Elektronik tasarım - PCB tasarımında BGA sinyal yönlendirme teknolojisini kullanın mı?

Ball grid array (BGA) packaging is currently a standard packaging type used by various highly advanced and complex semiconductor devices such as FPGAs and microprocessors. BGA paketleme teknolojisi içerikli PCB tasarımı için kullanılan, çip üreticilerinin teknolojik gelişmesine uygun devam ediyor. Bu tür paketleme genelde iki tür bölünür: standart ve mikro BGA. Her iki paket türü de I/O sorunlarının arttığı sayısına karşı gelmeli, yani kaçma yolculuğu deneyimli PCB ve içerikli PCB tasarımcıları için bile daha zorlaştırıyor. Çalışma.

İçeride bir PCB tasarımcısının ilk görevi devre kurulun üretimini kolaylaştırmak için uygun bir hayranlı çıkış stratejisini geliştirmektir. Doğru fan-out/wiring stratejisini seçtiğinde düşünülmeli anahtar faktörleri ise: topu topu, bağlantı diametri, I/O pins sayısı, tipi, topu boyutu, izle genişliği ve uzaylığı ve BGA'den ihtiyaç duyulan katların sayısı.

Köpek kemik hayranı dışarı çıktı.

Köpek kemik tipi BGA hayranlık yöntemi dört kat bölüştür, içeriden birçok izler çıkarmak için BGA ortasında daha geniş bir kanal bırakıyor. BGA'dan sinyalleri azaltmak ve diğer devrelere bağlamak birkaç anahtar adımları içeriyor.

İlk adım BGA hayranlığı için gerekli büyüklüğü kullanarak belirlemek. Büyüklüğün üzerinde birçok faktöre bağlı: aygıt boşluğu, PCB kalınlığı ve bir bölgeden veya çevresinden başka bölge veya çevreye yollanan izler sayısı. BGA ile bağlı üç farklı perimetri gösteriyor. BGA topu çevresindeki matris veya kare olarak tanımlanmış bir poligonal sınır.

İlk perimetri ilk satırdan (yatay) geçen noktalar ve ilk sütun (dikey) tarafından oluşturulmuş, ikinci ve üçüncü perimetrin ardından geçen noktalar çizgisi tarafından oluşturulmuştur. Tasarımcı BGA'nın en uzak perimetrinden dolaşıp, BGA topunun en iç perimetrine kadar içeri girmeye devam ediyor. Ölçümüz ile temas diametri ve topu boşluğuyla hesaplanır.

Köpek kemik hayranı tamamlandığında ve bölüm boyutundaki özelliği belirlendiğinde, ikinci adım BGA'den devre tabağının iç katına kadar izler genişliğini belirlemek. İzle genişliğini doğruladığında düşünecek birçok faktör var. Tablo 1 izler genişliğini gösterir. İzler arasında gereken en az uzay BGA'nin rotasyon alanını sınırlar. İzlerin arasındaki uzayı azaltmak devre tahtasının üretimi maliyetini arttıracağını bilmek önemlidir.

İki vial arasındaki bölge, rotasyon kanalı denir. Kanal bölgesi tarafından yakın tarafından, sinyal düzenlemesinin geçmesi gereken en az bölgesidir. Tablo 1, bu bölgeyi araştırabilecek izler sayısını hesaplamak için kullanılır.

Birçok izler farklı kanallardan yollanabilir. Örneğin, eğer BGA topu pek iyi değilse, bir ya da iki izleri ayarlayabilirsiniz, bazen üç izleri ayarlayabilirsiniz. Örneğin, 1mm pıç BGA için çoklu izler kullanılabilir. Ancak bugün gelişmiş PCB tasarımı ile, çoğunlukla kanal için sadece bir izle var.

İçeri giriş PCB tasarımcısı izler genişliğini ve uzanımı belirlediğinde, kanal üzerinden yollanmış izler sayısı ve BGA tasarımı tasarımı için kullanılan vial türü, o veya o gerekli PCB katlarının sayısını tahmin edebilir. I/O pinlerin maksimum sayısından az kullanılması katlarının sayısını azaltır. Eğer ilk ve ikinci katlardaki fırlatma izin verilse, iki dış perimetrdeki fırlatma fırlatma kullanmaya gerek yok. Diğer iki perimetr aşağı katta yollanabilir.

Üçüncü adımda tasarımcı, gerekli olarak impedance eşleşmesini sağlamak ve BGA sinyalini tamamen parçalamak için kullanılacak uçuş katlarının sayısını belirlemek zorundadır. Sonra, devre tahtasının üst katını ya da BGA'nin dış yüzüğünü tamamlamak için yerleştirildiği katını kullanın.

Kalan iç parametreler iç düzenleme katında dağıtılır. Her kanaldaki iç düzenleme sayısına göre bütün BGA düzenlemesini tamamlamak için gereken katlar sayısını düzgün tahmin etmek gerekir.

Elektromagnetik araştırmaları (EMI) düşünmek zorunda olan bazı tasarımlarda dış katı ya da üst katı, dış yüzük bile sürüklemek için kullanılamaz. Bu durumda, üst katı toprak uça ğı olarak hizmet ediyor. EMI, dışarıdaki elektromagnet alanına bir ürün duyarlığı dahil ediyor. Dışarıdaki elektromagnet alanı genellikle bir ürün bağlantı veya radyasyon üzerinden başka bir ürüne girer ve sık sık sonraki ürüne uyuşturma testlerini boşaltır. Produktlar, elektromagnyetik uyumlu özelliklerin ihtiyaçlarına uymak için düşünülecek üç standartlara uymalıdır:

diğer sistemlere karşı

Diğer sistemlerden radyasyon etkilenmiyor

kendisine karışmayacak.

Ürünü göndermek ve araştırma sinyallerini almak için ürün için koruma ölçülerini almak öneriliyor. Güvenlik genelde tüm elektronik ürünü ya da ürünün bir parçasını metal kabuğuyla tamamen kaplıyor. Fakat çoğu durumlarda, yeryüzü uça ğıyla dışarıdaki katı doldurarak da kalkan olarak hareket edebilir çünkü enerji çekebilir ve sıkıntıyı azaltır.

Ultrafin saçmalık için teknoloji aracılığıyla

BGA sinyal kaçış ve rotasyon için teknoloji aracılığıyla birlikte kullanıldığında, yolculuk doğrudan BGA patlamasına yerleştirilir ve süreci maddelerle (genellikle gümüş) doldurur ve düz yüzeyi sağlar.

Bu madde kullanılan mikro BGA patlamasındaki delikler üzerinden hayranlı çıkış örneğin in 0,4mm topu ya da başlık topu kullanır. PCB 18 katı, 8 sinyal düzenleme katı dahil. BGA düzenlemesi genelde daha fazla katlar gerekiyor. Ama bu örnekte, katların sayısı sorun değil, çünkü sadece küçük bir sayı BGA topu kullanılır. Anahtar meselesi hâlâ mikro BGA'nın 0,4mm kısa bir topraktır ve üst katı fıstık dışında fıstırlamaya izin vermez. Görev, PCB üretimi etkilenmeden, mikro-BGA'yı çıkarmak.

Farklı PCB üretim şirketlerini seçebilmek için 93mil kalın devre tahtasının deliği 6 milden az olamaz ve izler genişliği 4 milden az olamaz. Yoksa sadece birkaç yüksek devre kurulu üreticileri bu projeyi ele alabilir ve pahalı. Şekil 6, bu örnekle bağlı BGA çizimini gösteriyor.

Bu adımlar olmadan ne yanlış olacak?

Köpek kemiklerini kullanarak ya da teknolojiyi kullanarak, üretilebilirlik ve fonksiyonel kullanarak dikkatli düşünmeli iki önemli aspektir. Anahtar, üretim santralinin üretim sınırlarını bilmek. Bazı PCB fabrikaları özellikle sert tasarımlar üretilebilir. Ancak, ürün kütle üretim için hazır olursa, maliyetin yüksek olacak. Bu yüzden, tasarlandığında sıradan üretim bitkilerin seçimini düşünmek özellikle önemli.