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假如BGA芯片很小,PCB板設計的布線問題如何解決

發(fā)布時間:2018-03-12

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最近時常會碰到一些采購找到我時,很糾結(jié)的告訴我:他們工程師設計的電路板很多PCB廠家搞不定,要么說超出生產(chǎn)制程做不了,

要么說工程師設計不科學……而他們作采購一不懂技術(shù),二不懂PCB生產(chǎn)工藝,所以兩面為難,不知道怎么跟PCB廠溝通,

也沒法把設計師的想法表述出來,進而得到有效的改進建議……

聽到這里,我興趣點立馬飆升,第一反應就是讓他們把圖紙發(fā)過來,本公子要親自過目,看看哪個設計大神又出新招?

看了圖紙之后才發(fā)現(xiàn),又是一個司空見慣的老問題,只是很多設計師不了解PCB工藝造成的!

首先說一下我看到的問題點:(技術(shù)來源:博運發(fā)PCB)

1.BGA球心間距是0.4mm,而設計工程師在BGA焊盤之間設計了走線。

2.四個BGA焊盤之間設計了過孔。



接下來給大家說下為什么PCB板廠看到這樣的設計,無法制作的原因:

A:BGA球心距0.4mm,BGA最小做到0.2mm,這樣BGA焊盤間距只有0.2mm

如果走線的話,線的極限最小是3mil,即0.075mm。這樣一來,線到焊盤的距離只剩下:

0.4-0.2-0.075)÷2=0.0625mm,只有2.46mil。這個間距肯定不行的!


B:有的設計工程師會說,我設計過孔,在背面走線。那好,我們一起來看一下行不行:

BGA球心間距0.4mm,那么在四個BGA正中心設計過孔,可以保證距離BGA最大化,

根據(jù)勾股定理:正中心間距最大為0.566mm。機械過孔我們最小做到0.2mm

樣一來過孔到焊盤的距離只有:(0.566-0.2-0.2)÷2=0.083mm,即3.26mil


C:有的工程師說我做0.1mm的激光盲孔,行不行?那好,再來算一下:

(0.  566-0.2-0.1)÷2=0.133mm,即5.23mil。

很顯然,B,C兩種情況都是不可能制作出來的,已經(jīng)超出PCB生產(chǎn)制程!





重點來了,給大家強調(diào)PCB生產(chǎn)的兩點極限制程:

一:BGA夾線最小3mil,BGA夾線到焊盤間距最小3mil。

二:過孔到任何圖形(線,焊盤,大銅皮)極限距離:

外層極限距離:6mil。  內(nèi)層極限距離:8mil。

有人會問:為什么內(nèi)層間距比外層要求還要大一些?因為,在PCB生產(chǎn)過程中,內(nèi)層壓合對位的偏差會更大一些!

說到這里,設計工程師該困惑了:現(xiàn)在0.2mm的BGA芯片越來越多,難道就沒有辦法了嗎?

回答說肯定的:必須有啊!隨著智能化時代的來臨,電子器件越來越精密,這些都是必須要解決的問題!

只是之前我們可能沒有接觸!(技術(shù)來源:博運發(fā)PCB)



接下來給大家講一下解決方案:設計盤中孔,走樹脂塞孔工藝!

盤中孔,顧名思義就是:在焊盤上打孔!那么盤中孔究竟是怎樣的一個制作過程呢?這里我就詳細介紹一下!

盤中孔的制造流程包括:鉆孔,電鍍,樹脂塞孔,烘烤,研磨。首先鉆孔,這里的鉆孔一般都是打激光孔。

機械孔極限最小鉆到0.15mm,如果是0.1mm的孔就必須用激光鐳射孔去鉆了。

鉆完孔后開始電鍍孔金屬化,隨后用樹脂塞孔,進行烘烤,最后就是研磨將之磨平,磨平后的樹脂因為不含銅,

所以還要再度一層銅上去將它變成PAD,這些制程都是在原本PCB鉆孔制程前做的,也就是先將要塞孔的孔處理好,

然后再鉆其他孔,照原本正常的制程走。

一般設計盤中孔的板子都會有我們提到的盲孔或者埋孔,

如一個四層板:1層——2層打盤中孔,再將2層——1層走線出來,然后1層——4層還可以打孔走線。

這樣就形成了一個:1-2,1-4或者1-2,1-4,3-4.的四層一階HDI板。(技術(shù)來源:博運發(fā)PCB)

當然,六八層板也可以同樣設計,如下圖一階HDI的常規(guī)鉆帶設計情況,供大家學習!


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