一、BGA 的概述:

90 年代隨著集成技術(shù)的進(jìn)步、設(shè)備的改進(jìn)和深亞微米技術(shù)的使用，LSI、VLSI、ULSI相繼出現(xiàn)，硅單芯片集成度不斷提高，對(duì)集成電路封裝要求更加嚴(yán)格，I/O 引腳數(shù)急劇增加，功耗也隨之增大。為滿足發(fā)展的需要，在原有封裝品種基礎(chǔ)上，又增添了新的品種——球柵陣列封裝，簡(jiǎn)稱 BGA(Ball Grid Array Package)。 設(shè)計(jì)工程師在設(shè)計(jì) BGA器件時(shí)將會(huì)面臨很多問(wèn)題，布局和布線設(shè)計(jì)的瓶頸、設(shè)計(jì)的工藝是否能與加工企業(yè)相互匹配、設(shè)計(jì) BGA 焊盤是否容易導(dǎo)致虛焊或容易短接、設(shè)計(jì)的規(guī)劃是否導(dǎo)致成本上漲等。

二、高密 BGA 器件的設(shè)計(jì)方法:

● BGA 封裝要求

● BGA 布局要求

● BGA 布線要求

● 0.5MM BGA 設(shè)計(jì)案例

三、BGA 焊盤大小設(shè)置：

焊盤直徑 = 焊點(diǎn)中心間距/2

例：BGA1.0mm PAD=0.5mm

四、BGA 焊盤阻焊設(shè)置：

BGA 焊盤阻焊直徑 = BGA 焊盤直徑+4mil

例如：焊盤=20mil 焊盤阻焊=24mil

五、BGA 過(guò)孔定義：

★通孔(through via)：穿過(guò)整個(gè)線路板，可用于實(shí)現(xiàn)內(nèi)部互連或作為元件的安裝定位

孔。

★盲孔(blind via)： 位于印刷線路板的頂層和底層表面，具有一定深度，用于表層線

路和下面的內(nèi)層線路的連接，孔的深度通常不超過(guò)一定的比率(孔徑)。

★埋孔(buried via)： 位于印刷線路板內(nèi)層的連接孔，它不會(huì)延伸到線路板的表面。

六、孔銅厚度：國(guó)標(biāo)和 IPC 二級(jí) 孔銅厚在常規(guī) 20um 。

IPC 三級(jí)和軍品 孔銅 25um

使用時(shí)一般電流額降 30%-70%去評(píng)估，即 1.84A 保守按一個(gè)孔過(guò) 0.6A，評(píng)估不超過(guò) 1.3A。

關(guān)于過(guò)孔寄生電容這參數(shù)，我個(gè)人認(rèn)為是過(guò)孔越小寄生電容越小，越適合用于高速信號(hào)。

七、BGA 過(guò)孔大小設(shè)置:

BGA 過(guò)孔焊盤直徑 = BGA 焊盤中心間距/2 BGA 過(guò)孔孔徑 = 過(guò)孔焊盤直徑/2

例：BGA1.27mm Via Pad = 24mil Via hole = 12mil

BGA1.0mm Via Pad = 20mil Via hole = 10mil

BGA0.8mm Via Pad = 16mil Via hole = 8mil

≤BGA0.5mm 需采用埋盲孔.

八、注意點(diǎn)：

1, 過(guò)孔的高度（板厚）與孔徑比≤12：1

2, BGA 內(nèi)部過(guò)孔需要覆蓋綠油，切勿阻焊開(kāi)窗!

九、BGA 布局方面要求：

★為了使 BGA 更好的返修，BGA 四周 3MM 內(nèi)建議不要擺放元器件。

十、★一般情況下面 BGA 器件不建議放置背面；當(dāng)背面有 BGA 或面陣列器件時(shí)，不能在

正面面陣列器件 3mm 禁布區(qū)的投影范圍內(nèi)。

十一、 BGA 布局要求:

★ 為了使 BGA 電源濾波和儲(chǔ)能效果最佳，建議 BGA 四周各擺放 22uf 以上坦電容。

BGA 布線方面要求：

優(yōu)秀的 Fanout 特色：

? 能夠?yàn)椴季€提供更好的通道。

? 能夠防止割斷地/電源平面、保證通流能力。

? 能夠抑制 PI、EMC 等問(wèn)題的發(fā)生。

? 能夠更容易添加 ICT 測(cè)試點(diǎn)，進(jìn)一步提高測(cè)試點(diǎn)的覆蓋率。

十二、BGA 布線基本要求：

? 將 BGA 由中心以十字劃分，VIA 分別朝左上、左下、右上、右下方向打。

? 線要保證在兩焊盤正中間引出，不要偏移某焊盤。

? 差分信號(hào)兩端需完全并行走線引入 BGA 管腳內(nèi)。

? BGA 內(nèi)過(guò)孔的反盤不易過(guò)大，否則影響電源銅箔通道面積。

? 以輻射型態(tài)向外拉出，避免在內(nèi)部回轉(zhuǎn)。

BGA Fanout 基本要求:?將 BGA 由中心以十字劃分，VIA 分別朝左上、左下、右上、

右下方向打.

?線要保證在兩焊盤正中間引出，不要偏移某焊盤。

?差分信號(hào)兩端完全并行走線引入 BGA 管腳內(nèi)，盡量避免一對(duì)差分走各自通道進(jìn)入 BGA管腳內(nèi)。

? BGA 內(nèi)過(guò)孔的反盤不易過(guò)大，否則影響電源銅箔通道面積。

?BGA 內(nèi)以輻射型態(tài)向外拉出，避免在內(nèi)部回轉(zhuǎn)。

?BGA Fanout 原則減少 BGA 內(nèi)過(guò)孔的個(gè)數(shù)，盡可能將 BGA 四周向外的管腳通過(guò)表層走線進(jìn)行引出，越遠(yuǎn)越好。層面少的時(shí)候，最外圈盡量不要打過(guò)孔，向外引出！