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1 .什么是背钻
背钻的英文为Backdrill或Backdrilling，也称CounterBore或CounterBoring。
背钻技术就是利用控深钻孔方法，采用二次钻孔方式钻掉连接器过孔或者信号过孔的Stub（残余）孔壁。
研究表明，随着信号速率不断提升，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，走线过孔或者连接器过孔对信道传输特性的影响越来越显著，导通孔对信号完整性也有较大影响。
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（也称过孔残桩），避免造成高速信号传输的反射、散射、延迟等，使信号带来“失真”。
背钻工艺示意图如图2-18所示。背钻技术可以去掉孔壁Stub带来的寄生电容效应，保证信道链路中过孔处的阻抗与走线具有一致性，减少信号反射，从而改善信号质量。
图2-18 背钻工艺示意图（剖视图）
背钻是目前性价比最高的、提高信道传输性能最有效的一种技术。使用背钻技术，PCB制造成本会有一定的增加。
2 .背钻分类
按照背钻方向分类，背钻可以分为单面背钻和双面背钻两种。单面背钻可以分为从顶层开始背钻和从底层开始背钻。
连接器插件引脚孔只能从与连接器所在面相反的一面开始背钻，当PCB的顶层和底层都布置了高速信号连接器时，就需要进行双面背钻，如图2-19所示。
图2-19 双面背钻示意图
按照背钻对象分类，主要有连接器通孔背钻和信号过孔背钻。
背钻技术重点关注剩余孔壁长度、背钻深度控制、线到背钻孔间距、背钻孔直径要求、背钻孔焊盘设计要求、PCB表面处理工艺要求等6个方面。
1 .压接工艺要求的剩余孔壁长度
图2-20是连接器压接引脚和背钻孔的剖面示意图，给出了 L （背钻后剩余孔壁长度）、 L 1 （压接引脚的压接刃长度）和 L 2 （连接引脚的针脚长度）3种长度 [22] ，表述了连接器引脚的不同部分的长度。
图2-20 连接器压接引脚/背钻孔剖面图
为保证连接器压接刃部分与PCB剩余孔壁能够可靠接触，必须保证连接器引脚的压接刃部分与背钻后的剩余孔壁完全接触，即要求 L ≥ L 1 。
需要注意的是，对于板内走线分布在距元器件面 L 深度内的走线层来说，如果需要考虑背钻，其背钻孔深度只能钻到距元器件面 L 深度以下。所以确定布线方案时，最好把高速信号都放在距元器件面 L 深度以下的走线层。
因为背钻深度控制精度方面，业界目前能力可以达到±4mil，国内供应商的能力可以达到±6mil。为了提高可靠性，设计时最好保留一定的冗余，建议满足下述设计要求：
L ≥ L 1 +12mil
（2-9）
根据上述关系，可以得出不同连接器过孔的最小剩余孔壁要求，具体请参见表2-16。
表2-16 不同连接器过孔的最小孔壁要求列表
需要说明的是，因为2mm连接器的压接刃长度 L 1 公差要稍大一些，在确定 L 长度时稍微放宽了一些。
2 .背钻深度控制
背钻深度控制（背钻深度公差基线）业界最高能力为±4mil，国内厂家能力为±6mil，建议至少保留8mil。
在层叠设置的时候需要考虑介质厚度，避免出现走线被钻断的情况。背钻孔深度控制建议在两层之间，两层之间厚度要求大于或等于12mil。
例如：当相邻两层（如第12层和第13层，第13层和第14层）不满足大于或等于12mil，而第12层和第14层间的间距大于或等于12mil时，推荐背钻孔深度控制在第12层和第14层之间 [22] 。
3 .线到背钻孔间距
如图2-21所示，PCB走线到背钻孔边缘距离大于或等于10mil [22] 。
图2-21 PCB走线到背钻孔边缘距离
4 .背钻孔的孔径尺寸要求
背钻孔的截面示意图如图2-22所示。图中， d 是钻孔直径， d 1 是成孔直径， D 是背钻孔直径， D 1 是走线距离背钻孔的距离， H 是背钻剩余孔壁的长度， H 1 是背钻深度， H 2 、 H 3 是走线层的Stub长度， T 是板厚。
图2-22 背钻孔的截面示意图
背钻孔的尺寸要求如下 [22] ：
背钻孔直径（ D ）＝钻孔直径（ d ）+10mil。钻孔直径（ d ）＝成孔直径（ d 1 ）+5mil。
背钻孔距内层图形推荐大于或等于0.25mm，距外层图形推荐大于或等于0.3mm。背钻孔到背钻孔的距离大于或等于0.25mm。
5 .背钻孔焊盘设计要求
过孔焊盘背钻后无铜环剩余。推荐的背钻孔焊盘按照要求如下：
① 背钻面的焊盘小于或等于背钻孔直径；
② 内层焊盘推荐设计成无盘工艺。
6 .背钻PCB 表面处理工艺
背钻PCB表面处理工艺如下 [22] ：
① 背钻PCB的表面处理工艺要求采用OSP或化学沉锡，禁用HASL。
② PCB内层非功能焊盘设计为无盘。
③ 在Smartdrill层添加文字：NO FUNCTIONAL PADS ON INTERNAL SIGNAL LAYERS MUST BE REMOVED。
④ 背钻孔背钻面不能同时用作ICT测试。