PCB科技 - 電路板PCIe BGA扇出和逃生路由

由於所有晶片都出現在電路板PCI或PCIe卡上，這些電路板的佈局和佈線似乎非常複雜。 然而，PCIe的標準化體系結構為設計者提供了相當大的靈活性。

一個有點複雜的問題是PCIe BGA從這些卡上的組件中扇出。 實現扇出和轉義路由策略的訣竅是確保您符合PCIe佈局和路由規範。 考慮到這一點，讓我們深入研究一些扇出和轉義路由的科技。

PCIe BGA扇出

像大多數帶有BGA的組件一樣，BGA扇出沒有黃金法則。 正確的選擇取決於BGA中球之間的間距。 組件製造商可能會為特定的pcb組件推薦不同的扇出策略，囙此在實施扇出策略之前，最好檢查他們的資料表。

實際的轉義路由策略將部分取決於層堆棧。 PCIe設備主要構建在4層電路板上，儘管6層電路板也是常見的選擇。 無論層數如何，卡的總厚度都限制在1.57mm。對於四層電路板，由於內部有兩層銅層，囙此佈線空間將限制在兩層。

使用間距非常厚的BGA，您可以直接將其引出封裝，而無需在訊號線上放置過孔。 PCIe路由指南指定對稱路由，即使在BGA下也是如此。 當你在相鄰球之間的包下佈線時，你可能需要在訊號線上放置一個肘部來進行所需的連接。 盡可能近距離地鏡像差速對上兩條記錄道中的任何彎曲。 最好在焊盤之間佈線差分對，而不是在一對跡線之間放置焊盤。

狗骨扇出策略適用於粗糙到中等音高的BGA，但訣竅是將痕迹保留在包裝下。 考慮到板厚度的限制，這可能很困難，因為它限制了可用的層數。 事實上，與典型的狗骨扇出策略相比，在球之間路由差分對的要求實際上更容易直接在頂部訊號層上到達BGA中的前兩行（即，沒有過孔）。 然後，在內排上，可以使用具有通孔的狗骨扇出結構來到達另一個訊號層。 當佈線穿過銅層時，一定要包括適當的焊盤直徑。

對於間距極高的BGA，引脚數量非常高，您可能別無選擇，只能通過HDI佈線選擇更高數量的層。 由於連接所需的剪切機數量，精細的BGA間距可能不支持典型的扇出策略。 您將希望使用VIPPO過孔來訪問電路板的內層，因為VIPPO中的鍍層可以防止焊料芯吸到電路板的背面。

逃生後的路線

一旦你的踪迹從BGA中逃脫，接下來會發生什麼取決於要安裝在BGA上的設備。 儘管正式的PCIe佈局和佈線規範定義了最大允許跡線長度、差分阻抗值以及互連上可能出現的過孔的最大數量，但您的組件可能有不同的要求。 BGA之外的路由規範更多地取決於所使用的組件和信令標準，而不僅僅是查看PCIe標準中的最大允許數量。

由於電子元件本身的敏感公差，這些變化的最小、典型和最大佈線要求是由使用不同的元件引起的。 這些要求通常比正式PCIe標準中提供的限制更嚴格，無論其使用年限如何。 囙此，在開始設計佈局和布管之前，應始終檢查零部件的資料表。

BGA電路板

為了保持阻抗差分跡線的一致性並在所需的公差範圍內，可以使用具有受控阻抗設計和佈線功能的PCB設計軟體。 這允許自動布管或互動式布管功能在布管時自動設定跡線間距和幾何圖形。 確保遵循差分對之間間距的“5W”規則，並鏡像其中一個相鄰跡線中的任何偏差，以確保對稱性。 此外，請確保根據選定的訊號傳輸標準定義長度不匹配的容差。

當今的設備速度要求設計者將具有一致特性阻抗的差分跡線幾何結構定義為符合PCIe標準的設計規則。 與規則驅動的PCB設計軟體一起使用可以極大地簡化佈局和佈線，使根據PCIe規範設計電路板變得更容易。