Existem tipos de padrões ou dimensões de práticas comuns que definem como as vias de escape do BGA e o rastreamento / espaço de roteamento devem parecer no tom de 0,8 mm? Caso contrário, qual é o conjunto de dimensões mais econômico a ser usado?
Vários documentos que encontrei ao pesquisar online discutem vias e dimensões de roteamento nas camadas superior e inferior, mas não nas internas. Pelo que entendi, as camadas internas exigem antipad, o que as torna mais restritivas do que as camadas externas. Portanto, essas devem ser as dimensões motrizes, mas não consigo encontrar muito sobre isso.
Encontrei um documento de diretrizes de design de interconexão BGA / PCB que discutia o tom de 0,8 mm (procure "0,8 mm"). Diz que com um buraco / antipad de 10/28 mil, apenas 3,5 mils permanecem nos aviões e isso não é bom. Ele continua dizendo que o uso de 8/26 para buraco / antipad ainda deixa apenas 5,5 mil e, portanto, você deve usar apenas microvias.
No entanto, vejo que alguns fabricantes oferecem folga interna de 8 mil (antipad?); Portanto, você não poderia usar furos de 8 mil com uma antipad de 24 mil e ter bastante cobre no plano de aterramento?
Encontrei este documento NXP: Diretrizes de layout de PCB para MCUs NXP em pacotes BGA . Tem uma mesa agradável, mas muito confusa. Em geral, mostra tamanhos de orifício padrão, como os fabricantes de PCB (12 mil, 8 mil, em mm) como tamanho de broca, e tamanhos finais muito pequenos. O tamanho do bloco para furar para passo de 1 mm, em particular, seria um som totalmente normal de 12/21 via, mas o 'tamanho final' é de 7 mil! Meu entendimento é que os fabricantes de PCB operam com o tamanho final do furo, não com o tamanho da broca. O que há de errado aqui? (ou com o meu entendimento?)
fonte
Respostas:
Eu adoraria dizer que há uma resposta simples, mas não há, existem muitas variáveis.
No entanto, você pode resolver o problema ...
Os tamanhos que você seleciona dependem principalmente dos recursos da fábrica que você está usando.
Para baixo custo, confiabilidade e alto rendimento, escolha as maiores vias e os maiores traços possíveis, mantendo os anéis anulares o maior possível e os traços bem espaçados e o mais amplo possível.
Dê uma olhada nas capacidades do (s) fornecedor (es) escolhido (s), converse com eles e peça seus conselhos, afinal eles são os únicos que têm que garantir que podem fazê-lo. por exemplo , recursos gráficos
O PLC gráfico, como outros, cita tamanhos de recursos padrão, de baixo rendimento e desenvolvimento.
Mais do que qualquer outra coisa, seu plano de fuga também dependerá dos parâmetros do seu PCB.
Quantas camadas você precisa? Quantas linhas você precisa escapar no seu BGA? Geralmente você precisa (N / 2) -2 camadas, onde N é o maior número no número de linhas ou colunas no seu BGA. No entanto, se você usar microvias, as coisas ficam mais fáceis. Lembre-se de que você normalmente não precisa escapar de todos os sinais; o GND e o Power geralmente podem ir direto aos aviões.
Então, decida: está usando vias convencionais, vias cegas, vias enterradas, microvias ou microvia-in-pad?
As dimensões mínimas da broca de passagem são parcialmente controladas pela espessura do par de camadas (2: 1 é uma boa regra de partida) mais o tipo de material PCB. Materiais mais duros e espessos significam brocas maiores.
Você está usando cobre de 18um ou 36um, pode querer o último se alguma outra parte do seu circuito carregar uma corrente alta ou talvez suas regras de integridade do sinal tiverem algum papel no processo de tomada de decisão? Cobre maior significa mais rebaixo, o que significa mais tolerância necessária.
Então, primeiro você precisa decidir qual a construção da placa que pode suportar, devido às restrições de custo nos volumes que está interessado em comprar, e depois basear as restrições de design nisso, observando os recursos da fábrica que você deseja usar e a tecnologia necessária.
A razão pela qual os fabricantes usam tamanhos de furo acabados é que a broca necessária é 0,1 a 0,2 mm maior que o tamanho do furo acabado. Portanto, se você deseja um furo acabado de 0,5 mm, o fabricante o perfura 0,7 e depois o coloca em 0,5 com 0,1 mm de cobre. Portanto, o tamanho final parece pequeno, mas uma broca maior pode ser usada.
Não tenha tanto medo de tamanhos pequenos de recursos. Você ficará surpreso com o tamanho das brocas, por exemplo, a Graphic pode perfurar orifícios de 0,15 mm usando uma broca convencional se o material tiver 0,2 mm de espessura! No entanto, brocas menores são mais caras, pois se quebram com mais frequência, por isso precisam ser substituídas regularmente (idealmente antes de se romperem). À medida que as utilizam, sendo um truque, custam mais para substituir.
O tamanho mínimo da almofada de passagem é definido pelo tamanho da broca e pela tolerância da broca. Normalmente, o tamanho da broca (tamanho não finalizado) + 0,1 mm é o mínimo. Mas isso depende das tolerâncias de produção e fabricação. Obviamente maior é melhor se você tiver espaço e não estiver trabalhando a 10's de GHz.
Ok, um exemplo resolvido:
usando uma peça UBGA de 358 pinos, uma Altera Arria GX.
Observando os dados da Graphic, posso selecionar um furo final de 0,25 (ou seja, broca de 0,45) com um anel anular de 0,45. Vou barraca do lado de cima.
Excluindo pinos de alimentação, tenho 5 linhas para escapar. Idealmente, vou precisar de 4 camadas.
Vamos tentar sem nada exótico (redução de custos)
vias 0,25 terminadas 0,45
faixas de pad 0,15 mm, intervalo mínimo 0,1 mm As
almofadas BGA padrão no símbolo da biblioteca são 0,45 Não definido pela máscara
É assim:
Veja, nós conseguimos isso em três das quatro camadas, e parece que ainda podemos fazer algumas melhorias; Poderíamos reduzir a faixa e aumentar os anéis anulares ou usar o microvia-in-pad para reduzir a contagem de camadas.
fonte
A resposta é simples: depende de qual empresa seus compradores usam para pedidos de PWB em peças de afinação fina.
Adicionado: na minha experiência, um bom comprador e engenheiro com alavancagem de compra em volume pode obter reduções de custos mais significativas {de fornecedores qualificados} por negociação mais do que por design! No entanto, se estamos falando de um novo design, os custos da linha de base geralmente são desconhecidos, mas vi e fiz acordos com 10% de desconto em todos os valores padrão. fab. custos. apenas por negociação.
re: recomendações de layout de dispositivo BGA com passo de 0,8 mm, ofereço o seguinte para discutir com o fabricante, se não tiver certeza;
Diretrizes padrão de design BGA, IPC 6012B Classe 2.
Observe que as "capacidades" mais relevantes: largura de traçado "preferencial" e "mínima" / espaçamento / tamanho do furo / diâmetro do bloco podem ou não afetar o custo do produto, mas "mínimo" geralmente implica rendimentos mais baixos do que o "preferido" e oculto resultará em aumentos de custo na cotação.
O manual do IPC Design Guideline é essencial em sua biblioteca, como ref abaixo. Além de comunicação próxima com o suporte técnico da loja da Board.
fonte
Obviamente, essas dimensões são exatamente o que é necessário para escapar do padrão BGA. Se desejar, você pode alterar a largura do traço para atingir a impedância desejada depois de sair do BGA. Na maioria dos casos, o curto traço no BGA não afetará significativamente a integridade do sinal.
fonte