我有一個(gè)同事總是在開(kāi)玩笑說(shuō)“當(dāng)時(shí)的回歸”PCB設(shè)計(jì)是如何直截了當(dāng)?shù)摹km然我通常把他的評(píng)論視為“老人”的幽默,但有一天我意識(shí)到我的PCB設(shè)計(jì)已經(jīng)變得多么密集,我不得不同意他的看法。管理層使我的電路板變得越來(lái)越小的壓力導(dǎo)致了一些嚴(yán)重的布線問(wèn)題,我的狗骨扇出策略沒(méi)有削減它。
在設(shè)計(jì)集成電路時(shí),扇出是指門(mén)輸入的數(shù)量a邏輯門(mén)輸出可以連接到。雖然狗骨扇出是一種經(jīng)得起考驗(yàn)的方法,但值得考慮針對(duì)特定應(yīng)用的墊內(nèi)扇出方法的優(yōu)點(diǎn),以及檢查在制定扇出策略時(shí)應(yīng)采取的各種考慮因素。/p>
規(guī)劃BGA路由策略時(shí)的主要注意事項(xiàng)
以下是關(guān)于扇出策略為何重要的背景知識(shí),以及詳細(xì)說(shuō)明扇出的內(nèi)容在PCB設(shè)計(jì)中。球柵陣列(BGA)用于當(dāng)今的許多半導(dǎo)體器件和微處理器中。 BGA封裝涉及越來(lái)越多的I/O,使信號(hào)逃逸布線成為PCB設(shè)計(jì)人員面臨的重大工程挑戰(zhàn)。細(xì)間距BGA通常需要對(duì)角線放置通孔捕獲墊。擴(kuò)口的狗骨扇出可以允許有效的分區(qū),并且它是BGA墊的扇出的優(yōu)選方法。隨著B(niǎo)GA的普及,設(shè)計(jì)密度和復(fù)雜性,更高的引腳數(shù)量和縮小的尺寸,提出具有高引腳和細(xì)間距BGA的清晰電路板布線指南是一個(gè)不斷發(fā)展的挑戰(zhàn)。
印刷電路板設(shè)計(jì)師正在制定扇出策略,不會(huì)對(duì)電路板制造質(zhì)量和可制造性產(chǎn)生負(fù)面影響。有效的電路板布線策略涉及許多變量,包括:
I/O引腳編號(hào)
BGA焊盤(pán)尺寸
痕跡間距的寬度
逃離BGA所需的圖層
< p>球間距
地面直徑
通過(guò)類(lèi)型
在項(xiàng)目中擔(dān)任電氣工程師,產(chǎn)品架構(gòu)師或布局設(shè)計(jì)師時(shí),重要的是要考慮到材料成本的工作設(shè)計(jì)。記住成本,印刷電路板設(shè)計(jì)人員經(jīng)常面臨減少電路板層數(shù)的挑戰(zhàn),但這種需求也必須與所需的層進(jìn)行平衡,以充分?jǐn)[脫BGA的信號(hào)走線。
圖像來(lái)源:Flickr用戶Uwe Hermann (CC BY 2.0)
何時(shí)去微觀
在決定狗骨扇出和墊內(nèi)扇出時(shí),你需要考慮音高。 Pitch只是一個(gè)BGA球的中心和另一個(gè)BGA球的中心之間的空間。狗骨扇出通常用于容納0.5毫米及以上球間距的BGA。通過(guò)墊片扇出通常與具有超細(xì)間距(<0.5 mm)的微型BGA一起使用。
狗骨扇出是獨(dú)特的,因?yàn)樗鼊?chuàng)建了一個(gè)帶有四個(gè)象限的分區(qū),帶有一個(gè)中心BGA中的通道從中間運(yùn)行多條跡線。確定扇出所需的通孔尺寸至關(guān)重要(并且還取決于諸如PCB的厚度,布線的走線量以及器件間距等變量。)
如果您喜歡我一直在使用微型BGA,那么您應(yīng)該考慮為激光鉆孔微孔設(shè)置您的設(shè)計(jì)。微孔具有在深度方面精確對(duì)準(zhǔn)的優(yōu)點(diǎn);它們完全是銅填充的并且與板的表面平面。我明智地提到了一種節(jié)省空間的技術(shù),建議從外部BGA行向內(nèi)部行進(jìn)行扇出設(shè)計(jì),其中內(nèi)部行從其各自的外行向下落下一層,以便它們可以扇出而不會(huì)被物理阻擋。這種方法最大限度地利用了電路板中的各層,并通過(guò)最小化鉆孔深度和直徑來(lái)最大化空間。
如何在PCB設(shè)計(jì)中有效實(shí)施扇出策略
使用AltiumDesigner?進(jìn)行扇出設(shè)計(jì)時(shí),務(wù)必牢記扇出控制規(guī)則(在路由類(lèi)別中)。此規(guī)則的工作方式是在扇出連接信號(hào)和/或電源平面網(wǎng)絡(luò)的表面貼裝元件時(shí)提供選項(xiàng)。在高密度設(shè)計(jì)中(通常是現(xiàn)代BGA的情況),布線空間特別緊張,這條規(guī)則將成為您幫助成功布線電路板的最佳朋友。
易于使用的PCB設(shè)計(jì)軟件,在20年內(nèi),您將能夠告訴您的年輕同事關(guān)于PCB設(shè)計(jì)指南在您的日常工作中的簡(jiǎn)單性。
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