Formula: 公式

Space width: 空间宽度

Trace width: 走线宽度

许多走线可以通过不同通道进行布线。例如,如果BGA间距不是十分精细,可以布1条或两条走线,有时可以3条。比如对于1mm间距的BGA来说,就可以布多条走线。然而,借助今天的先进PCB设计,大多数时候一个通道只布一条走线。

一旦嵌入式设计师确定了走线宽度和间距、经过一个通道布线的走线数量以及用于BGA版图设计的过孔类型,他或她就能估算出所需的PCB层数。使用小于最大值的I/O引脚数量可以减少层数。如果允许在第一层和第二层布线,那么两个外周界的布线就无需使用过孔。其它两个周界可以在底层布线。

第三步,设计师需要根据要求保持阻抗匹配,并确定完全分解BGA信号要使用的布线层数量。接下来使用电路板顶层或放置BGA的那一层完成BGA外圈的布线。

剩下的内部参数则分布在内部布线层上。根据每个通道内的内部布线数量,需要公正地估计完成整个BGA布线所需的层数。

等外圈布线完了后,再布下一圈。图4a和图4b中的一组图描述了PCB设计师如何布线不同的BGA圈,从最外面开始,一直到中心。第一张图显示了第一和第二个内圈是如何布线的。接着按同样的方法布线后续的内圈,直到完成全部的BGA布线。

如何在PCB设计中正确的使用BGA信号布线技术

图4a和4b:如何布线不同的BGA圈,从最外层开始,直到中心

在需要考虑电磁干扰(EMI)的一些设计中,外层或顶层是不能用于布线的,即使外圈也不行。在这种情况下,顶层用作地平面。EMI包括了一个产品对于外界电磁场的易感性,而外界电磁场一般通过耦合或辐射方式从一个产品进入另一个产品,并常常导致后一个产品通不过一致性测试。产品只有满足以下三个标准才能认为符合电磁兼容规范要求:

不干扰其它系统

不受其它系统辐射的影响

不会干扰到本身。

为了防止产品收发干扰信号,建议对产品采取屏蔽措施。屏蔽一般是指用金属外壳完全包裹住整个电子产品或产品的一部分。然而,在大多数情况下将外层用地平面填充也可以起到屏蔽的作用,因为它能吸引能量,最大程度地减小干扰。

用于超细间距的焊盘内过孔技术

当使用焊盘内过孔技术进行BGA信号逃逸和布线时,过孔直接放置在BGA焊盘上,并填充导电材料(通常是银),并提供平坦的表面。

本文使用的微型BGA焊盘内过孔扇出例子采用的是0.4mm球或引线间距,PCB是18层,包括8个信号布线层。BGA布线通常要求更多的层数。但在这个例子中,层数不是问题,因为只用了少量的BGA球。关键问题仍然是微型BGA的0.4mm窄间距,并且顶层除了扇出外不允许布线。目标是既做到扇出微型BGA,又不负面影响PCB的制造。