【知识科普】PCB背钻是什么?它的原理是怎样的？
一、什么是PCB的背钻孔
PCB设计和制造面临的挑战之一是如何保护信号完整性问题。背钻也称为可控深度钻孔，用于去除PCB通孔中铜筒的导电过孔存根。作为过孔的一部分，存根会在高速设计中导致严重的信号完整性。
PCB背钻
另外，过孔存根会导致信号从存根端反射回来，扰乱原来的信号。换句话说，如果存根很长，失真会很严重。为了解决这个问题，进行了背钻，其中通过使用稍大尺寸钻头重新来钻孔去除大部分过孔桩。
PCB背钻
二、PCB背钻如何克服信号完整性问题
通过使用稍大的钻头，在电镀通孔制造后重新去除这些存根。将孔背钻到预定和受控的深度，该深度接近但不接触孔使用的最后一层。 理想的剩余存根应该小于10mils。背钻孔的直径大于电镀通孔的直径。通常，被钻头的直径比原钻头直径大8mils到10mils。原因是走线和平面的间隙必须足够大，以免在背钻过程中误钻穿与背钻相邻的走线和平面。
背钻前
背钻后
三、为什么需要背钻？
线路板背钻可以用来缩短过孔存根，还可以干扰高速信号，通常，背钻会导致低于 10 密耳的过孔短线，从而削弱铜管产生信号反射的能力。 例如：在10层叠层中从第一层到第十层钻了一个通孔。但是你的设计需要第一层到第三层的信号，通孔在第三层之后会有一个存根。但是没有使用的部分会产生高频反射和共振。 因此就需要背钻去除第三层之后多余的镀铜，此外，背钻必须大于PTH的原始尺寸，否则没有办法去除所有不需要的铜。 下面是实际背钻的过程：
1、下图中，你可以看到带有延伸到信号路径之外的过孔存根的PCB
带有过孔存根的PCB
2、使用稍大的钻头进行背钻
使用较大钻孔尺寸的PCB背钻孔
3、通过背钻减少过孔存根
通过背钻减少过孔存根
四、什么时候使用背钻？
一般建议在PCB板上的电路走线有≥1Gbps速率的信号时考虑加入背钻，但是设计高速互连链路是一项复杂的系统工程任务，还需要考虑芯片的驱动能力和互连链路的长度等因素。因此系统互连链路仿真是判断是否需要背钻的最可靠途径。
PCB背钻
电路板背钻一般特征：
背面多为硬板
一般用于8层以上
板厚大于2.5mm
最小保持尺寸为 0.3mm
背钻比过孔大0.2mm
背钻深度公差+/-0.05MM
总之，PCB 背钻是一种重要的 PCB 加工技术。它能够有效减少信号传输的反射和串扰，提高信号的完整性和质量。在高速通信、服务器、高端电子设备等领域，PCB 背钻技术发挥着关键作用，为实现高性能的电子系统提供了可靠的保障。随着电子技术的不断发展和进步，PCB 背钻技术也将不断创新和完善，以满足更加复杂和严格的电子设计需求。
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