控制深度鉆孔，也稱為回鉆或背鉆，是一種用于從印刷電路板的通孔中去除未使用部分或短段銅筒的技術(shù)。主要應(yīng)用于對高頻、高速信號傳輸要求嚴(yán)苛的行業(yè)。例如：高性能服務(wù)器、AI加速卡、GPU/CPU主板、存儲設(shè)備等，隨著6G通信、AI算力芯片及自動駕駛L4/L5級別的推進(jìn)，背鉆技術(shù)將向更高精度（如激光背鉆）和更復(fù)雜疊層結(jié)構(gòu)（16層以上HDI）發(fā)展，滿足更嚴(yán)苛的信號完整性需求。

                   

減少信號失真：通過消除多余的銅柱，減少信號反射和失真，提升信號質(zhì)量。

降低EMI/EMR輻射：減少高頻信號的輻射干擾，提高電路的電磁兼容性。

優(yōu)化布線密度：允許更緊湊的布線設(shè)計(jì)，支持高密度BGA等組件的安裝。

減少誤碼率（BER）：降低信號傳輸中的誤碼率，提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃浴?/span>

PCB背鉆孔常見缺陷類型

孔徑不準(zhǔn)確：孔徑過大或過小會影響組件安裝和電氣連接，可能導(dǎo)致信號反射和串?dāng)_問題。

孔壁粗糙：由于鉆頭磨損、參數(shù)設(shè)置不當(dāng)或基材質(zhì)量問題，導(dǎo)致孔壁表面不平滑，影響電鍍附著力和電氣性能。

孔內(nèi)殘留物：鉆孔過程中可能留下碎屑或雜質(zhì)，影響孔的清潔度和可靠性。

偏孔：鉆孔位置與設(shè)計(jì)位置不符，可能由定位精度問題或軟件設(shè)置錯(cuò)誤引起。

斷鉆頭或未穿透：鉆頭損壞或鉆孔深度不足，導(dǎo)致孔未完全穿透基板。

孔形不規(guī)則：孔形偏差可能導(dǎo)致信號傳輸不穩(wěn)定，影響電路性能。

毛刺：鉆孔過程中產(chǎn)生的多余金屬碎片，可能影響后續(xù)工藝和可靠性。

漏孔堵孔：鉆孔過程中可能出現(xiàn)漏孔或堵塞現(xiàn)象，影響層間連接質(zhì)量。

這些缺陷直接影響PCB的性能和可靠性，因此需要通過優(yōu)化工藝參數(shù)、改進(jìn)設(shè)備和加強(qiáng)質(zhì)量控制來減少缺陷發(fā)生。

        在背鉆工藝中控制孔偏離和深度公差是限制鉆孔深度的關(guān)鍵參數(shù)，以確保鉆孔不會傷害到有用的銅，而有用的銅應(yīng)作為其他層的導(dǎo)電。

當(dāng)高速信號通過銅管在PCB層之間傳播時(shí)，它可能會失真。如果信號層的使用導(dǎo)致存根存在，并且存根很長，那么這種失真就會變得很明顯。

這些存根可以在制造完成后用稍微大一點(diǎn)的鉆頭重新鉆孔去除。

孔結(jié)構(gòu)和偏孔鉆如下圖1所示。

圖1 PCB板通孔側(cè)面

通孔的主要功能在于導(dǎo)通，因此需要在孔壁鍍銅。然而，從外部無法直接觀測孔壁鍍銅的質(zhì)量狀況，也難以察覺是否存在孔裂等問題。

過去，通常采用對不良（NG）樣品進(jìn)行切片的方式，破壞樣品以查找缺陷，進(jìn)而展開改進(jìn)工作。

如今，可先借助 2D X 射線，在不破壞樣品的前提下，對整體鍍銅情況以及是否偏孔進(jìn)行初步觀測。

若要進(jìn)一步詳細(xì)觀察整個(gè)孔壁的鍍銅狀況，則可運(yùn)用 3D X 射線層析掃描進(jìn)行檢測或采用算法將多角度2D 圖像合成為3D圖 。

在不同角度下的2D成像我們可以觀察到缺陷的不同表現(xiàn)，如圖2-1，2-2。

圖2-1，2-2  對同一缺陷進(jìn)行不同角度2D成像

在樣品特定的情況下通過特殊的2D成像也可以觀察到完整的缺陷狀態(tài)，以快速評估樣品的缺陷類型和層度。

助力企業(yè)快速完成背鉆孔缺陷的評估以及工藝的改進(jìn)，提升良率，如圖3。

圖3  背鉆銅柱缺陷快速清晰識別

在工業(yè)實(shí)踐中，為高效準(zhǔn)確識別缺陷所在位置，降低人工識別錯(cuò)誤。

北京眾星聯(lián)恒基于機(jī)器視覺識別，快速定位缺陷位置，綠色為正常銅柱和無背鉆區(qū)域，紅色為缺陷所在位置，如圖4。

圖4 機(jī)器識別背孔缺陷