我是第二次世界大戰電影的忠實粉絲;“大逃亡。” 它基于一群盟軍戰俘的真實故事,他們利用自己的才智試圖從被關押的監獄營地中大規模逃脫。他們使用他們扎著或偷走的材料,重新制作了民用衣服,護照和官方文件,以幫助他們逃脫。他們還挖了一系列的隧道,隧道內裝有推車以運走灰塵,用于新鮮空氣的手動空氣壓縮機和電燈。他們在囚禁營中完成自己的工作的能力令人震驚。
當我在上面印刷帶有高密度球柵陣列(BGA)部件的印刷電路板時,經常使我想起它們的隧穿。將信號走線從BGA路由出去是一個過程,通常稱為“逃逸路由”。但是,對于較密集的部分,這可能是一個真正的挑戰。通常,您必須提前計劃必須走線的地方,將走線寬度更改為較小的尺寸以適合,并使用各種過孔穿過電路板。要使所有網絡成功地從BGA路由出去,最終可能會導致其自身權利“大逃亡”。這里有一些技術可以幫助您進行BGA轉義路由。
元件放置:成功進行BGA轉義布線的關鍵的第一步
為了成功地從大型細間距零件中引出零件,首先需要良好的零件放置。與任何板一樣,首先要從固定組件(如連接器)開始。接下來,根據它們的連接性找到主要組件,例如BGA。您當然需要了解電路板的任何散熱問題以及高速需求,以免將敏感組件放置在電路板的過熱或嘈雜區域。一旦放置了這些部件,您就可以集中精力于如何最好地放置電路板的其余部分,以幫助您進行逃生布線:
l使去耦電容器盡可能靠近它們要連接的BGA引腳。這將有助于保持其低電感,并允許您放置它們,以免妨礙布線。
l根據其信號路徑放置組件。這不僅對于高速信號性能很重要,而且通過將它們放在第一位,您將為以后的布線留出更多的空間。
l展開足夠的位置以適合您要執行的轉義路線。在這里,您將不得不在位置上找到一個很好的折衷方案。您需要放置零件,以使其性能最佳地定位,與此同時,為所有即將進行的布線留出空間。
放置好之后,就該進行逃生路線了。
通往自由的隧道:如何最好地配合走線和過孔來使用BGA逃逸圖樣
讓我們首先從BGA轉義模式的跟蹤路由開始:
l您要做的第一件事(最簡單的方法)是將逃生路線從BGA的外排引出。通常以對角線的方式進行操作,以便為自己提供更多的路由通道。
l對于較大的零件,在銷之間留有足夠的空間,通常以狗骨頭狀完成逃生布線。這是一條簡短的跡線,直接將BGA焊盤連接到緊鄰其的過孔。您也可以使用BGA封裝向內路由到中心的過孔。
l一旦在較大的BGA上引腳間距開始縮小,逃逸布線就變得更加困難。一種策略是縮小跡線寬度,盡管您不希望任何寬度小于0.003英寸。根據零件的間距,這應允許在BGA焊盤之間進行更多布線。
除了走線布線之外,您還將放置通孔。請記住以下一些注意事項:
l在只有幾行的小型BGA上,常規的布線過孔可能會正常工作。但是,在較大的BGA上,您可能需要縮小通孔以使其適合BGA模式。
l在密集的BGA中,一個非常有用的選擇是將過孔放置在元件焊盤中。這將釋放板上的大量空間,但可能導致制造困難。請確保您的制造商首先使用了該計劃。
l另一種選擇是使用微孔。當BGA焊盤間距減小到0.5毫米時,通常會使用它們。微通孔可以小到0.004英寸的孔,焊盤尺寸為0.008。但是請注意,使用微孔會增加制造電路板的成本。
最終,您選擇的轉義布線策略將取決于BGA焊盤間距,BGA部件的尺寸,電路板的總體布線密度以及所使用的走線和過孔的尺寸。大型,細間距BGA通常需要更多的電路板層,因為您通常有空間只能將幾排焊盤排布到單個電路板層。然而,額外的板層將意味著額外的成本,并可能影響設計的信號完整性。再次確保在提交之前檢查所有這些因素。
大逃亡的秘訣
您可以利用的最佳資源之一是所使用的BGA部件的組件供應商數據表。通常,您會發現推薦的轉義路由模式,這些模式可以節省大量時間。另一個好的資源是與您的PCB制造商合作。他們可以為您提供最佳的板層配置建議,以滿足您的高速設計需求,以及可以安全地用于布線BGA 的走線和過孔的尺寸和類型。
另一個有用的技巧是最大限度地利用PCB設計工具。您的設計工具將具有縮小跡線的能力,并可以根據您可以在BGA周圍設置的指定區域內的尺寸自動更改尺寸。它們還將具有允許您設置高速設計規則和電路板其他要求的功能。
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