BGA หลบหนีผ่านมิติที่ระยะพิทช์ 0.8 มม. หรือไม่?

มีมาตรฐานหรือมิติการปฏิบัติทั่วไปใดบ้างที่กำหนดจุดหลบหนีของ BGA และการติดตามเส้นทาง / พื้นที่ควรมีลักษณะที่ระยะพิทช์ 0.8 มม. ถ้าไม่ใช่ชุดของมิติที่ประหยัดที่สุดที่จะใช้คืออะไร

พบเอกสารจำนวนมากเมื่อค้นหาการสนทนาออนไลน์เกี่ยวกับจุดแวะและส่วนข้อมูลการกำหนดเส้นทางที่ชั้นบนและล่าง แต่ไม่ใช่ชั้นภายใน ตามที่ฉันเข้าใจแล้วเลเยอร์ด้านในจำเป็นต้องมี antipad ซึ่งทำให้มีข้อ จำกัด มากกว่าเลเยอร์ด้านนอก ดังนั้นสิ่งเหล่านี้ควรเป็นมิติการขับขี่ แต่ฉันไม่สามารถหาได้มากนัก

ฉันพบเอกสารแนวทางการออกแบบการเชื่อมต่อระหว่าง BGA / PCBที่กล่าวถึงระยะห่าง 0.8 มม. (ค้นหา "0.8-mm") มันบอกว่ามีรู / antipad 10/28 ล้านเท่านั้นมีเพียง 3.5 ล้านอยู่บนเครื่องบินและนั่นก็ไม่ดี มันบอกต่อไปว่าการใช้ 8/26 สำหรับหลุม / antipad ยังเหลือเพียง 5.5 ล้านดังนั้นคุณควรใช้ microvias

อย่างไรก็ตามฉันเห็นผู้ผลิตบางรายเสนอการกวาดล้างภายใน 8 ล้านไมล์ (antipad?) ดังนั้นคุณไม่สามารถใช้ 8 ล้านรูกับเสาอากาศ 24 ล้านและมีทองแดงระนาบกราวน์เหลืออยู่ใช่ไหม

ผมพบว่าเอกสาร NXP นี้: แนวทางเค้าโครง PCB สำหรับ NXP MCUs ในแพคเกจ มันมีตารางที่ดี แต่สับสนมากในนั้น โดยทั่วไปจะแสดงขนาดรูมาตรฐานตามที่คุณเห็นจากผู้ผลิต PCB (12 ล้าน, 8 ล้านในหน่วยมิลลิเมตร) เป็นขนาดเจาะและขนาดเสร็จแล้วก็เล็กเกินไป โดยเฉพาะอย่างยิ่งแผ่นขนาดเจาะลึกสำหรับระยะพิทช์ 1 มม. จะเป็นเสียงปกติ 12/21 แต่ 'ขนาดเสร็จสิ้น' คือ 7 ล้าน! ความเข้าใจของฉันคือผู้ผลิต PCB ทำงานบนขนาดรูที่เสร็จแล้วไม่ใช่ขนาดเจาะ เกิดอะไรขึ้นที่นี่? (หรือด้วยความเข้าใจของฉัน?)

ฉันชอบที่จะบอกว่ามีคำตอบง่าย ๆ แต่ไม่มีตัวแปรมากเกินไป
อย่างไรก็ตามคุณสามารถแยกแยะปัญหาได้ .....

ขนาดที่คุณเลือกส่วนใหญ่ขึ้นอยู่กับความสามารถของ fab ที่คุณใช้
สำหรับค่าใช้จ่ายต่ำความน่าเชื่อถือและผลตอบแทนสูงเลือกจุดอ่อนที่ใหญ่ที่สุดและร่องรอยที่ใหญ่ที่สุดที่คุณสามารถทำได้ในขณะที่รักษาวงแหวนวงแหวนให้มีขนาดใหญ่ที่สุดเท่าที่จะทำได้

ดูความสามารถของซัพพลายเออร์ที่คุณเลือกพูดคุยกับพวกเขาและถามคำแนะนำของพวกเขาหลังจากทั้งหมดเป็นคนที่ต้องรับประกันว่าพวกเขาสามารถทำได้ เช่นความสามารถของกราฟิค

กราฟฟิค PLC เหมือนคนอื่น ๆ อ้างอิงมาตรฐานขนาดผลตอบแทนต่ำและคุณลักษณะการพัฒนา

ยิ่งกว่าสิ่งอื่นใดแผนหนีภัยของคุณจะขึ้นอยู่กับพารามิเตอร์ของ PCB ของคุณด้วย
คุณต้องการเลเยอร์กี่ชั้น มีกี่แถวที่คุณต้องหลบหนีใน BGA ของคุณ? โดยทั่วไปคุณต้องการเลเยอร์ (N / 2) -2 ซึ่ง N เป็นจำนวนที่มากที่สุดในจำนวนแถวหรือคอลัมน์ใน BGA ของคุณ อย่างไรก็ตามหากคุณใช้สิ่ง microvias ง่ายขึ้น โปรดจำไว้ว่าปกติแล้วคุณไม่จำเป็นต้องหลบหนีจากสัญญาณทั้งหมด GND และ Power สามารถไปยังเครื่องบินได้โดยตรง

ดังนั้นการตัดสินใจ: กำลังใช้จุดประสงค์ทั่วไปจุดบอดตาบอดจุดฝังฝัง microvias หรือ microvia-in-pad หรือไม่
ขนาดของตะกั่วแดงผ่านดอกสว่านถูกควบคุมบางส่วนโดยความหนาของเลเยอร์คู่ (2: 1 เป็นกฎเริ่มต้นที่ดี) บวกกับชนิดของวัสดุ PCB วัสดุที่แข็งและหนาขึ้นหมายถึงการฝึกซ้อมที่ใหญ่กว่า
คุณใช้ทองแดง 18um หรือ 36um คุณอาจต้องการหลังถ้าส่วนอื่น ๆ ของวงจรของคุณมีกระแสสูงหรืออาจเป็นเพราะกฎความสมบูรณ์ของสัญญาณมีส่วนในกระบวนการตัดสินใจของคุณหรือไม่? ทองแดงที่ใหญ่กว่าหมายถึงการตัดราคามากขึ้น

ดังนั้นก่อนอื่นคุณต้องตัดสินใจว่าคณะกรรมการการก่อสร้างใดที่คุณสามารถรับได้เนื่องจากข้อ จำกัด ด้านค่าใช้จ่ายของคุณในปริมาณที่คุณสนใจในการซื้อจากนั้นพิจารณาข้อ จำกัด ด้านการออกแบบโดยดูที่ความสามารถของ fab ที่คุณต้องการใช้และเทคโนโลยีที่คุณต้องการ

เหตุผลที่ผู้ผลิตใช้ขนาดรูเจาะสำเร็จรูปคือสว่านที่ต้องการมีขนาดใหญ่กว่าขนาดรูเจาะสำเร็จรูป 0.1 ถึง o.2 มม. ดังนั้นหากคุณต้องการรูเสร็จ 0.5 มม. ผู้ผลิตจะเจาะมัน 0.7 จากนั้นตัดลงไปที่ 0.5 ด้วยทองแดง 0.1 มม. ขนาดเสร็จแล้วจึงดูเล็ก แต่สามารถใช้ดอกสว่านขนาดใหญ่กว่าได้
อย่ากลัวคุณสมบัติขนาดเล็ก คุณจะประหลาดใจที่การฝึกซ้อมมีขนาดเล็กแค่ไหนเช่นกราฟฟิคสามารถเจาะรูขนาด 0.15 มม. ได้โดยใช้ดอกสว่านธรรมดาหากวัสดุมีความหนา 0.2 มม.! อย่างไรก็ตามการฝึกซ้อมที่มีขนาดเล็กนั้นมีราคาแพงกว่าเพราะพวกมันจะทำลายบ่อยกว่าดังนั้นต้องเปลี่ยนเป็นประจำ (ในอุดมคติก่อนที่พวกมันจะพัง) เนื่องจากพวกเขาใช้มันมากขึ้นและใช้เล่ห์เหลี่ยมนิดหน่อย

ขนาดต่ำสุดของแผ่นผ่านจะถูกกำหนดโดยขนาดการเจาะและความทนทานต่อการเจาะ โดยทั่วไปแล้วขนาดเจาะ (ขนาดไม่เสร็จ) + 0.1 มม. เป็นขั้นต่ำ แต่ขึ้นอยู่กับความสามารถในการผลิตและการยอมรับ เห็นได้ชัดว่าใหญ่กว่าดีกว่าถ้าคุณมีที่ว่างและคุณไม่ได้ทำงานที่ 10's of GHz

ตกลงตัวอย่างทำงาน:
ใช้ชิ้นส่วน UBGA 358 พิน Altera Arria GX

เมื่อดูข้อมูลของกราฟิคฉันสามารถเลือกรูที่เสร็จแล้ว 0.25 รู (เช่นเจาะ 0.45) ด้วยวงแหวนวงแหวน 0.45 ฉันจะกางเต็นท์ด้านบน

ไม่รวมพินกำลังฉันมี 5 แถวที่จะหลบหนี โดยหลักการแล้วฉันต้องการ 4 เลเยอร์

มาลองโดยไม่ทำอะไรแปลกใหม่ (ลดต้นทุน)
จุดแวะ 0.25 เสร็จ 0.45 แผ่น
แทร็ค 0.15 มม. ระยะห่างขั้นต่ำ 0.1 มม.
แผ่นแผ่น BGA บนสัญลักษณ์ห้องสมุดคือ 0.45 ไม่ได้กำหนดหน้ากาก

ดูเหมือนว่านี้:

ดูว่าเราจัดการกับสามใน 4 เลเยอร์และดูเหมือนว่าเรายังคงสามารถทำการปรับปรุงได้ เราสามารถลดรอยทางและเพิ่มวงแหวนวงแหวนหรือไป microvia-in-pad เพื่อลดจำนวนเลเยอร์

คำตอบง่ายๆคือมันขึ้นอยู่กับ บริษัท ที่ผู้ซื้อของคุณใช้สำหรับการสั่งซื้อ PWB ในชิ้นส่วนพิทช์

ที่เพิ่มเข้ามา: จาก ประสบการณ์ของฉันผู้ซื้อและวิศวกรที่ดีพร้อมความสามารถในการซื้อในปริมาณมากสามารถลดต้นทุนได้มากขึ้น {จากซัพพลายเออร์ที่ผ่านการรับรอง} โดยการต่อรองมากกว่าโดยการออกแบบ! อย่างไรก็ตามถ้าเรากำลังพูดถึงการออกแบบใหม่ค่าใช้จ่ายพื้นฐานมักจะไม่เป็นที่รู้จัก แต่ฉันได้เห็นและทำข้อตกลงเช่นส่วนลด 10% จาก std ทั้งหมด Fab ค่าใช้จ่าย เพียงแค่การเจรจาต่อรอง

Re: 0.8 มม. pitch อุปกรณ์ BGA BGA แนะนำรูปแบบฉันขอเสนอต่อไปนี้เพื่อหารือกับ fabricator ของคุณหากไม่แน่ใจ;

แนวทางการออกแบบ BGA มาตรฐาน IPC 6012B Class 2

• สว่าน Pad Anti-Pad PWB Ratio
• 6 16 26 39 6.5: 1
• 8 18 28 62 7.75: 1
• 10 20 30 100 10: 1
• 12 22 32 120 10: 1
• 14 24 34 135 10: 1 หน่วย = 0.001 "หนา

โปรดทราบว่า "ความสามารถ" ที่เกี่ยวข้องมากที่สุด: "ที่ต้องการ" และ "ขั้นต่ำ" ความกว้าง / ระยะห่าง / ผ่านขนาดรู / ผ่านแผ่นเส้นผ่าศูนย์กลางอาจจะหรืออาจจะไม่ส่งผลกระทบต่อต้นทุนผลิตภัณฑ์ แต่โดยทั่วไป "ขั้นต่ำ" หมายถึง ค่าใช้จ่ายที่เพิ่มขึ้นในการเสนอราคาจะส่งผลให้

คู่มือการออกแบบ IPC เป็นสิ่งสำคัญในห้องสมุดของคุณตามที่ระบุด้านล่าง ในฐานะที่เป็นการสื่อสารที่ใกล้ชิดกับฝ่ายสนับสนุนด้านเทคนิคของร้านค้าบอร์ด

เห็นได้ชัดว่าขนาดเหล่านี้เป็นเพียงสิ่งที่จำเป็นในการหลบหนีจากรูปแบบ BGA หากต้องการคุณสามารถเปลี่ยนความกว้างของการติดตามเพื่อให้ได้อิมพีแดนซ์ที่ต้องการหลังจากออกจากใต้ BGA ในกรณีส่วนใหญ่รอยสั้น ๆ ภายใต้ BGA จะไม่ส่งผลกระทบต่อความสมบูรณ์ของสัญญาณอย่างมีนัยสำคัญ