为什么没有BGA芯片具有圆形垫的三角棋盘格形状(“六边形网格”)?


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当高互连密度和/或低寄生电感至关重要时,球栅阵列是有利的集成电路封装。但是,它们都使用矩形网格。

正三角形镶嵌将使足迹π/√12或90.69%被保留用于焊球和周围的间隙,而普遍存在的正方形镶嵌只允许π/ 4或覆盖区的78.54%被使用。

从理论上讲,三角形平铺可以使切屑占位面积减少13.4%,或者在保持相同占位面积的同时增加焊球尺寸和/或间隙。

选择似乎显而易见,但我从未见过这样的软件包。是什么原因呢?信号路由是否会变得太困难,电路板的可制造性会受到某种影响,这会使胶粘剂底部填充不切实际还是该概念已获得专利?


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该领域有一些专利:google.tl/patents/US8742565
Botnic

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这不是一个答案,但这可能仅仅是我们习惯的,并且更容易设计工具。另请参阅为什么大多数PCB走线限制为45°角,有时甚至限制为90°,而自由形式的走线(示例)可能会导致更好的布线(例如,更小的占位面积和更好的HF行为)。
marcelm


@marcelm该板的布局是什么?超现实主义?
duskwuff

@duskwuff确实是一个arduino克隆,发现得很好。我从这个网站上得到的。该网站还具有相同布局的传统版本
marcelm

Answers:


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除非您使用通孔焊盘,否则成本较高,否则您将需要空间在焊盘之间放置布线通孔,就像这样

BGA逃生路由


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关键是我们根本不希望球得到最佳包装。
Photon

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或更巧妙地讲,您可以使用更紧凑的包装来拍摄更小的解决方案,但这样做的成本更高。
丹尼尔(Daniel)

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主要是因为我们需要空间来这些焊盘上布线: 在此处输入图片说明

在您显示的第一张图片中,可能需要大约6层或更多的层大小的BGA(约400球)。更紧密地包装东西意味着您绝对需要通孔,并且可能需要更多的层。由于制造难度较大,因此成本更高。

德州仪器(TI)的一些聪明人提出了一种称为“通过通道”的技术,以简化此路由过程(通常称为扇出)并减小您所说的尺寸要求。在这里可以找到一个有趣的演示文稿(这也是我得到这张照片的地方)。


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如果必须将走线从BGA的中心布线到PCB的另一部分,该怎么办?在正方形网格上,您可以简单地设置一条直线,但是在六角形网格上,您需要进行大量弯曲。在六角形的球阵列中使用非常精细的布线网格并不是一件有趣的事情,并且需要更多时间。仅不能使用0°,45°和90°进行布线,您也需要30°和60°的角度。如果仅针对方形引脚网格设计,PCB自动路由器可能无法很好地工作。如果使用这种密集的六边形填料,则多层板可能需要2个或4个附加平面。如果BGA栅格的焊盘之间没有用于过孔的空间,则可能需要更多的层(仅焊盘内的过孔是可能的)。如果仅存在用于放置焊盘的正方形网格,则为这种六边形阵列设计库pcb符号将是困难且耗时且容易出错。垫的准确放置将花费大量时间。


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“垫子的精确放置可能是不可能的。” 由于您通常可以指定打击垫的x,y坐标,因此这似乎不太可能。
丹尼尔(Daniel)

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出于您所描述的确切原因,某些包装似乎使用了六角形填料。我不确定他们为什么不到处都这样做,但至少在他们的边缘附近。

在此处输入图片说明


建造全强度计算机(本例所指的)可能与普通设备相比具有不同的经济性-仍然可能会使用更复杂的PCB制造技术,因此您可以在需要时使用焊垫。但是,请注意,在此示例中,大多数这些焊盘簇仅深2或3行,并在其周围留有用于通孔的空间。
rackandboneman

@rackandboneman是的,Araho在他们的答案中的链接清楚地说明了为什么这种六角形堆积不会在所有地方发生。
奥尔塔
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