Fabrication de PCB BGA

La carte de circuit imprimé asphérique à grille (BGA PCB) est une carte PCB encapsulée montée en surface conçue pour les circuits intégrés. L'utilisation de cartes BGA pour le montage en surface est une application permanente, par exemple dans des dispositifs tels que les microprocesseurs. Ce sont des cartes de circuit imprimé jetables qui ne peuvent pas être réutilisées. Les cartes BGA ont plus de broches d'interconnexion que les PCB ordinaires. Chaque point de la plaque BGA peut être soudé indépendamment. L'ensemble des connexions de ces PCB sont dispersées dans une matrice uniforme ou un maillage de surface. Ces PCB sont conçus pour rendre le fond entier facile à utiliser, pas seulement la zone environnante.

La broche d'encapsulation BGA est beaucoup plus courte qu'un PCB normal, car elle n'a qu'une forme de type périphérique. Par conséquent, il peut fournir une vitesse plus élevée et de meilleures performances. Le soudage BGA nécessite un contrôle précis et est généralement guidé par une machine automatisée. C'est pourquoi les appareils BGA ne sont pas adaptés à l'installation de prises.

BGA est un élément commun sur les PCB. Habituellement, le CPU, le pont Nord, le pont Sud, la puce AGP, la puce de bus de carte, etc. sont principalement encapsulés sous la forme de BGA. En bref, 80% des signaux haute fréquence et des signaux spéciaux seront extraits de ce type de boîtier. Par conséquent, la façon dont vous gérez le routage de l'encapsulation BGA aura un impact important sur les signaux importants.

Généralement, les widgets autour d'un BGA peuvent être classés en plusieurs catégories en fonction de la priorité de leur importance:

1. Bypass.

2. Circuit RC de borne d'horloge. (sous la forme d'une résistance série et d'un groupe de lignes, par example un signal de bus mémoire)

4. EMI RC circuit (sous forme d'amortissement et de traction; par exemple, signal USB).

5. Autres circuits spécialisés (circuits spécialisés ajoutés en fonction de différentes puces; tels que le circuit de détection de température du CPU).

Petits groupes de circuits d'alimentation jusqu'à 6,40 mil (sous la forme de C, l, R, etc.; ce circuit apparaît souvent près de la puce AGP ou de la puce avec fonction AGP, séparant les différents groupes d'alimentation par R et l).

7. Tirez vers le bas.

8. Général petit groupe de circuits (sous la forme de R, C, Q, U, etc.; aucune exigence de câblage).

9. Hauteur de traction RP.

Conception de boîtier BGA PCB

Les circuits des articles 1 à 6 sont généralement au Centre du placement. Ils seront placés le plus près possible de BGA, ce qui nécessite un traitement spécial. Le circuit du point 7 est le deuxième plus important, mais il sera également disposé plus près du BGA. 8, le point 9 est le circuit universel, appartient au signal qui peut être connecté.

Par rapport à la priorité de l'importance des widgets près de BGA, les exigences de routage sont les suivantes:

1. Bypass = > Lorsqu'il est du même côté que la puce, connectez - vous directement à la dérivation à partir de la broche de la puce, puis retirez - la par Bypass pour connecter le trou au plan; Lorsqu'il est différent de la puce, il peut partager les mêmes perçages que les broches VCC et GNd du BGA. La longueur de la ligne ne doit pas dépasser 100 ml.

2. Circuit RC aux bornes de l'horloge = > Il y a des exigences pour la largeur de ligne, la distance de ligne, la longueur de ligne ou le paquet GNd; L'itinéraire doit être aussi court et lisse que possible et ne pas franchir la ligne de séparation VCC autant que possible.

3. Amortissement = >

Avoir des exigences sur la largeur des lignes, l'espacement des lignes, la longueur des lignes et le câblage de paquets; L'itinéraire doit être aussi court et lisse que possible. Le routage doit être effectué par groupes et les autres signaux ne doivent pas être mélangés.

4. EMI RC circuit = > Il y a des exigences pour la largeur de ligne, l'espacement des lignes, le câblage parallèle, GNd encapsulé, etc.; Terminé selon les exigences du client.

5. D'autres circuits spéciaux = > ont des exigences pour la largeur de ligne, le GNd encapsulé ou l'écart de câblage; Terminé selon les exigences du client.

Petit groupe de circuits d'alimentation jusqu'à 6.40mil = > Largeur de ligne et autres exigences; Essayez de compléter la couche de surface, de réserver tout l'espace intérieur pour les lignes de signal et d'éviter les interférences inutiles causées par le signal d'alimentation à travers les couches supérieures et inférieures de la zone BGA.

7. Tirer vers le bas R, c = > aucune exigence spéciale; La route est lisse.

Les concepteurs de circuits imprimés et embarqués exigent toujours un nombre minimal de couches de carte. Pour réduire les coûts, le nombre de couches doit être optimisé. Cependant, parfois, le concepteur doit compter sur un certain nombre de couches. Par example, pour supprimer le bruit, la couche de câblage proprement dite doit être prise en sandwich entre deux couches de mise à la terre.

En plus des facteurs de conception inhérents à une conception embarquée utilisant un BGA spécifique, cette conception comprend généralement deux méthodes de base que le concepteur embarqué doit adapter pour contourner correctement le routage du signal du BGA: l'éventaillement de l'os du chien (Figure 1) et les trous traversants dans les Plots (Figure 2). Les éventails d'os de chien sont utilisés pour les BGA avec un espacement des billes de 0,5 mm et plus, tandis que les perçages dans les Plots sont utilisés pour les BGA et les micro - BGA avec un espacement des billes inférieur à 0,5 mm (également appelé espacement ultra - fin). L'espacement est défini comme la distance entre le Centre d'une balle BGA et le Centre d'une balle adjacente.

Méthode d'évent de trou traversant de PAD de soudure

Il est important de comprendre certains termes de base associés à ces techniques de câblage de signaux BGA. Les « vias» sont des plots avec des trous de plantation chargés pour connecter les fils de cuivre d'une couche de PCB et les fils de cuivre d'une autre couche. La carte de circuit multicouche à haute densité peut être utilisée pour les trous borgnes ou enterrés, également appelés micropores. Un trou borgne n'est visible que d'un côté, tandis qu'aucun des deux côtés du trou enterré n'est visible.

Câblage PCB BGA

Trois frontières différentes liées à BGA

La première étape consiste à déterminer la taille du trou traversant nécessaire à l'évent BGA. La taille de la perforation dépend de nombreux facteurs: l'espacement des éléments, l'épaisseur du PCB et le nombre de câblages d'une zone ou de la périphérie de la perforation à l'autre. Le périmètre est une frontière matricielle, carrée ou polygonale autour du BGA.

La deuxième étape consiste à définir la largeur de la ligne allant du BGA à la couche interne de la carte. De nombreux facteurs doivent être pris en compte lors de la confirmation de la largeur de ligne. L'espace minimum requis entre les routes limite l'espace de câblage de contournement BGA. Il est à noter que la réduction de l'espace entre les fils va augmenter le coût de fabrication de la carte.

Troisièmement, le concepteur doit maintenir l'adaptation d'impédance au besoin et déterminer le nombre de couches de câblage utilisées pour décomposer complètement le signal BGA. Ensuite, utilisez la couche supérieure de la carte ou la couche où le BGA est placé pour compléter le câblage en boucle externe BGA.

Les paramètres restants sont répartis sur la couche de câblage interne. Le nombre de couches nécessaires pour compléter l'ensemble du câblage BGA est estimé en fonction du nombre de câblages internes par canal. Une fois la bague extérieure câblée, faites un autre tour. La boucle interne suivante est ensuite câblée de la même manière jusqu'à ce que tout le câblage BGA soit terminé.

Avantages du boîtier BGA

Le boîtier BGA présente de nombreux avantages, mais seuls les meilleurs professionnels sont détaillés ci - dessous.

1. Le boîtier BGA utilise efficacement l'espace PCB: le boîtier BGA utilise des éléments plus petits et un espace occupé plus petit. Ces boîtiers permettent également d'économiser suffisamment d'espace de personnalisation dans le PCB pour améliorer son efficacité.

2. Amélioration des performances électriques et thermiques: la taille du boîtier BGA est très petite, de sorte que ces PCB ont moins de perte de chaleur et sont faciles à mettre en œuvre le processus de dissipation de chaleur. Chaque fois qu'une plaquette de silicium est montée sur le dessus, la majeure partie de la chaleur est transférée directement à la grille. Cependant, lorsque la plaquette est montée en bas, la plaquette est reliée au Sommet du boîtier. C'est pourquoi il est considéré comme le meilleur choix pour la technologie de refroidissement. Il n'y a pas de broches pliables ou fragiles dans le boîtier BGA, ce qui améliore la durabilité de ces PCB tout en assurant de bonnes performances électriques.

3. Augmentez la rentabilité de fabrication en améliorant le soudage: les pastilles d'encapsulation BGA sont assez grandes pour être faciles à souder et à utiliser. Il est donc facile à souder et à manipuler, ce qui le rend très rapide. Les plus grands plots de ces PCB peuvent également être facilement retravaillés si nécessaire.

4. Réduire le risque de dommages: le boîtier BGA est solidifié, offrant ainsi une durabilité et une durabilité puissantes dans toutes les conditions.

Page 5 sur 5. Réduction des coûts: ces avantages contribuent à réduire le coût des boîtiers BGA. L'utilisation efficace des cartes de circuits imprimés offre d'autres possibilités d'économiser des matériaux et d'améliorer les performances thermoélectriques, contribuant ainsi à assurer une électronique de haute qualité et à réduire les défauts.