BGA, PCB üzerinde yaygın olarak kullanılan bir bileşendir; genellikle CPU, NORTH BRIDGE, SOUTH BRIDGE, AGP CHIP, CARD BUS CHIP vb. bileşenlerde kullanılır. Bu bileşenler çoğunlukla BGA tipi paketlemede bulunur. Kısacası, yüksek frekanslı sinyallerin ve özel sinyallerin %80’i bu tür paketlemeler üzerinden iletilir. Bu nedenle, PCB tasarımında BGA paketlemesinin yönlendirilmesinin nasıl ele alınacağı, önemli sinyaller üzerinde büyük bir etkiye sahip olacaktır.
BGA Parça Türleri
Genellikle BGA'yı çevreleyen küçük parçalar, önem derecesine göre birkaç kategoriye ayrılabilir:
- baypas.
- Saat terminali RC devresi (
seri direnç, sıra grubu tipi olarak görünür; bellek BUS sinyali gibi) - EMI RC devresi (sönümleme, C, çekme yüksekliği olarak görünür; örneğin USB sinyali).
- Diğer özel devreler (farklı CHIP'lere göre eklenen özel devreler; CPU sıcaklık algılama devreleri gibi).
- 40mil'in altındaki küçük güç kaynağı devre grubu (C, L, R vb. şeklinde görünür. Bu tür devreler genellikle AGP CHIP veya AGP işlevine sahip CHIP'in yakınında görülür ve R ve L aracılığıyla farklı güç kaynağı gruplarını ayırır).
- Düşük çekme R, C.
- Genel küçük devre grubu (R, C, Q, U vb. şeklinde görünür; kablolama gereksinimi yoktur).
- R, RP'yi yüksek çekin.
BGA kaçış yönlendirmesinde pitch, via teknolojisi, katman ve montaj sınırları
BGA kaçış yönlendirmesi genel bir fanout resminden değil gerçek top haritası, pitch, pad çapı, katman dizisi ve üretici yeteneğinden başlamalıdır. Dış sıralar kontrollü daralmadan sonra pad aralarından çıkabilir; iç sıralar dog-bone via, kör mikrovia veya doldurulup kaplanmış via-in-pad isteyebilir. Seçim yönlendirme yoğunluğunu, referans sürekliliğini, maliyeti ve lehim güvenilirliğini değiştirir. Hat genişliği ile açıklık yine empedans planına ve bakır üretim sınırına uymalı; dar kaçış bölümü kısa tutulup kanal benzetimine katılmalıdır. Güç ve toprak topları kalan kanal gibi değil düşük endüktanslı bağlantı olarak ele alınır.
- Top haritası bölgeleri: Kaçış yönü ve katman geçişinden önce güç, toprak, saat, diferansiyel çift, bellek grubu ve yavaş sinyalleri sınıflandırın.
- Fanout üretim yöntemi: Delik çapı, yakalama pad’i, halka, en-boy oranı, mikrovia derinliği, dolgu ve kaplamayı seçilen üreticiyle doğrulayın.
- Dönüş yolu sürekliliği: Katman değişimine yakın dönüş viaları koyun ve hızlı hatların altında düzlem boşluğu bırakarak akımı dolaştırmayın.
- Çift ve veri yolu denetimi: Diferansiyel eşleri birlikte götürün, paket skew değerini katın ve uzunluğu pin değişimi onayından sonra ayarlayın.
- Montaj incelemesi: Lehim maskesi, via işlemi, pasta, kupon ve X-ray kabul ölçütlerini montajcının gerçek süreciyle uyumlu tanımlayın.
BGA Paketi için Yönlendirme Kuralları
1-6 numaralı bileşenlerin devreleri genellikle yerleştirme sürecinin odak noktasıdır ve mümkün olduğunca BGA’ya yakın bir şekilde düzenlenecektir; bu da özel bir işlem gerektirir. 7 numaralı bileşen, ikinci en önemli devredir, ancak o da BGA’ya daha yakın bir şekilde yerleştirilecektir. Yukarıda
belirtilen BGA yakınındaki küçük parçaların önem sırasına göre, ROUTING ile ilgili gereklilikler şu şekildedir:
1. baypas
CHIP ile aynı tarafta olduğunda, CHIP pimini doğrudan baypas'a bağlayın, ardından baypas'tan çıkarın ve düzleme bağlayın; CHIP ile farklı tarafta olduğunda ise BGA'nın VCC ve GND pimleriyle aynı via'yı paylaşabilir. Hat uzunluğu 100 ml'yi geçmemelidir.
2. Saat terminali RC devresi
Çizgi genişliği, çizgi aralığı, çizgi uzunluğu veya GND bağlantısı gibi gereklilikler; kablolama mümkün olduğunca kısa ve düz olmalı ve VCC ayırma çizgisini kesmemeye özen gösterilmelidir.
3. sönümleme
Tel genişliği, tel aralığı, tel uzunluğu ve gruplandırılmış kablolama gereklidir; kablolama mümkün olduğunca kısa ve düz olmalı ve diğer sinyallerle karıştırılmamalıdır.
4. EMI RC devresi
satır genişliği, satır aralığı, paralel çizgiler, GND paketi vb. (müşteri taleplerine göre)
5. Diğer özel devreler
Tel genişliği, GND paketi veya kablo açıklığı ve diğer gereklilikler; müşteri taleplerine göre.
6. 40 milimetrenin altındaki küçük güç devre grubu
tel genişliği ve diğer gereklilikleri göz önünde bulundurun; bunu yüzey katmanıyla tamamlamaya çalışın, iç alanı tamamen sinyal hattı için ayırın ve BGA bölgesinde güç sinyalinin üst ve alt katmanlardan geçerek gereksiz parazite neden olmasını önlemeye çalışın.
7. R ve C'yi aşağı çek
Özel bir gereklilik yoktur; kablolama sorunsuzdur.
