de cobre.
• El control de los parámetros de perforación debe optimizarse para garantizar que se haya eliminado el residuo de gel.
Taladro inverso de espiga
En lo que respecta a la transmisión de señales de alta velocidad, una derivación hará que la señal se distorsione o incluso provoque fallos en la transmisión de la señal. Por lo tanto, debe aclararse el efecto negativo que causa la derivación en la transmisión de señales de alta velocidad. Hasta ahora, se puede resumir que cuando la longitud de la derivación es inferior a 0,25 mm, su efecto sobre la señal es bastante bajo y puede ignorarse. Como resultado, la longitud de la derivación debe controlarse dentro de 0,25 mm.
Consejos:
• La longitud del stub debe controlarse dentro de 0,25 mm para minimizar su efecto en la calidad de la transmisión de la señal.
