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现今的串行I/O技术要求的速率越来也高，这给硬件设计带来很大的挑战。其中之一就是高速信号经过背板的时候，要求通孔的Stubs带来的影响尽量减小。这类的背板主要应用于通信设备、大型服务器、医疗电子、军事、航天等领域。由于军事、航天属于敏感行业，国内背板通常由军事、航天系统的研究所、研发中心或具有较强军事、航天背景的PCB制造商提供；在中国，背板需求主要来自通信产业，现逐渐发展壮大的通信设备制造领域。那背钻就是移除无用的通孔Stubs的PCB制造工艺。
1.什么PCB背钻？
背钻其实就是控深钻比较特殊的一种，在多层板的制作中，例如10层板的制作，我们需要将第1层连到第6层，通常我们钻出通孔（一次钻），然后陈铜。这样第1层直接连到第10层，实际我们只需要第1层连到第6层，第7层到第10层由于没有线路相连，像一个柱子。这个柱子影响信号的通路，在通讯信号会引起信号完整性问题。所以将这个多余的柱子（业内叫STUB）从反面钻掉（二次钻）。所以叫背钻，但是一般也不会钻那么干净，因为后续工序会电解掉一点铜，且钻尖本身也是尖的。所以备钻无法完全消除Stubs，必须留出裕量。
2.背钻孔有什么样的优点？
1）减小杂讯干扰；
2）提高信号完整性；
3）局部板厚变小；
4）减少埋盲孔的使用，降低PCB制作难度。
3.背钻孔有什么作用？
背钻的作用是钻掉没有起到任何连接或者传输作用的通孔段，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”研究表明：影响信号系统信号完整性的主要因素除设计、板材料、传输线、连接器、芯片封装等因素外，导通孔对信号完整性有较大影响。
4.单板背钻分几类？
背钻分为单面背钻和双面背钻两种。
单面钻可以分为从TOP面开始背钻或从BOTTOM面开始背钻。连接器插件管脚的PIN孔只能从与连接器所在面相反的一面开始背钻，当PCB的TOP面和BOTTOM面都布置了高速信号连接器时，就需要进行双面背钻，如下图所示
5.背钻孔生产工作原理
依靠钻针下钻时，钻针尖接触基板板面铜箔时产生的微电流来感应板面高度位置，再依据设定的下钻深度进行下钻，在达到下钻深度时停止下钻。如下工作示意图所示：
6.背钻制作工艺流程
a、提供PCB，PCB上设有定位孔，利用所述定位孔对PCB进行一钻定位并进行一钻钻孔；
b、对一钻钻孔后的PCB进行电镀，电镀前对所述定位孔进行干膜封孔处理；
c、在电镀后的PCB上制作外层图形；
d、在形成外层图形后的PCB上进行图形电镀，在图形电镀前对所述定位孔进行干膜封孔处理；
e、利用一钻所使用的定位孔进行背钻定位，采用钻刀对需要进行背钻的电镀孔进行背钻；
f、背钻后对背钻孔进行水洗，清除背钻孔内残留的钻屑。
7.背钻孔板技术特征有哪些？
1）多数背板是硬板
2）层数一般为8至50层
3）板厚：2.5mm以上
4）厚径比较大
5）板尺寸较大
6）一般首钻最小孔径>=0.3mm
7）外层线路较少，多为压接孔方阵设计】
8)背钻孔通常比需要钻掉的孔大0.2MM
9)背钻深度公差：+/-0.05MM
10)如果背钻要求钻到M层，那么M层到M-1（M层的下一层）层的介质厚度最小0.17MM
在Allegro中如何实现背钻文件输出
1.首先给主要背钻的网咯赋予BACKDRILL_MAX_PTH_STUB属性。在菜单栏中点Edit-Net Properties，打开Constraint Manager，如下图：
2.针对备钻的属性设置完成后，启动启动备钻界面分析窗口：
Manufacturing→NC→ Backdrill Setup and Analysis
3.如果是第一次启动会出现一个类似于向导的对话框，协助 Backdrill 层对的创建。背钻可以从top层开始，也可以从Bottom层开始。设置如下：
或者点选Skip来创建自己的层对组合。
选择 New Pair Set，设置背钻的一些参数，比如从哪一面开始背钻、背钻的阶数等，还可以设置每一阶的背钻深度。
设置完成之后执行Analyze分析，会产生报告，详细说明每一个孔的背钻情况，检查正确性。
4.执行生成背钻钻孔表：Manufacture –> NC –> Drill Legends
在窗口选择Include backdrill
还可以直观显示Backdrill Cross Section表
Manufacture–> CrossSection Detail
窗口勾选Backdrill span
Backdrill跨层的截面细节将以锥形接头显示在下方第一个活跃的导电层前。
5.出背钻钻孔文件 Manufacture –> NC –> Drill
在窗口选择Include backdrill
相关的一些属性Properties
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BACKDRILL_MAX_PTH_STUB(net):在constraint manager里面需要给背钻的网络赋予BACKDRILL_MAX_PTH_STUB属性，只有设置了属性，软件才会识别为这个网络需要考虑背钻。在constraintmanager→net→general properties →worksheet→backdrill项，选择需要的项目并单击鼠标右键，在弹出的快捷菜单中选择change命令，输入maximum stub的值即可。Stub的计算原则为top和bottom两面的stub都会被计入到最大的stub长度里面。
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BACKDRILL_EXCLUDE：定义了这个属性后，相关的目标就不进行背钻，此属性可以赋给symbol,pin,via，甚至可以在建库的时候就附上属性。
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BACKDRILL_MIN_PIN_PTH：确保最小的通孔金属化的深度。
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BACKDRILL_OVERRIDE：用户自定义backdrill的范围，这也是比较有用的一个方法，尤其是针对结构简单，背钻深度一致的设计。
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BACKDRILL_PRESSFIT_CONNECTOR：这是针对压接件的设置属性，一般情况下，背钻会识别压接器件，不会从器件面背钻，如果要求两面背钻，压接器件必须赋予BACKDRILL_PRESSFIT_CONNECTOR属性。用于压接器件，要求单面或者双面背钻背钻时，指定这个参数后，背钻深度不会进入压接器件必需的有效连接区域。值，其中values=pin contact range，这个值必须从压接器件厂家得到。 针对背钻的属性都设置完成后，就是对背钻的分析了，启动菜单命令：manufacture→NC backdrill setup and analysis，启动背钻界面分析窗口，选择new pass set，设置一些背钻的参数，分析之后会产生报告，有冲突的地方都会有详细说明。
如果分析没有问题，那么背钻的设置就全部完成了， 需要在后处理的光绘输出阶段如NC-Drill legend和NC Drill的窗口中选择include backdrill，然后执行生成背钻钻孔孔位图和钻孔文件。
注意PCB板厂的背钻深度工艺能力需要与厂家沟通。
如您还需其他Cadence技术资料或产品需求，请联系info@eegle.com.cn或致电4007-188-616
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