고속 PCB 설계시 필요한 Backdrill (백드릴) 이란?

관련 자료를 아래 링크에서 참조하였다.

https://www.artwork.com/odb++/netex/backdrill.htm

ODB++ Back Drilling

backdrill이란 고속 신호를 목표로하는 PCB보드에서 Through hole via의 사용하지 않는 부분(stub)에서 발생하는 기생성분들을 제거하기 위함.

12 layer가 넘는 10GB bit/s 이상 전송신호를 전달하는 보드에서 주로 문제가 됨.

 

bbvia, uvia 제조 단가가 비싸기 때문에 Backdrill을 사용함. (bbvia / uvia가 무엇인지 아래 참고)

https://ansan-survivor.tistory.com/98

[PCB Editor] OrCAD PCB Editor, B/B(blined/buried) via 만들기. (layer내 파 묻힌 여러 via 만들기)

bbvia, uvia를 사용하지 않을 경우, through hole을 사용해야 하는데, 이때 사용되지 않는 stub가 문제가 된다.

이 stub는 작은 antenna, coupling이 되어 다른 전송선로에 영향을 준다. 

저주파에서는 문제가 되지 않지만, 고주파에서 문제가 된다.

(출처: https://www.cadence.com/content/dam/cadence-www/global/en_US/documents/tools/pcb-design-analysis/pcb-west-2016-40-managing-backdrill-cp.pdf)

파랑색: 원하는 신호, 빨강색: 왜곡된 신호

 

만약 M1과 M3를 연결하고자 할 때,

일반적으로 아래와 같이 Through hole을 뚫고 via를 연결한다.

그러나 아래 stub 부분이 문제가 된다. 저 부분으로 인해 고주파일 때 Signal의 반사가 일어날 수도 있다.

또한 원치 않는 캐패시터 역할을 할 수도 있다.

그리하여 아래와 같이 Backdrilling을 하여 해당 부분을 없애준다.

 

====================== 추가 ===========================

아래 링크는 Stub가 고속 PCB에서 발생하는 문제를 기술해 놓았다.

http://www.sigcon.com/Pubs/edn/StubTermination.htm

Stub Termination

초록색 : stub가 없을 때

빨간색 : stub가 있을 때 (특정 주파수에서 공진 발생)

 

 

OrCAD / Allegro PCB Editor로 Backdrill 만드는법 실습

https://ansan-survivor.tistory.com/205

[PCB Editor] Cadence OrCAD/Allegro PCB Editor Backdrill (백드릴)