Teknik PCB - Penghala penggemar-keluar BGA papan litar PCIe dan melarikan diri

Kerana semua cip muncul di papan sirkuit PCI atau kad PCIe, bentangan dan penghalaan papan sirkuit ini kelihatan sangat rumit. Namun, arkitektur piawai PCIe menyediakan perancang dengan fleksibiliti yang besar.

Masalah yang agak rumit adalah penggemar PCIe BGA komponen pada kad ini. Trik untuk melaksanakan strategi penghala-keluar dan melarikan diri adalah untuk memastikan anda mematuhi bentangan PCIe dan spesifikasi penghala. Dengan ini dalam fikiran, mari kita masukkan ke dalam beberapa teknik untuk penggemar-keluar dan melarikan diri laluan.

Peminat BGA PCIe keluar

Seperti kebanyakan komponen dengan BGA, tiada peraturan emas untuk penggemar BGA. Pilihan yang betul bergantung pada jarak antara bola di BGA. Pembuat komponen mungkin mencadangkan strategi penggemar-keluar berbeza untuk komponen pcb khusus, jadi lebih baik untuk memeriksa lembaran data mereka sebelum melaksanakan strategi penggemar-keluar.

Strategi laluan pelarian sebenar akan bergantung sebahagian pada tumpukan lapisan. Peranti PCIe terutama dibina pada papan sirkuit 4 lapisan, walaupun papan sirkuit 6 lapisan juga pilihan biasa. Walaupun bilangan lapisan, keseluruhan tebal kad terhadap 1.57 mm.Untuk papan sirkuit empat lapisan, kerana terdapat dua lapisan tembaga dalaman, ruang kawat akan terhad kepada dua lapisan.

Dengan menggunakan BGA dengan pitch yang sangat tebal, anda mungkin boleh memimpinnya secara langsung keluar dari pakej tanpa meletakkan vias pada garis isyarat. Arahan laluan PCIe tentukan laluan simetrik walaupun dibawah BGA. Apabila anda lalui di bawah pakej antara bola bersebelahan, anda mungkin perlu meletakkan siku pada garis isyarat untuk membuat sambungan yang diperlukan. Cuba cermin mana-mana bengkok dalam dua jejak pasangan perbezaan secepat mungkin. Lebih baik untuk melalui pasangan perbezaan antara pads daripada meletakkan pads antara pasangan jejak.

Strategi penggemar-keluar tulang anjing sesuai untuk BGA dengan tumpuan kasar ke tengah, tetapi trik adalah untuk menyimpan jejak di bawah pakej. Mengingat batasan tebal papan, ini mungkin sukar kerana ia membatasi bilangan lapisan yang tersedia. Malah, keperluan untuk lalui pasangan perbezaan antara bola sebenarnya membuat ia lebih mudah untuk mencapai dua baris pertama dalam BGA secara langsung pada lapisan isyarat atas (ie, tiada vias) dibandingkan dengan strategi penggemar-keluar dogbone biasa. Kemudian, di baris dalaman, struktur penggemar tulang anjing dengan lubang boleh digunakan untuk mencapai lapisan isyarat lain. Apabila menuju melalui lapisan tembaga,pastikan termasuk diameter pad yang sesuai.

Untuk BGA pitch yang sangat tinggi, kiraan pin sangat tinggi, anda mungkin tidak mempunyai pilihan tetapi untuk memilih bilangan lapisan yang lebih tinggi melalui laluan HDI. Sebab bilangan pemotong yang diperlukan untuk disambung, lapangan BGA yang baik mungkin tidak menyokong strategi penggemar-keluar biasa. Anda akan mahu menggunakan vial VIPPO untuk mengakses lapisan dalaman papan sirkuit, kerana plat dalam VIPPO mencegah tentera melangkah ke belakang papan sirkuit.

Jalan selepas melarikan diri

Apabila jejak anda melarikan diri dari BGA, apa yang berlaku seterusnya bergantung pada peranti yang akan dipasang pada BGA. Walaupun spesifikasi bentangan dan laluan PCIe rasmi menentukan panjang jejak maksimum yang boleh dibenarkan, nilai penghalang perbezaan, dan bilangan maksimum vias yang mungkin muncul pada sambungan, komponen anda mungkin mempunyai keperluan yang berbeza. Spesifikasi laluan diluar BGA lebih bergantung pada komponen dan standar isyarat yang digunakan, daripada hanya melihat jumlah maksimum yang dibenarkan dalam standar PCIe.

Kerana toleransi sensitif bagi komponen elektronik sendiri, keperluan minimum, tipik dan maksimum kabel untuk perubahan ini disebabkan oleh penggunaan komponen berbeza. Keperluan ini sering lebih ketat daripada had yang diberikan dalam piawai PCIe rasmi, tidak kira umur mereka. Oleh itu, anda sepatutnya semak helaian data komponen sebelum anda mula merancang bentangan dan laluan.

Papan litar BGA

Untuk menjaga jejak perbezaan impedance konsisten dan dalam julat toleransi yang diperlukan, perisian desain PCB dengan desain impedance yang dikawal dan fungsi penghalaan boleh digunakan. Ini membenarkan fungsi laluan automatik atau interaktif untuk tetapkan jarak jejak dan geometri secara automatik semasa anda lalui. Pastikan mengikut peraturan "5W" untuk jarak antara pasangan perbezaan dan cermin mana-mana perbezaan dalam salah satu jejak sebelah untuk memastikan simetri. Juga, pastikan untuk menentukan toleransi untuk ketidakpadanan panjang menurut piawai penghantaran isyarat yang dipilih.

Kelajuan peranti hari ini memerlukan perancang untuk menentukan geometri jejak berbeza dengan impedance karakteristik konsisten sebagai peraturan reka yang sesuai dengan piawai PCIe. Digunakan bersama dengan perisian reka-reka PCB yang dipimpin peraturan boleh mempermudahkan bentangan dan laluan, membuat ia lebih mudah untuk merancang papan sirkuit menurut spesifikasi PCIe.