BGA轉(zhuǎn)義布線的最佳PCB布線方法

我是第二次世界大戰(zhàn)電影的忠實(shí)粉絲；“大逃亡?！?它基于一群盟軍戰(zhàn)俘的真實(shí)故事，他們利用自己的才智試圖從被關(guān)押的監(jiān)獄營地中大規(guī)模逃脫。他們使用他們?cè)蛲底叩牟牧?，重新制作了民用衣服，護(hù)照和官方文件，以幫助他們逃脫。他們還挖了一系列的隧道，隧道內(nèi)裝有推車以運(yùn)走灰塵，用于新鮮空氣的手動(dòng)空氣壓縮機(jī)和電燈。他們?cè)谇艚麪I中完成自己的工作的能力令人震驚。

當(dāng)我在上面印刷帶有高密度球柵陣列（BGA）部件的印刷電路板時(shí)，經(jīng)常使我想起它們的隧穿。將信號(hào)走線從BGA路由出去是一個(gè)過程，通常稱為“逃逸路由”。但是，對(duì)于較密集的部分，這可能是一個(gè)真正的挑戰(zhàn)。通常，您必須提前計(jì)劃必須走線的地方，將走線寬度更改為較小的尺寸以適合，并使用各種過孔穿過電路板。要使所有網(wǎng)絡(luò)成功地從BGA路由出去，最終可能會(huì)導(dǎo)致其自身權(quán)利“大逃亡”。這里有一些技術(shù)可以幫助您進(jìn)行BGA轉(zhuǎn)義路由。

元件放置：成功進(jìn)行BGA轉(zhuǎn)義布線的關(guān)鍵的第一步

為了成功地從大型細(xì)間距零件中引出零件，首先需要良好的零件放置。與任何板一樣，首先要從固定組件（如連接器）開始。接下來，根據(jù)它們的連接性找到主要組件，例如BGA。您當(dāng)然需要了解電路板的任何散熱問題以及高速需求，以免將敏感組件放置在電路板的過熱或嘈雜區(qū)域。一旦放置了這些部件，您就可以集中精力于如何最好地放置電路板的其余部分，以幫助您進(jìn)行逃生布線：

l使去耦電容器盡可能靠近它們要連接的BGA引腳。這將有助于保持其低電感，并允許您放置它們，以免妨礙布線。

l根據(jù)其信號(hào)路徑放置組件。這不僅對(duì)于高速信號(hào)性能很重要，而且通過將它們放在第一位，您將為以后的布線留出更多的空間。

l展開足夠的位置以適合您要執(zhí)行的轉(zhuǎn)義路線。在這里，您將不得不在位置上找到一個(gè)很好的折衷方案。您需要放置零件，以使其性能最佳地定位，與此同時(shí)，為所有即將進(jìn)行的布線留出空間。

放置好之后，就該進(jìn)行逃生路線了。

通往自由的隧道：如何最好地配合走線和過孔來使用BGA逃逸圖樣

讓我們首先從BGA轉(zhuǎn)義模式的跟蹤路由開始：

l您要做的第一件事（最簡單的方法）是將逃生路線從BGA的外排引出。通常以對(duì)角線的方式進(jìn)行操作，以便為自己提供更多的路由通道。

l對(duì)于較大的零件，在銷之間留有足夠的空間，通常以狗骨頭狀完成逃生布線。這是一條簡短的跡線，直接將BGA焊盤連接到緊鄰其的過孔。您也可以使用BGA封裝向內(nèi)路由到中心的過孔。

l一旦在較大的BGA上引腳間距開始縮小，逃逸布線就變得更加困難。一種策略是縮小跡線寬度，盡管您不希望任何寬度小于0.003英寸。根據(jù)零件的間距，這應(yīng)允許在BGA焊盤之間進(jìn)行更多布線。

除了走線布線之外，您還將放置通孔。請(qǐng)記住以下一些注意事項(xiàng)：

l在只有幾行的小型BGA上，常規(guī)的布線過孔可能會(huì)正常工作。但是，在較大的BGA上，您可能需要縮小通孔以使其適合BGA模式。

l在密集的BGA中，一個(gè)非常有用的選擇是將過孔放置在元件焊盤中。這將釋放板上的大量空間，但可能導(dǎo)致制造困難。請(qǐng)確保您的制造商首先使用了該計(jì)劃。

l另一種選擇是使用微孔。當(dāng)BGA焊盤間距減小到0.5毫米時(shí)，通常會(huì)使用它們。微通孔可以小到0.004英寸的孔，焊盤尺寸為0.008。但是請(qǐng)注意，使用微孔會(huì)增加制造電路板的成本。

最終，您選擇的轉(zhuǎn)義布線策略將取決于BGA焊盤間距，BGA部件的尺寸，電路板的總體布線密度以及所使用的走線和過孔的尺寸。大型，細(xì)間距BGA通常需要更多的電路板層，因?yàn)槟ǔＳ锌臻g只能將幾排焊盤排布到單個(gè)電路板層。然而，額外的板層將意味著額外的成本，并可能影響設(shè)計(jì)的信號(hào)完整性。再次確保在提交之前檢查所有這些因素。

大逃亡的秘訣

您可以利用的最佳資源之一是所使用的BGA部件的組件供應(yīng)商數(shù)據(jù)表。通常，您會(huì)發(fā)現(xiàn)推薦的轉(zhuǎn)義路由模式，這些模式可以節(jié)省大量時(shí)間。另一個(gè)好的資源是與您的PCB制造商合作。他們可以為您提供最佳的板層配置建議，以滿足您的高速設(shè)計(jì)需求，以及可以安全地用于布線BGA 的走線和過孔的尺寸和類型。

另一個(gè)有用的技巧是最大限度地利用PCB設(shè)計(jì)工具。您的設(shè)計(jì)工具將具有縮小跡線的能力，并可以根據(jù)您可以在BGA周圍設(shè)置的指定區(qū)域內(nèi)的尺寸自動(dòng)更改尺寸。它們還將具有允許您設(shè)置高速設(shè)計(jì)規(guī)則和電路板其他要求的功能。