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¿Escapada BGA a través de dimensiones con un paso de 0,8 mm?

¿Hay algún tipo de estándares o dimensiones de práctica común que definan cómo deben ser las vías de escape BGA y el trazado/espacio de ruta en un paso de 0,8 mm? Si no es así, ¿cuál es el conjunto de dimensiones más económico a utilizar?

Varios documentos que encontré al buscar en línea hablan de las dimensiones de las vías y rutas en las capas superiores e inferiores, pero no de las capas internas. Según entiendo, las capas internas requieren antipadeo, lo que las hace más restrictivas que las capas externas. Por lo tanto, estas deberían ser las dimensiones de conducción, pero no puedo encontrar mucho sobre eso.

Encontré un documento Directrices de diseño de interconexión BGA/PCB que discutió el paso de 0,8 mm (buscar "0,8-mm"). Dice que con un agujero/antípico de 10/28 milímetros, sólo quedan 3,5 milímetros en los aviones y eso no es bueno. Continúa diciendo que usando 8/26 para el agujero/anterior a la almohadilla sólo quedan 5,5 milímetros, y por lo tanto sólo se deben usar microvías.

Sin embargo, veo que algunos fabricantes ofrecen 8 mil de espacio interior (antipad?), así que ¿no podría utilizar 8 mil agujeros con un antipad de 24 mil y tener un montón de cobre de plano de tierra a la izquierda?

Encontré este documento de NXP: Directrices de diseño de PCB para MCU NXP en paquetes BGA . Tiene una bonita pero muy confusa mesa. Muestra generalmente tamaños de agujeros estándar como los que se ven en los fabricantes de PCB (12 mil, 8 mil, en mm) como tamaño de la perforación, y tamaños terminados demasiado pequeños. El tamaño de la almohadilla de perforación para el paso de 1 mm en particular, sería una vía de sondeo completamente normal de 12/21, pero el "tamaño final" es de 7 mil! Tengo entendido que los fabricantes de PCB operan con el tamaño del agujero acabado, no con el tamaño de la perforación. ¿Qué es lo que está mal aquí? (o según mi entender?)

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Jason Morgan Puntos 2226

Me encantaría decir que hay una respuesta simple, pero no la hay, hay demasiadas variables
Sin embargo, puedes desglosar el problema....

Los tamaños que seleccionas dependen en su mayoría de las capacidades de la fábrica que estás usando.
Para un bajo costo, confiabilidad y alto rendimiento elija las vías más grandes y los rastros más grandes que pueda, manteniendo los anillos anulares lo más grandes posible y los rastros bien espaciados y tan anchos como sea posible.

Echa un vistazo a las capacidades de los proveedores elegidos, habla con ellos y pídeles consejo, después de todo son los que tienen que garantizar que pueden lograrlo. Por ejemplo. Capacidades de los gráficos

Los PLC gráficos, como otros, citan tamaños de características estándar, de bajo rendimiento y de desarrollo.

Más que nada, su plan de escape también dependerá de los parámetros de su PCB.
¿Cuántas capas necesitas? ¿Cuántas filas tienes para escapar en tu BGA? Generalmente necesitas (N/2)-2 capas, donde N es el mayor número en el número de filas o columnas en tu BGA. Sin embargo, si usas microvías las cosas se vuelven más fáciles. Recuerda que normalmente no necesitas escapar de todas las señales, el GND y la energía a menudo pueden ir directamente a los aviones.

Así que, decide: ¿Utilizan las vías convencionales, las vías ciegas, las vías enterradas, las microvías o las microvías en acolchado?
Las dimensiones mínimas de la vía de perforación están parcialmente controladas por el espesor del par de capas (2:1 es una buena regla de partida) más el tipo de material del PCB. Materiales más duros y gruesos significan taladros más grandes.
¿Utiliza usted cobre de 18um o 36um, puede que quiera este último si alguna otra parte de su circuito lleva una corriente alta o quizás sus reglas de integridad de la señal juegan algún papel en su proceso de toma de decisiones? Un cobre más grande significa más subcotización, lo que significa que se necesita más tolerancia.

Así que primero tienes que decidir qué construcción de tablero puedes soportar dadas tus limitaciones de coste en los volúmenes que te interesa comprar, y luego basar tus limitaciones de diseño en eso mirando las capacidades de la fábrica que quieres usar y la tecnología que requieres.

La razón por la que los fabricantes usan tamaños de agujeros acabados es que el taladro requerido es de 0.1 a o.2mm más grande que el tamaño del agujero acabado. Así que si quieres un agujero terminado de 0,5 mm, el fabricante lo taladrará 0,7, y luego lo chapará hasta 0,5 con 0,1 mm de cobre. Así que el tamaño final parece pequeño, pero se puede usar un taladro más grande.
No te asustes tanto de las pequeñas características. Te sorprenderá lo pequeñas que pueden ser las perforadoras, por ejemplo, Graphic puede hacer agujeros de 0.15mm usando una perforadora convencional si el material tiene un grosor de 0.2mm! Sin embargo, las brocas más pequeñas son más caras ya que se rompen más a menudo por lo que necesitan ser reemplazadas regularmente (idealmente antes de que se rompan) Ya que usan más de ellas y siendo un pequeño truco, cuesta más reemplazarlas.

El tamaño mínimo de la plataforma de la vía está definido por el tamaño del taladro y la tolerancia del mismo. Normalmente el tamaño del taladro (no el tamaño final) +0,1mm es un mínimo. Pero eso depende del rendimiento y las tolerancias de fabricación. Obviamente más grande es mejor si tienes espacio y no estás trabajando a 10's de GHz.

Ok un ejemplo trabajado:
Usando una pieza UBGA de 358 pines, un Altera Arria GX.

Mirando los datos de Graphic, puedo seleccionar un agujero acabado de 0,25 (es decir, un taladro de 0,45) con un anillo anular de 0,45. Voy a acampar en la parte superior.

Excluyendo los pines de energía, tengo 5 filas para escapar. Idealmente necesitaré 4 capas.

Intentémoslo sin nada exótico (reduciendo el costo)
vias 0.25 terminado 0.45 pad
pistas de 0,15 mm, brecha mínima de 0,1 mm
Las almohadillas BGA en el símbolo de la biblioteca son 0.45 No se define la máscara

Eso se parece a esto:
enter image description here

Mira, lo conseguimos en tres de las cuatro capas, y parece que todavía podemos hacer algunas mejoras; Podríamos reducir la pista y aumentar los anillos anulares o ir a la microvía en la almohadilla para reducir el número de capas.

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Mark Biek Puntos 41769

IPC7095B, que se puede comprar aquí por 103 dólares, vale la pena comprarlo. El precio es insignificante comparado con lo que gastarán en el diseño de la placa y la fabricación del PCB.

IPC7095B Índice

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ozmank Puntos 127

La respuesta simple es que depende de la compañía que sus compradores usen para los pedidos de piezas de brea fina.

Añadido: En mi experiencia, un buen comprador e ingeniero con capacidad de compra en volumen puede obtener reducciones de costos más significativas {de proveedores calificados} por negociación más que por diseño! Sin embargo, si estamos hablando de un nuevo diseño, los costos de base son generalmente desconocidos, pero he visto y hecho tratos como un 10% de descuento en todos los costos de fabricación estándar, sólo por negociación.

re: Recomendaciones para el diseño de un dispositivo BGA de 0.8mm de paso, ofrezco lo siguiente para discutirlo con su fabricante, si no está seguro;

Directrices de diseño estándar BGA, IPC 6012B Clase 2.

  • Relación PWB de la almohadilla de perforación anti-pad.
  • 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 unidades = 0.001" de espesor

Tenga en cuenta que las "capacidades" más relevantes: "preferido" y "mínimo" ancho de rastro / espaciado / por tamaño de agujero / por diámetro de la almohadilla puede o no puede afectan al costo del producto, pero "mínimo" generalmente implica rendimientos más bajos que "preferido" y se producirán aumentos de costos ocultos en la comilla.

El libro de la Guía de Diseño del IPC es esencial en su biblioteca, como se indica a continuación. Así como una estrecha comunicación con el soporte técnico de su tienda de la Junta.

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