Come progettare con successo un BGA PCB

Charley Yap

|  Creato: February 21, 2017  |  Aggiornato: September 25, 2020

^{Trovare i tracciati di uscita in un BGA PCB}

Regole di progettazione PCB BGA

Attualmente, lo standard per l'alloggiamento di vari dispositivi semiconduttori moderni e versatili come i FPGA e i microprocessori è soddisfatto da un pacchetto di dispositivi sotto forma di un ball grid array (BGA). I pacchetti BGA per la progettazione incorporata si sono evoluti notevolmente nel corso degli anni, così da tenere il passo con il progresso tecnologico dei produttori di chip.  Questo particolare tipo di imballaggio può essere suddiviso in BGA standard e micro BGA. Con l’attuale tecnologia BGA, la richiesta di disponibilità I/O rappresenta una grande sfida, anche per progettisti di PCB esperti, a causa dei numerosi tracciati di uscita. Quali sono alcune strategie da poter utilizzare per superare con successo queste sfide di progettazione PCB BGA?

BGA strategia 1: definire tracciati di uscita adeguati

La sfida principale per i progettisti di PCB è lo sviluppo di tracciati di uscita adeguati che non comportino difetti di fabbrica dei PCB o altri problemi. Ci sono diverse specifiche della scheda che devono essere soddisfatte per garantire una strategia di fan-out routing adeguata, tra cui i pad e le dimensioni dei fori di via, il numero di pin I/O, il numero di strati necessari per far espandere il BGA e la spaziatura della larghezza della traccia.

BGA strategia 2: determinare gli strati necessari

Un altro interrogativo è il numero di strati che dovrebbe avere un layout di PCB, decisione non facile da prendere. Più strati implicano un costo complessivo del prodotto più alto. Tuttavia, a volte sono necessari più strati per eliminare la quantità di rumore alla quale il circuito stampato potrebbe essere esposto.

Una volta determinati la larghezza della traccia e dello spazio del progetto di PCB, la dimensione del foro di via e la quantità di tracce in un singolo canale, è possibile stabilire il numero di strati necessari. Per avere meno strati, la prassi ottimale è minimizzare l’uso dei pin I/O. Solitamente, i primi due lati esterni del dispositivo non necessitano di fori di vias, mentre la sezione interna richiede che questi ultimi vengano fatti passare sotto il dispositivo.

Molti progettisti lo chiamano osso di cane. Si tratta di una breve traccia dal pad dei dispositivi BGA con un foro di via sul lato opposto L’osso di cane si espande, dividendo il dispositivo in quattro sezioni. Ciò consente di accedere ai rimanenti pad interni con un altro strato e di fornire un percorso di uscita poco oltre il bordo del dispositivo. Il processo continuerà fino alla completa espansione di tutti i pad.

^{Divisione di un BGA PCB in quattro sezioni per un accesso più facile al pad}

Scoprite di più sulle strategie di progettazione BGA

Non è un compito facile progettare un BGA. Richiede una serie di DRC per garantire la corretta spaziatura in larghezza di tutte le tracce, nonché un attento studio al fine di determinare gli strati necessari per il successo del progetto. Con il rapido sviluppo della tecnologia, aumentano anche le sfide per i progettisti che devono orientare i loro progetti in spazi estremamente ristretti.

Le regole di progettazione PCB BGA sono fondamentali. Scoprite come creare con successo un BGA nel vostro software di progettazione PCB scaricando gratuitamente un white paper.

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