BGA adalah komponen yang umum digunakan pada PCB, seperti CPU, NORTH BRIDGE, SOUTH BRIDGE, AGP CHIP, CARD BUS CHIP, dan sebagainya. Komponen-komponen tersebut umumnya dikemas dalam bentuk BGA. Singkatnya, 80% sinyal frekuensi tinggi dan sinyal khusus akan melewati jenis kemasan ini. Oleh karena itu, cara menangani perancangan jalur pada kemasan BGA dalam desain PCB akan sangat memengaruhi sinyal-sinyal penting tersebut.
Jenis-jenis Komponen BGA
Komponen-komponen kecil yang biasanya mengelilingi BGA dapat dikelompokkan ke dalam beberapa kategori berdasarkan tingkat prioritasnya:
- bypass.
- Sirkuit RC terminal jam (
muncul dalam resistansi seri, tipe kelompok baris; seperti sinyal BUS memori) - Sirkuit RC EMI (muncul sebagai peredam, C, pull-up; misalnya sinyal USB).
- Sirkuit khusus lainnya (sirkuit khusus yang ditambahkan sesuai dengan CHIP yang berbeda; seperti sirkuit penginderaan suhu CPU).
- Kelompok sirkuit catu daya kecil di bawah 40mil (muncul dalam bentuk C, L, R, dll. Sirkuit jenis ini sering muncul di dekat CHIP AGP atau CHIP dengan fungsi AGP, dan memisahkan kelompok catu daya yang berbeda melalui R dan L).
- Tarik rendah R, C.
- Kelompok sirkuit kecil umum (muncul dalam bentuk R, C, Q, U, dll.; tidak ada persyaratan pengkabelan).
- Tarik tinggi R, RP.
Routing keluar BGA berdasarkan pitch, teknologi via, stackup, dan perakitan
Routing keluar BGA harus dimulai dari peta bola, pitch, diameter pad, stackup, dan kemampuan fabrikator yang sebenarnya, bukan gambar fanout umum. Baris luar mungkin dapat keluar di antara pad setelah penyempitan terkendali, sedangkan baris dalam dapat membutuhkan via dog-bone, microvia buta, atau via-in-pad yang diisi dan ditutup. Metode tersebut memengaruhi kepadatan, kesinambungan referensi, biaya, dan keandalan solder. Lebar serta jarak jalur tetap harus memenuhi rencana impedansi dan batas tembaga; bagian sempit perlu pendek dan dimasukkan ke simulasi kanal. Bola daya dan ground membutuhkan sambungan berinduktansi rendah, bukan dianggap ruang routing sisa.
- Pembagian zona bola: Kelompokkan daya, ground, clock, pasangan diferensial, memori, dan sinyal lambat sebelum menentukan arah keluar atau perpindahan lapisan.
- Teknologi fanout: Pastikan diameter bor, capture pad, annular ring, aspect ratio, kedalaman microvia, pengisian, dan penutupan bersama pemasok papan.
- Kesinambungan jalur balik: Tempatkan via ground dekat perubahan lapisan dan hindari celah bidang di bawah jalur cepat dalam area BGA.
- Kendali pasangan dan bus: Route kedua pasangan bersama, hitung skew kemasan, dan selaraskan panjang setelah pertukaran pin serta topologi disetujui.
- Inspeksi perakitan: Tentukan geometri solder mask, perlakuan via, aturan pasta, kupon, dan kriteria sinar X sesuai proses perakit.
Aturan Perutean untuk Kemasan BGA
Sirkuit pada item 1–6 biasanya menjadi fokus penempatan dan akan disusun sedekat mungkin dengan BGA, yang memerlukan penanganan khusus. Item 7 merupakan sirkuit terpenting kedua, namun juga akan ditempatkan lebih dekat ke BGA.
Sehubungan dengan prioritas pentingnya komponen-komponen kecil di dekat BGA sebagaimana disebutkan di atas, persyaratan untuk ROUTING adalah sebagai berikut:
1. jalur bypass
Jika berada di sisi yang sama dengan CHIP, sambungkan langsung pin CHIP ke jalur bypass, lalu lepaskan dari jalur bypass dan sambungkan ke jalur; jika berada di sisi yang berbeda dari CHIP, pin tersebut dapat menggunakan jalur via yang sama dengan pin VCC dan GND pada BGA. Panjang jalur tidak boleh melebihi 100 ml.
2. Rangkaian RC pada terminal jam
persyaratan lebar jalur, jarak antar jalur, panjang jalur, atau termasuk GND; jalur penghubung harus dibuat sesingkat dan selurus mungkin, serta hindari melintasi garis pemisah VCC.
3. damping
Lebar kabel, jarak antar kabel, panjang kabel, dan pengelompokan kabel wajib dipenuhi; pemasangan kabel harus sesingkat dan selurus mungkin, serta tidak boleh dicampur dengan sinyal lain.
4. Rangkaian RC EMI
lebar garis, jarak antarbaris, garis sejajar, kemasan GND, dll. (sesuai dengan kebutuhan pelanggan.)
5. Sirkuit khusus lainnya
Lebar kabel, kemasan GND, atau jarak bebas kabel, serta persyaratan lainnya; sesuai dengan kebutuhan pelanggan.
6. Kelompok rangkaian daya kecil di bawah 40 mil
lebar kabel dan persyaratan lainnya; usahakan untuk melengkapinya dengan lapisan permukaan, sisakan ruang bagian dalam sepenuhnya untuk jalur sinyal, dan hindari agar sinyal daya tidak melewati lapisan atas dan bawah di area BGA, yang dapat menyebabkan gangguan yang tidak perlu.
7. tarik R dan C ke bawah
Tidak ada persyaratan khusus; pemasangan kabel yang rapi.
