백플레인 PCB 제작의 어려움

키워드: 백플레인 보드, 백플레인 PCB

하나의 PCB에 연결되어 배치된 백플레인 PCB는 일반적으로 여러 커넥터의 집합체입니다. 케이블처럼 한 커넥터에서 다른 커넥터로 신호를 전달하는 것이 본질적인 역할이지만, 전원 공급 레일, 리턴 경로, 차동 쌍 신호 및 단일 종단 신호와 같은 충분한 양호한 상태도 갖추고 있습니다. 백플레인 PCB 위에는 반도체 IC가 장착된 PCB가 직접 프레스 핏(press-fit)됩니다. 이러한 PCB 또는 삽입 가능한 카드를 도터 카드(daughter card)라고 합니다. 목적지 커넥터의 필요한 핀에 소스 커넥터의 핀이 정확히 연결되도록 합니다.

백플레인 PCB는 PCB 설계 매개변수 측면에서 마더보드 PCB와 복잡성이 다소 유사하지만, 기능 및 제조 공정에서는 많은 차이점이 있습니다. 높은 핀 수의 반도체 IC를 사용하는 마더보드는 고밀도로 라우팅된 신호 보드로 잘 알려져 있습니다. 보드 뒷면에서 백플레인은 다른 쪽 끝에서 충분한 연결성을 가진 보드로 간주됩니다. 그러나 연결성 보드에 비해 백플레인 보드는 특히 고속 데이터 통신 시스템에서 훨씬 더 많이 사용됩니다. 백플레인 PCB는 도터 보드 간에 전원 및 신호의 모든 전기적 연결을 전송합니다. 또한 추출되거나 프레스 핏(press-fit)되어 그 위에 도터 카드를 지지하고 고정합니다.

설계 증가로 인한 제조 노력과 비용은 시스템의 처리량을 증가시킵니다. 초기 시대의 백플레인에는 와이어 랩(wire-wrapped) 소켓과 커넥터가 사용되었습니다. 최신 시스템의 데이터 속도로 인해 백플레인 PCB에 첨단 제조 기술과 PCB 재료를 사용하는 것이 실현되고 있습니다. 기존 제약 조건과 함께 추가 PCB 제조 제약 조건이 발생했습니다. 와이어 랩 백플레인보다 PC(인쇄 회로) 기반 백플레인이 데이터 전송 능력과 향상된 신뢰성으로 인해 선호됩니다. 일반적으로 백플레인에는 반도체 칩이 없습니다. 그러나 섀시, 커패시터, 저항기 및 필터 접지 회로와 같은 소형 전자 부품이 그 위에 포함됩니다.

백플레인 제조의 두 가지 주요 어려움

고밀도 에칭

백플레인 PCB의 커넥터 수가 많기 때문에 장착 패드와 구멍이 PCB 공간의 상당 부분을 차지합니다. PCB 설계자들은 레이어 수를 늘리기보다는 트레이스 길이와 임피던스를 유지하면서 신호 라우팅 밀도를 높이기 위해 노력합니다. 증가된 신호 밀도는 에칭 복잡성을 증가시킵니다.

PCB 프레싱

더 두꺼운 백플레인 제조에서는 드릴링이 더 복잡해집니다. 긴 드릴로 인해 여러 번의 홀 드릴링이 필요합니다. 이는 백플레인 PCB의 수율과 드릴링 정확도 비율을 감소시킵니다. 고주파 성능이 저하됩니다.