Uscita BGA tramite dimensioni con passo di 0,8 mm?


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Esistono tipi di standard o dimensioni di pratica comune che definiscono come devono apparire le vie di fuga BGA e lo spazio / traccia di instradamento a passo di 0,8 mm? In caso contrario, qual è il set di dimensioni più economico da utilizzare?

Diversi documenti che ho trovato durante la ricerca online discutono di vie e dimensioni di instradamento sui livelli superiore e inferiore, ma non sui livelli interni. A quanto ho capito, gli strati interni richiedono antipad che li rende più restrittivi rispetto agli strati esterni. Pertanto, queste dovrebbero essere le dimensioni guida, ma non riesco a trovare molto su questo.

Ho trovato un documento Linee guida per la progettazione di interconnessioni BGA / PCB che parlava di un passo di 0,8 mm (ricerca di "0,8 mm"). Dice che con una buca / antipad di 10/28 milioni, rimangono solo 3,5 milioni sugli aerei e questo non va bene. Continua dicendo che l'uso di 8/26 per hole / antipad lascia ancora solo 5,5 mil, quindi dovresti usare solo le microvie.

Tuttavia, vedo che alcuni produttori offrono uno spazio interno di 8 mil (antipad?), Quindi non potresti usare fori da 8 mil con un antipad da 24 mil e avere un sacco di rame al suolo a terra?

Ho trovato questo documento NXP: linee guida di layout PCB per MCU NXP in pacchetti BGA . Ha un bel tavolo ma molto confuso. Mostra le dimensioni dei fori generalmente standard come quelle dei produttori di PCB (12 mil, 8 mil, in mm) come dimensioni del trapano e le dimensioni finite sono troppo ridotte. Il pad per perforare la dimensione per un passo di 1mm in particolare sarebbe un suono del tutto normale 12/21 via ma la "dimensione finita" è di 7 mil! La mia comprensione è che i produttori di PCB operano sulla dimensione del foro finito, non sulla dimensione del trapano. Cosa c'è che non va qui? (o con la mia comprensione?)


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Leon Heller,

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Il tuo negozio di PCB può lavorare con dimensioni del foro finite o dimensioni del trapano. I disegni nel mio negozio spesso specificano "le dimensioni del foro 10 mil e più piccole sono le dimensioni del trapano. Le dimensioni del foro superiori a 10 mil sono le dimensioni finite". O se specifichiamo una dimensione finita, diamo abbastanza tolleranza che il foro possa essere completamente chiuso.
The Photon,

Risposte:


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Mi piacerebbe dire che c'è una risposta semplice, ma non c'è, ci sono troppe variabili
Tuttavia puoi risolvere il problema .....

Le dimensioni che selezioni dipendono principalmente dalle capacità del fab che stai utilizzando.
Per costi bassi, affidabilità e rendimento elevato, scegli le vie più grandi e le tracce più grandi che puoi, mantenendo gli anelli anulari il più grandi possibile e le tracce ben distanziate e il più larghe possibile.

Dai un'occhiata alle capacità dei tuoi fornitori scelti, parla con loro e chiedi loro il consiglio, dopo tutto sono quelli che devono garantire che possono farcela. ad es. le funzionalità di Graphic

Il PLC grafico, come altri, indica le dimensioni standard, a basso rendimento e di sviluppo.

Più di ogni altra cosa, il tuo piano di fuga dipenderà anche dai parametri del tuo PCB.
Di quanti strati hai bisogno? Quante righe devi fuggire nel tuo BGA? Generalmente hai bisogno di (N / 2) -2 livelli, dove N è il numero più grande nel numero di righe o colonne nel tuo BGA. Tuttavia, se usi le microvie le cose diventano più facili. Ricorda che normalmente non è necessario sfuggire a tutti i segnali, GND e Power possono spesso andare direttamente agli aerei.

Quindi, decidi: stai usando vie convenzionali, vie cieche, vie sepolte, microvie o microvia-in-pad?
Le dimensioni minime del trapano passante sono in parte controllate dallo spessore della coppia di strati (2: 1 è una buona regola di partenza) più il tipo di materiale PCB. Materiali più duri e spessi significano trapani più grandi.
Stai usando rame 18um o 36um, potresti volere quest'ultimo se qualche altra parte del tuo circuito trasporta una corrente elevata o forse le tue regole di integrità del segnale giocano un ruolo nel tuo processo decisionale? Il rame più grande significa più sottosquadro, il che significa maggiore tolleranza necessaria.

Quindi, prima devi decidere quale costruzione del pannello puoi sopportare dati i tuoi vincoli di costo nei volumi che sei interessato ad acquistare, quindi basare i tuoi vincoli di progettazione su quello guardando le capacità del fab che vuoi usare e la tecnologia che ti serve.

Il motivo per cui i produttori utilizzano le dimensioni dei fori finiti è che il trapano richiesto è da 0,1 a o 2 mm più grande della dimensione del foro finito. Quindi, se si desidera un foro finito da 0,5 mm, il produttore lo perforerà 0,7, quindi lo placcerà a 0,5 con 0,1 mm di rame. Quindi le dimensioni finite sembrano piccole, ma è possibile utilizzare un trapano più grande.
Non aver paura delle dimensioni ridotte. Sarai sorpreso di quanto piccoli possano essere i trapani, ad esempio Graphic può praticare fori da 0,15 mm usando un trapano convenzionale se il materiale ha uno spessore di 0,2 mm! Tuttavia, i trapani più piccoli sono più costosi in quanto si rompono più spesso, quindi è necessario sostituirli regolarmente (idealmente prima di rompersi).

La dimensione minima del via pad è definita dalla dimensione del trapano e dalla tolleranza del trapano. Di solito la dimensione del trapano (dimensione non finita) + 0,1 mm è un minimo. Ma ciò dipende dalla resa e dalle tolleranze di fabbricazione. Ovviamente più grande è meglio se hai spazio e non lavori a 10 GHz.

Ok un esempio funzionante:
usando una parte UBGA a 358 pin, una Altera Arria GX.

Osservando i dati di Graphic, posso selezionare un foro finito di 0,25 (cioè un trapano da 0,45) con un anello anulare da 0,45. Tenderò il lato superiore.

Escludendo i pin di alimentazione, ho 5 file per scappare. Idealmente mi serviranno 4 strati.

Proviamo senza nulla di esotico (riduzione dei costi) tramite
0,25 finito 0,45
tracce pad 0,15 mm, spazio minimo 0,1 mm I
pad BGA di scorta sul simbolo della libreria sono 0,45 Non definito dalla maschera

Sembra così:
inserisci qui la descrizione dell'immagine

Vedi, l'abbiamo gestito su tre dei 4 livelli e sembra che possiamo ancora apportare alcuni miglioramenti; Potremmo ridurre la traccia e aumentare gli anelli anulari o utilizzare microvia-in-pad per ridurre il conteggio dei layer.


Avrei dovuto includere che quanto sopra ti dà 0,15 mm di rame tra i pad non collegati sugli strati piani.
Jason Morgan,

Risposta eccellente!
Rocketmagnet,

@JasonMorgan, Adoro la risposta, penso che un po 'più di formattazione potrebbe renderlo ancora più scattante in Google, ma hai guadagnato la 500, non spendere tutto in un unico posto!
Kortuk,

@kortuk, Elettronica e computer sono il mio punto di forza, ma ho fallito in inglese CSE - che probabilmente mostra. Grazie per i punti !!
Jason Morgan,

@JasonMorgan, Negli ultimi 6 mesi circa questa domanda è stata la nostra migliore hit google, era il numero 2. Penso che la qualità migliorata probabilmente abbia più persone che si collegano, grazie per averlo scritto! Spero che tu decida di continuare a giocarci quando ti annoi!
Kortuk,

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La semplice risposta è che dipende dall'azienda utilizzata dai vostri acquirenti per gli ordini PWB su pezzi a passo fine.

Aggiunto: secondo la mia esperienza, un buon compratore e ingegnere con leva di acquisto in volume può ottenere riduzioni dei costi più significative {da fornitori qualificati} negoziando più che in base alla progettazione! Tuttavia, se stiamo parlando di un nuovo design, i costi di base sono generalmente sconosciuti, ma ho visto e fatto offerte come il 10% di sconto su tutti gli standard. fab. costi. solo per negoziazione.

ri: raccomandazioni sul layout del dispositivo BGA con passo di 0,8 mm, offro quanto segue per discutere con il produttore, se non si è sicuri;

Linee guida di progettazione BGA standard, IPC 6012B Classe 2.

  • Rapporto PWB anti-pad del trapano
  • 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 unità = 0,001 "di spessore

Si noti che le "capacità" più rilevanti: larghezza / spaziatura "preferita" e "minima" della traccia / distanza / dimensione del foro / diametro del tampone possono o meno influire sui costi del prodotto, ma "minima" implica generalmente rese inferiori rispetto a "preferite" e nascoste comporteranno aumenti di costo nel preventivo.

Il libro delle linee guida per la progettazione di IPC è essenziale nella tua biblioteca come indicato di seguito. Così come una stretta comunicazione con il supporto tecnico del tuo negozio Board.


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Sono d'accordo che la guida IPC è una bibbia nel settore, +1 per quello. È un ottimo punto di partenza se non si è sicuri. Tuttavia, personalmente, lo trovo sempre leggermente dietro la tecnologia utilizzata dalle case favolose in alcune aree, quindi parlare con loro e capire il motivo dietro le decisioni è altrettanto importante. Se ci pensate, sarà sempre il minimo comune denominatore, ma non è una brutta cosa.
Jason Morgan,

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Ovviamente, queste dimensioni sono proprio ciò che è necessario per sfuggire al modello BGA. Se lo si desidera, è possibile modificare la larghezza della traccia per raggiungere l'impedenza desiderata dopo essere usciti da sotto il BGA. Nella maggior parte dei casi, la breve traccia sotto il BGA non influirà in modo significativo sull'integrità del segnale.


Questo non risponde a nessuna parte della domanda originale. Sta chiedendo di vie, non di tracce di impedenze. In quella nota, -1.
Nick Alexeev

Penso che tu abbia ragione, ma le due cose sono indirettamente correlate. Una via, una traccia e due spazi devono adattarsi al passo di 0,8 mm. Rendere la traccia più stretta consente un pad più grande ma modifica l'impedenza lì in un modo che non dovrebbe importare.
Pedro_Uno,
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