PCB（印制电路板）与我们的日常通信和上网活动有着密不可分的关系。从打电话、发短信到上网浏览视频、听音乐，这些都离不开电路板的支持。事实上，这些操作的背后是通讯服务器在默默运转。通讯服务器的存在，确保了我们的电话、短信和网络可以正常使用。

而通讯服务器内部包含大量复杂的电子电路和元件，比如高多层PCB，它不仅是信号传输的通道，而且是元件的承载平台，影响着设备的性能和可靠性。

打个比方，如果通讯服务器是一座大型城市，那么高多层PCB就是这座城市的道路和桥梁。

为什么需要背钻？

随着5G的普及和信号传输效率的提高，PCB中信号完整性相关问题已经受到越来越多的关注。

在PCB设计中，通孔是连接各层线路的桥梁。然而，实际应用中，并不是所有层都需要互连。

如果常规通孔不加以处理，信号会在多余的铜柱上进行传输，这些铜柱通常被称为stub。

多余铜柱会造成高速信号传输的反射、散射、延迟等不良，给信号带来“失真”，影响信号完整性。

stub的长度影响信号的传输，其长度越长，对信号的传输影响越大。

为消除stub对信号完整性的影响度，确保高频信号的完整性和阻抗连续性，背钻成为高多层PCB制造过程中的一项重要技术。

像服务器类PCB，一般都具有板厚、尺寸大、层数高、有背钻、有阻抗/插损要求和使用高速材料等特点，主要的制作工艺之一便是背钻。

当然，背钻的应用除减小通讯信号失真外，还可以改善布线设计、布孔密度，减少盲埋孔的使用，从而降低高多层PCB的制作难度。

何为背钻？背钻工艺有哪些？

所谓背钻，是指在多层板的一面进行不贯穿的钻孔加工，以去除不需要的内层电气互连。

其作用是钻掉导通孔没有起到导通作用的铜柱，避免造成高速信号传输的反射、散射、延迟等，给信号带来“失真”。

背钻不仅可以提高信号完整性，减少杂讯干扰，而且能部分替代埋盲孔的作用，降低PCB的加工难度。

按照工艺流程，背钻主要分为二钻背钻、正片图电后背钻、一次电镀够后背钻等几种。

l 二钻背钻是通过控深钻的方式达到背钻效果，主要应用于背钻孔不需要塞孔，且对背钻披锋不做管控要求，优点是加工流程简单，缺点是披锋得不到有效处理，Stub（残桩）及对准度难控制。

l 正片图电后背钻是一种应用最广泛、加工技术最成熟的方法，其优点是可有效处理掉背钻披锋，缺点是容易划伤锡层，蚀刻后开路，对纵横比大于10:1的孔易产生镀锡不良，蚀刻时孔壁铜层被咬蚀。

l 板电后背钻及整板镀铜锡后背钻均适合“背钻+POFV”工艺，在加工流程和处理背钻披锋方面会有差异。

l 闪镀铜锡后背钻主要适用于通孔小于0.2 mm的微孔背钻，优点是可以有效处理各类背钻披锋，极大地减少残渣堵孔的几率，缺点是加工流程相对较长，并且对镀锡的能力要求较高。

背钻设计避坑指南

想更好地实现背钻，一定要了解背钻孔设计注意事项，因为不同的PCB制造商加工能力、制造水平是不同的。

以嘉立创为例，面向高多层PCB推出背钻工艺，支持4-32层多层板。具体参数如下：

在进行背钻孔设计时，以下事项要注意：

1.安全间距：背钻孔与周边导体需保持至少0.2mm的间隙，与周边钻孔保持至少0.3mm的间隙，以避免加工损伤。

2.通孔直径：在条件允许情况下，通孔直径尽量设计在0.3-0.5mm之间，以降低加工成本并提高树脂塞孔质量。

3.介质厚度：背钻目标层与背钻方向线路之间的介质厚度不得低于0.15mm，低于此值需进行生产前评估。

4. 背钻属性：背钻孔应为非金属化孔，采用树脂塞孔填空。

5. 根据高速布线需求，清晰地标识内层的背钻位置。

6. 避免在BGA封装或连接器下方进行背钻

有网友表示，“背钻并不是必须的，要看你是否真的需要。毕竟，增加背钻，相应成本也会提高。一般来说，当过孔stub长度大于300mil/BR（Gbps）时，就要考虑背钻。当芯片驱动能力足够强或系统互连链路没那么长，频率没那么高，也许不做背钻处理，信号质量同样能过关。另外，背钻后，需要清洗板子，以去除背钻中可能存在的任何残留钻屑”。

还有网友提到，“如果是背钻，一般需要板子厚度不能太薄，背钻深度至少0.6mm。同时，还需要考虑插座的插针长度，针对6.25G以上的高速串行总线，且过孔stub长度较长，建议做背钻处理。经验值一般为10G信号的stub长度控制在30mil以内。在布局布线过程中，应优先考虑走线的层数选择，尽量减少stub，则可不必背钻，降低成本”。

“一般做板卡时，设计速率较高，对性能影响大，比如10Gbps，甚至更高，可以设置背钻，因为过孔会影响信号，或者板卡厚度太厚也会用到，经验值一般建议stub小于二十分之一的波长或要求严格的取更短，具体按照性能仿真确定。”网友补充道。