2025-08-12
การเจาะกลับเป็นกระบวนการที่สําคัญใน PCB ที่มีความหนาแน่นสูง (HDI) สําคัญในการกําจัด "สตับ" ที่ทําลายสัญญาณในรูผ่านที่เคลือบ (PTHs)หน่วยที่ไม่ต้องการของทองแดงที่เคลือบใน vias สร้างการสะท้อนสัญญาณและการสูญเสียในการออกแบบความเร็วสูง (10Gbps +), ทําให้การเจาะกลับเป็นขั้นตอนที่ไม่สามารถหารือได้สําหรับ 5G, ศูนย์ข้อมูลและ PCB ระบบอากาศ. อย่างไรก็ตาม, การเจาะกลับเพิ่มความซับซ้อนและต้นทุน, มักเพิ่มค่าใช้จ่ายของ PCB HDI ถึง 15-30%.
สําหรับผู้ผลิตและนักออกแบบ ความท้าทายอยู่ที่การลดค่าใช้จ่ายในการเจาะกลับโดยไม่เสียสละความสมบูรณ์แบบของสัญญาณกลยุทธ์ที่สามารถดําเนินการเพื่อลดต้นทุนและวิธีการปรับสัดส่วนความต้องการการทํางานกับข้อจํากัดงบประมาณ
ประเด็นสําคัญ
1ค่าใช้จ่ายในการเจาะกลับถูกขับเคลื่อนโดยความแม่นยําของความยาว stub (ความอดทน ± 0.05 มิลลิเมตรเพิ่มขึ้น 20% สําหรับค่าใช้จ่าย), ค่าเสียววัสดุ (อัตราหุ้น 10 ~ 15%), และอุปกรณ์เฉพาะ (เลเซอร์เมื่อเทียบกับการเจาะกล)
2การออกแบบปรับปรุง เช่น การจํากัดความลึกของเจาะหลังและการใช้ microvias stacked สามารถลดความต้องการเจาะหลังถึง 30~50%
3การร่วมมือกับผู้ผลิตที่ให้บริการ "การเจาะหลังคัดเลือก" (เป้าหมายเฉพาะเส้นทางสําคัญ) ลดต้นทุน 25% เมื่อเทียบกับการเจาะหลังครบแผ่น
4การผลิตชุด (1000+ หน่วย) ลดต้นทุนต่อหน่วยการเจาะหลังลง 15~20% ด้วยการประหยัดขนาด
การเจาะหินหลังใน PCB HDI คืออะไร?
การเจาะหลัง (ยังเรียกว่า "การเจาะต่อ") เป็นกระบวนการเจาะระดับสองที่กําจัดส่วนที่ไม่ใช้อีกของช่องเจาะ (PTH) หลังการเคลือบเส้นทางบานบานบานบานบานบานบานบาน, แต่เพียงต้องการเชื่อมต่อ 2?? 3 แผ่น leaving a "stub" ของทองแดง plated ไม่ใช้งาน. stubs เหล่านี้ปฏิบัติหน้าที่เป็นแอนเทนน่าที่ความถี่สูง (10GHz +), สะท้อนสัญญาณและทําให้:
a. ปัญหาความสมบูรณ์แบบของสัญญาณ (เสียงแหวน, เสียงข้ามสาย)
b.อัตราการส่งข้อมูลที่ลดลง (เช่นสัญญาณ 25Gbps ลดลงถึง 10Gbps)
c.EMI (การแทรกแซงทางแม่เหล็กไฟฟ้า) กับร่องรอยที่ติดกัน
การเจาะกลับแก้ปัญหานี้โดยการเจาะอย่างแม่นยําเข้าไปในด้านหลังของทางเพื่อกําจัด stub โดยทิ้งส่วนที่ใช้งานของ PTH เท่านั้นอุปกรณ์พิเศษ, ความอดทนที่เข้มข้น และขั้นตอนการแปรรูปเพิ่มเติม
อะไรทําให้ ค่าขุดใน PCB HDI ลดลง?
เพื่อลดค่าใช้จ่ายในการเจาะกลับ, มันสําคัญครั้งแรกที่จะเข้าใจสาเหตุเบื้องต้นของพวกเขา.
1ความต้องการความละเอียด
การเจาะหลังต้องการความอดทนที่เข้มข้น เพื่อหลีกเลี่ยงการทําลายชั้นทองแดงที่ใช้งานได้
a. ความยาวของท่อต้องควบคุมให้ ± 0.05 มิลลิเมตร (เทียบกับ ± 0.1 มิลลิเมตรสําหรับการเจาะมาตรฐาน)1 มม. สามารถทิ้งซากเหลือ (สัญญาณทําลาย) หรือเจาะผ่านชั้นทํางาน (ทําลาย PCB).
b.การเจาะหลังด้วยเลเซอร์ (จําเป็นสําหรับ stubs <0.2 มม.) ค่าใช้จ่าย 2 หน า 3 เท่ามากกว่าการเจาะกลไก, เนื่องจากเลเซอร์รักษาความแม่นยําที่แคบกว่า.
ผลต่อต้นทุน: ความอดทนที่เข้มข้นกว่า (± 0.03 มม) สําหรับการออกแบบ 50Gbps เพิ่ม 20% 30% สําหรับค่าใช้จ่ายในการเจาะหลังเมื่อเทียบกับ ± 0.05 มมสําหรับ PCB 10Gbps
2อัตราของวัสดุและเศษขยะ
การเจาะกลับเพิ่มความเสี่ยงของการเสียหาย PCB:
a.การเจาะเกินขั้นต่ําอาจเจาะชั้นภายใน ทําให้แผ่นไม่มีประโยชน์ อัตราการทิ้งของ PCB HDI ที่เจาะกลับโดยเฉลี่ย 10 ~ 15% (เทียบกับ 5 ~ 8% สําหรับแผ่นที่ไม่เจาะกลับ)
b.วัสดุที่มีราคาแพง (เช่น Rogers RO4350 สําหรับ 5G) เสริมค่าใช้จ่ายในการใช้งานเสีย เนื่องจากการทิ้งบอร์ดราคา 50 ดอลลาร์หนึ่งจะลบผลกําไรจาก 10 + ยูนิต
3อุปกรณ์และแรงงาน
a.เครื่องจักรเฉพาะ: ระบบเจาะเลเซอร์หลังมีราคา 500,000$ 1M (เทียบกับ 100,000$ 200,000$ สําหรับเจาะมาตรฐาน) โดยมีค่ารักษาที่สูงกว่า
b.ผู้ประกอบการที่มีความชํานาญ: การวางโปรแกรมและการติดตามการเจาะหลังต้องมีช่างฝึกอบรม เพิ่มค่าแรงงาน 5 หรู 10 ดอลลาร์ต่อบอร์ด
4. ความซับซ้อนของการออกแบบ
a. จํานวน Vias ที่เจาะกลับ: PCB ที่มี 1000 Vias ที่เจาะกลับมีค่าประมวลผลสูงกว่า 5 เท่า เมื่อเทียบกับที่มี 200 Vias
b.Layer Count: การเจาะหลังผ่าน 12+ ชั้นต้องใช้การผ่านและเปลี่ยนเครื่องมือมากขึ้น เพิ่มเวลาและค่าใช้จ่าย
| ค่าขับเคลื่อน | ผลกระทบต่อค่าใช้จ่ายในการเจาะหลังทั้งหมด | ตัวอย่าง (1000-Unit Run) |
|---|---|---|
| ความละเอียดความละเอียด (± 0.03mm vs ± 0.05mm) | +20~30% | 15,000 เหรียญต่อ 12 เหรียญ000 |
| อัตราการทําลาย (15% vs 5%) | +10~12% | $13,200 vs $12,000 |
| เลเซอร์ VS การเจาะกล | +100 ₹200% | 36,000 เหรียญต่อ 12 เหรียญ000 |
| 1000 Vias VS 200 Vias | +400% | $60,000 vs. $12000 |
7 กลยุทธ์ในการลดค่าใช้จ่ายในการเจาะ PCB HDI
การลดค่าใช้จ่ายในการเจาะกลับต้องการการผสมผสานการปรับปรุงการออกแบบ การร่วมมือในการผลิต และการปรับปรุงกระบวนการ โดยไม่เสียสละต่อความสมบูรณ์แบบของสัญญาณ
1. ปรับปรุงความยาวของสตับ เพื่อลดความต้องการในการเจาะกลับให้น้อยที่สุด
ไม่จําเป็นต้องถอนสตับทั้งหมด การจําลองความสมบูรณ์แบบของสัญญาณ (ใช้อุปกรณ์เช่น Ansys HFSS) สามารถระบุสตับไหนมีความยาวพอที่จะทําให้การทํางานลดลง:
a.กติกาของนิ้วมือ: Stubs สั้นกว่า 10% ของความยาวคลื่นสัญญาณ (λ) น้อยครั้งที่ทําให้เกิดปัญหา สําหรับสัญญาณ 10Gbps (λ ≈ 30mm) Stubs <3mm ถูกยอมรับ
b.การกระทํา: จํากัดการเจาะกลับสู่ stubs > 3 มิลลิเมตรสําหรับการออกแบบ 10Gbps, ลดจํานวน vias ที่เจาะกลับ 30% ~ 40%
ประหยัดค่าใช้จ่าย: 15~20% โดยการลดจํานวนการเจาะกลับ
2. ใช้ไมโครวีอาที่ซ้อนกัน แทนที่ใช้รูผ่าน
HDI PCBs ที่มีไมโครวิอาที่ต้อนกัน (50-150μm กว้าง) กําจัดความจําเป็นในการเจาะหลังโดยสิ้นเชิงในหลายกรณี
a. ไมโครเวียสที่ติดกันเชื่อมชั้นที่อยู่ใกล้กัน (เช่นชั้น 1→2→3) โดยไม่เจาะเข้าไปในแผ่นทั้งหมด โดยไม่ปล่อยให้มีสตับ
b.They are ideal for 0.4mm pitch BGA และการออกแบบที่มีจํานวนชั้นสูง (12 + ชั้น)
การแลกเปลี่ยน: ราคาการผลิตของไมโครวิอาสที่ติดกันสูงกว่า 10 ٪ 15 ٪ มากกว่าวิอาสมาตรฐาน แต่กําจัดค่าใช้จ่ายในการเจาะกลับ (การประหยัดสุทธิ 5 ٪ 20% สําหรับ PCB ความเร็วสูง)
ตัวอย่าง: PCB ศูนย์ข้อมูล 16 ชั้นที่ใช้ไมโครเวีย 800 ชั้นแทนรูที่ผ่านได้ประหยัด 8,000 ดอลลาร์ในการทํางาน 1000 หน่วยโดยการกําจัดการเจาะกลับ
3. ปฏิบัติการเจาะหลังแบบเลือก
PCBs ส่วนใหญ่มีผสมผสานของ vias วิกฤตและไม่วิกฤต "การเจาะย้อนหลังแบบคัดเลือก" เป้าหมายเพียง vias ขนส่งสัญญาณความเร็วสูง (เช่น 25Gbps +) โดยปล่อยให้ vias ความเร็วต่ํา (เช่น พลังงาน, 1Gbps) ไม่เจาะ
a.How It Works: ร่วมมือกับผู้ผลิตของคุณเพื่อระบุเส้นทางสําคัญในไฟล์การออกแบบ (ใช้มาตรฐาน IPC-2221)
b.การประหยัดค่าใช้จ่าย: 25~35% เมื่อเทียบกับการเจาะด้านหลังแผ่นเต็ม เนื่องจาก 50~70% ของสายบานมักไม่จําเป็นต้องถอนสตับ
4เลือกเทคโนโลยีเจาะที่เหมาะสม
การเจาะกลไก ราคาถูกกว่าเจาะเลเซอร์ แต่มีข้อจํากัด
a.การเจาะกล: ใช้สําหรับสตับ ≥0.2 มิลลิเมตรและความอดทน ≥±0.05 มิลลิเมตร (เช่น PCB อุตสาหกรรม 10Gbps) ค่าใช้จ่ายต่ํากว่าเจาะเลเซอร์ 50~67%
b.การเจาะเลเซอร์: เก็บไว้สําหรับสตับ <0.2 มิลลิเมตรและความอดทนที่แคบ (เช่น 50Gbps 5G PCBs) ขณะที่ราคาแพงกว่า แต่ลดอัตราการใช้สกร็อปลง 5 ٪ 8% เนื่องจากความแม่นยําที่ดีกว่า
ตัวอย่างการประหยัด: การทํางาน 1000 หน่วยที่มี 500 ช่อง (0.3 มม) ประหยัด $ 20,000 โดยการใช้การเจาะกลกับเลเซอร์
5. ปรับปรุงการออกแบบแผ่นสําหรับการประมวลผลชุด
ผู้ผลิตชําระค่าใช้จ่ายต่อแผ่น แต่ไม่ใช่ต่อบอร์ด การเพิ่มจํานวน PCB HDI ต่อแผ่นสูงสุดจะลดต้นทุนในการเจาะหลังต่อหน่วย:
a.ขนาดแผ่น: ใช้ขนาดแผ่นมาตรฐาน (เช่น 18 "× 24") เพื่อรองรับแผ่นมากขึ้น การเพิ่มแผ่น 20% ต่อแผ่นจะลดต้นทุนต่อหน่วย 15~20%
b. Uniform Vias: การออกแบบบอร์ดที่มีขนาดและความลึกที่สม่ําเสมอเพื่อลดเวลาการตั้งเครื่อง (ประหยัด 2 หรู 5 ดอลลาร์ต่อแผ่น)
การศึกษากรณี: ผู้ผลิตโทรคมนาคมเปลี่ยนการจัดตั้งแผ่น 18 "× 24" ของพวกเขาให้เข้ากับ 25 บอร์ดแทน 20 บอร์ด โดยลดค่าใช้จ่ายในการเจาะกลับ 18% สําหรับการสั่งซื้อ 5000 ยูนิต
6พาร์ทเนอร์กับผู้ผลิตในช่วงต้น (DFM Collaboration)
การตรวจสอบการออกแบบเพื่อการผลิต (DFM) กับผู้ผลิต PCB ของคุณสามารถระบุโอกาสในการประหยัดค่าใช้จ่าย:
a.การวางช่องทาง: ช่องทางที่เจาะกลับกลุ่มเพื่อลดการเคลื่อนไหวของเครื่องมือ ลดเวลาการประมวลผล 10~15%
b.การเลือกวัสดุ: คอร์หนากว่า (ตัวอย่างเช่น 0.2 มิลลิเมตร VS 0.1 มิลลิเมตร) ทําให้การเจาะกลับง่ายขึ้นโดยการเพิ่มความอดทนความยาวของสตับ, ลดอัตราการใช้สกร็อปลง 5 ٪
คําแนะนํา: ให้ผู้ผลิตไฟล์การออกแบบ 3 มิติ (STEP/IGES) เพื่อการวิเคราะห์ DFM ที่ดีขึ้น การร่วมมือในระยะแรกสามารถลดต้นทุนการเจาะกลับได้ 10~20%
7. ลดอัตราขยะด้วยการตรวจสอบอัตโนมัติ
อัตราขยะสูง (10~15%) ทําให้ค่าใช้จ่ายในการเจาะกลับเพิ่มขึ้น ลงทุนในการตรวจสอบหลังการเจาะกลับเพื่อจับพบความบกพร่องในระยะแรก:
a.AOI (Automated Optical Inspection): ใช้กล้อง 50MP เพื่อตรวจพบการเจาะเกินหรือส่วนที่เหลือ, ลดขยะ 40%-50%
b. การตรวจสอบด้วยรังสีเอ็กซ์: ตรวจสอบการกําจัดสตับในชั้นภายใน ที่สําคัญสําหรับ PCB 12+ ชั้น
ROI: การลงทุน $ 5,000 ใน AOI สําหรับการวิ่ง 1000 หน่วย (อัตราการสลอก 10%) ประหยัด $ 10,000 โดยลดการสูญเสียบอร์ด
ตารางเปรียบเทียบยุทธศาสตร์การประหยัดค่าใช้จ่าย
| กลยุทธ์ | การลงทุนเบื้องต้น | ประหยัดค่าใช้จ่าย (ต่อ 1000 หน่วย) | ดีที่สุดสําหรับ |
|---|---|---|---|
| ปรับปรุงความยาวของ Stub | ต่ํา (โปรแกรมจําลอง) | 3,000 ดอลลาร์ 5 บาท000 | การออกแบบ 10-25Gbps ด้วยความยาวสับสน |
| ไมโครวิอาที่ต้อนกัน | กลาง (ความซับซ้อนของการออกแบบ) | 2,000 ดอลลาร์000 | HDI จํานวนชั้นสูง (12+ ชั้น) |
| การเจาะหลังแบบเลือก | ต่ํา (ตรวจสอบ DFM) | 5,000 ดอลลาร์ 7 บาท000 | PCB ที่มีสารสกัดสัญญาณความเร็วสูง/ต่ํา |
| เครื่องจักรกล vs. การเจาะเลเซอร์ | ไม่มี | 10,000 ดอลลาร์000 | สับ ≥0.2 มิลลิเมตร ความละเอียด ≥±0.05 มิลลิเมตร |
| การปรับปรุงแผ่น | ต่ํา (การออกแบบใหม่) | $2,000 ¢ $3,000 | จํานวนมาก (1000+ หน่วย) |
ข้อผิดพลาด ที่ ควร หลีกเลี่ยง
1. Over-Engineering Back Drill Tolerances: การระบุ ±0.03mm เมื่อ ±0.05mm เพียงพอจะเพิ่มค่าใช้จ่าย 20% โดยไม่เพิ่มผลงาน
2ละเลยผลตอบสนองของ DFM: ผู้ผลิตมักจะระบุความไม่ประสิทธิภาพในการออกแบบ (เช่น ช่องทางที่กระจายออกไป) ที่เพิ่มเวลาการเจาะกลับ
3.การทํางานปริมาณต่ํากับการเจาะเลเซอร์: สําหรับ < 500 ยูนิต, การเจาะกลไก (แม้กระทั่งกับเศษขยะที่สูงกว่าเล็กน้อย) ราคาถูกกว่าค่าธรรมเนียมการตั้งเลเซอร์
FAQs
ถาม: ผมสามารถกําจัดการเจาะหลังได้หรือไม่?
ตอบ: สําหรับสัญญาณ < 10Gbps, yes ใช microvias ผสมหรือยอมรับ stubs สั้น (< 3 มม.) สําหรับ > 10Gbps, การเจาะกลับมักจะจําเป็น, แต่การเจาะเลือกสามารถลดมันให้น้อยลง.
คําถาม: การเจาะกลับเพิ่มค่าใช้จ่าย PCB HDI มากน้อยแค่ไหน?
ตอบ: 15-30% โดยเฉลี่ย แต่มันแตกต่างกันตามการนับ ความอดทน และเทคโนโลยี (เลเซอร์กับเครื่องกล)
ถาม: การเจาะหลังจําเป็นสําหรับ PCB HDI ทั้งหมดหรือไม่?
ตอบ: ไม่ ครับ เพียงสําหรับการออกแบบความเร็วสูง (10Gbps +) ที่ stubs ลดความสมบูรณ์ของสัญญาณ PCB HDI ความเร็วต่ํา (เช่นเครื่องมือที่ใส่ของผู้บริโภค) มักจะข้ามไป
Q: ผมสามารถเจรจาต้นทุนการเจาะกลับกับผู้ผลิตได้หรือไม่?
ตอบ: ครับ สั่งซื้อจํานวนมาก การปรับปรุงการออกแบบ และความอดทนที่ยืดหยุ่น (เมื่อเป็นไปได้) ให้แรงผลักดันในการลดราคา
คําถาม: การเลือกวัสดุจะส่งผลต่อค่าใช้จ่ายในการเจาะหลังอย่างไร?
A: วัสดุที่แข็งแรง (เช่น Rogers) ยากกว่าการเจาะ FR4 เพิ่มต้นทุนขึ้น 10 ~ 15% อย่างไรก็ตาม, พวกเขาลดอัตราการสกร็อปเนื่องจากความมั่นคงที่ดีกว่า.
สรุป
การเจาะกลับเป็นสิ่งจําเป็นสําหรับ PCB HDI ที่มีประสิทธิภาพสูง แต่ค่าใช้จ่ายของมันไม่จําเป็นต้องสูงมาก โดยการปรับปรุงความยาวของสตับ, การใช้ไมโครเวียที่ค้อนกัน, การใช้การเจาะเลือกและร่วมมือกับผู้ผลิตในช่วงต้น, ผู้ออกแบบและผู้ซื้อสามารถลดค่าใช้จ่ายในการเจาะด้วย 15~35% โดยยังคงรักษาความสมบูรณ์แบบของสัญญาณ
คีย์คือการสมดุลความแม่นยํากับความเป็นจริง: ไม่ทุกเส้นทางต้องการการเจาะกลับความอดทนที่เข้มข้น และเทคโนโลยีใหม่ ๆ เช่นไมโครเวียสที่วางอยู่บนกัน,การลดค่าใช้จ่ายในการเจาะกลับกลายเป็นเรื่องของการออกแบบที่ฉลาดและพันธมิตรการผลิตยุทธศาสตร์
ส่งข้อสอบของคุณตรงมาหาเรา
