เหตุใดจึงไม่มีชิป BGA ที่มีแผ่นสามเหลี่ยมแบบวงกลม (“ ตารางหกเหลี่ยม”)?

บอลกริดอาเรย์เป็นแพ็คเกจวงจรรวมที่ได้เปรียบเมื่อความหนาแน่นของการเชื่อมต่อระหว่างกันสูงและ / หรือการเหนี่ยวนำกาฝากต่ำเป็นสิ่งสำคัญ อย่างไรก็ตามพวกเขาทั้งหมดใช้ตารางสี่เหลี่ยม

การปูกระเบื้องสามเหลี่ยมจะอนุญาตให้มีการ π⁄√12 หรือ 90.69% ของรอยเท้าสำหรับลูกประสานและการกวาดล้างโดยรอบในขณะที่การปูกระเบื้องสี่เหลี่ยมที่แพร่หลายนั้นอนุญาตให้ใช้π / 4 หรือ 78.54% ของรอยเท้าเท่านั้น

ในทางทฤษฎีการปูกระเบื้องสามเหลี่ยมจะช่วยลดรอยพระพุทธบาทได้ 13.4% หรือเพิ่มขนาดลูกและ / หรือระยะห่างในขณะที่ยังคงมีรอยเท้าเดียวกัน

ตัวเลือกดูเหมือนชัดเจน แต่ฉันไม่เคยเห็นแพคเกจดังกล่าว อะไรคือสาเหตุของสิ่งนี้ การกำหนดเส้นทางของสัญญาณจะยากเกินไปความสามารถในการผลิตของบอร์ดจะลดลงหรือไม่ซึ่งจะทำให้กาวยึดติดไม่ได้หรือเป็นแนวคิดที่จดสิทธิบัตรโดยใครบางคน

หากคุณไม่ใช้งานผ่านแผ่นอิเล็กโทรนิคซึ่งมีค่าใช้จ่ายมากกว่าคุณจะต้องมีที่ว่างเพื่อใส่จุดแวะเวียนของเส้นทางระหว่างแผ่นอิเล็กโทรดเช่นนี้

ส่วนใหญ่เป็นเพราะเราต้องการพื้นที่ในการกำหนดเส้นทางจากแผ่นเหล่านั้น:

ในภาพแรกที่คุณแสดงอาจจำเป็นต้องมี 6 เลเยอร์ขึ้นไปสำหรับ BGA ที่มีขนาดพอสมควร (ประมาณ 400 ลูก) สิ่งที่บรรจุได้แน่นยิ่งขึ้นหมายความว่าคุณต้องการผ่านแผ่นอย่างแน่นอนและอาจต้องการชั้นเพิ่มเติม ค่าใช้จ่ายนี้เงินมากขึ้นเพราะมันยากที่จะผลิต

ผู้ชายที่ฉลาดหลัก ๆ ของ Texas Instruments มาพร้อมกับเทคโนโลยีที่พวกเขาเรียกว่า Via Channel เพื่อลดความยุ่งยากในการกำหนดเส้นทางนี้ (มักเรียกว่า fan-out) และลดความต้องการขนาดที่คุณพูดถึง งานนำเสนอที่น่าสนใจสามารถพบได้ที่นี่ (นี่คือที่ที่ฉันได้รับภาพนั้น)

จะเกิดอะไรขึ้นถ้าคุณต้องกำหนดเส้นทางการติดตามจากศูนย์กลางของ BGA ไปยังส่วนอื่นของ PCB ในตารางสี่เหลี่ยมคุณอาจกำหนดเส้นทางเป็นเส้นตรง แต่ในตารางหกเหลี่ยมคุณต้องโค้งมาก การทำงานกับตารางการจัดเส้นทางที่ดีมากภายในอาเรย์หกเหลี่ยมของลูกบอลนั้นไม่สนุกและจะต้องใช้เวลามากขึ้น การกำหนดเส้นทางด้วย 0 °, 45 °และ 90 °เท่านั้นจะไม่สามารถทำได้คุณจะต้องมีมุม 30 °และ 60 °ด้วย เราเตอร์อัตโนมัติ PCB อาจทำงานได้ไม่ดีนักหากออกแบบมาสำหรับตารางพินกริดเท่านั้น มีความเป็นไปได้ที่บอร์ดหลายชั้นจะต้องการเครื่องบินเพิ่มอีก 2 หรือ 4 ลำหากใช้บรรจุภัณฑ์แบบหกเหลี่ยมที่มีความหนาแน่นสูง หากไม่มีที่ว่างสำหรับจุดแวะระหว่างแผ่นอิเล็กโทรดของกริด BGA อาจจำเป็นต้องเพิ่มเลเยอร์เพิ่มเติม (อาจมีเฉพาะจุดภายในแผ่นอิเล็กโทรด) การออกแบบสัญลักษณ์ pcb ไลบรารีสำหรับอาร์เรย์หกเหลี่ยมดังกล่าวจะยากและใช้เวลานานและเกิดข้อผิดพลาดได้ง่ายหากมีเพียงตารางสี่เหลี่ยมสำหรับวางแผ่นอิเล็กโทรด ตำแหน่งที่ถูกต้องของแผ่นอิเล็กโทรดจะใช้เวลานาน

แพคเกจบางอย่างดูเหมือนจะใช้การบรรจุแบบหกเหลี่ยมด้วยเหตุผลที่แน่นอนที่คุณอธิบาย ฉันไม่แน่ใจว่าทำไมพวกเขาไม่ทำมันทุกที่ แต่อย่างน้อยใกล้กับขอบที่พวกเขาอยู่ที่นี่