Перейти к содержанию

Обратное сверление (back-drilling)

Если быстрый сигнал переходит на внутренний слой через сквозное отверстие, часть ствола ниже этого слоя никуда не ведёт и отражает сигнал. Обратное сверление удаляет эту часть уже на готовой плате.

Обновлено Редакция GAW

Обратное сверление (back-drilling) — удаление лишней металлизации из сквозного переходного отверстия после изготовления платы. По руководству TI SPRAAR7J отверстие высверливают с обратной стороны сверлом чуть большего диаметра, чем исходное, на глубину, где кончается нужная часть ствола.

Зачем. Если сигнал переходит со слоя 1 на внутренний слой через сквозное переходное отверстие, часть ствола ниже этого слоя становится отводом — открытым концом линии. По SCAA082A от него сигнал отражается полностью, а задержка отражённой волны равна удвоенной длине отвода, делённой на скорость сигнала. На частоте, где длина отвода равна четверти длины волны, отвод выглядит как короткое замыкание, и в передаче появляются провалы. SPRAAR7J добавляет, что отвод обычно искажает сигнал сильнее, чем сама сигнальная часть отверстия, а длинные отводы резонируют на более низких частотах.

Когда. TI рекомендует держать отводы короче 15 мил (0,38 мм), а более длинные высверливать. Это забота быстрых интерфейсов; медленным сигналам отвод не мешает.

Способ избавиться от отводаКак
Обратное сверлениевысверлить металлизацию отвода на готовой плате
Глухие и скрытые отверстияотверстие соединяет только нужные слои — отвода нет
Выбор слояперейти на слой у противоположной стороны: отвод короткий

На рисунках SPRAAR7J в десятислойной плате переход на слой 8 оставляет отвод до слоя 10 короче 15 мил, а переход на слой 3 — отвод через всю плату, который нужно высверлить.

Подробнее о переходных отверстиях на быстрых линиях — в статье «Переходные отверстия», о волновом сопротивлении — в словаре, о выборе слоёв — в статье «Слои печатной платы».

Частые вопросы

Зачем высверливать переходные отверстия?

Чтобы убрать отвод — часть ствола сквозного отверстия, которая никуда не ведёт. Для быстрого сигнала это открытый конец линии: по руководству TI SCAA082A он отражает сигнал, а на частоте, где его длина равна четверти волны, почти замыкает линию. Обратное сверление удаляет металлизацию этого участка.

Когда нужно обратное сверление?

TI в руководстве SPRAAR7J рекомендует держать отводы короче 15 мил (0,38 мм) и высверливать те, что длиннее. Это касается быстрых интерфейсов — гигабитных линий и подобных; для медленных сигналов отвод не мешает.

Чем можно заменить обратное сверление?

Глухими и скрытыми отверстиями, у которых отводов нет, или выбором слоя: если сигнал переходит на слой у противоположной стороны платы, отвод получается коротким. На рисунках TI в десятислойной плате переход на слой 8 оставляет отвод короче 15 мил, а переход на слой 3 — длинный, который нужно высверлить.

Источники

  1. Texas Instruments. High-Speed Interface Layout Guidelines (SPRAAR7J, revised February 2023) — разд. 3.6 — отвод отверстия даёт больше искажений, чем сама сигнальная часть; длинные отводы резонируют на более низких частотах и увеличивают потери; отводы короче 15 мил; разд. 3.7 — обратное сверление удаляет металлизацию отвода сверлом чуть большего диаметра; рис. 3-5 и 3-6 — переход на слой 3 и на слой 8 из 10
  2. Texas Instruments. High-Speed Layout Guidelines (SCAA082A, revised August 2017) — рис. 16 — отвод сквозного отверстия при переходе со слоя 1 на слой 2 — открытый конец линии со 100 % отражением, задержка — удвоенная длина отвода, делённая на скорость сигнала; на четверти длины волны отвод работает как короткое замыкание и даёт провалы; отвод высверливают с обратной стороны или применяют глухие и скрытые отверстия

Нашли ошибку?

Смотрите также