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[導(dǎo)讀]BGA是PCB上常用的組件,通常CPU、NORTH BRIDGE、SOUTH BRIDGE、AGP CHIP、CARD BUS CHIP…等,大多是以bga的型式包裝,簡言之,80﹪的高頻信號(hào)及特殊信號(hào)將會(huì)由這類型的package內(nèi)拉出。因此,如何處理BGA pack

BGA是PCB上常用的組件,通常CPU、NORTH BRIDGE、SOUTH BRIDGE、AGP CHIP、CARD BUS CHIP…等,大多是以bga的型式包裝,簡言之,80﹪的高頻信號(hào)及特殊信號(hào)將會(huì)由這類型的package內(nèi)拉出。因此,如何處理BGA package的走線,對(duì)重要信號(hào)會(huì)有很大的影響。

       通常環(huán)繞在BGA附近的小零件,依重要性為優(yōu)先級(jí)可分為幾類:

1.          by pass。

2.          clock終端RC電路。

3.          damping(以串接電阻、排組型式出現(xiàn);例如memory BUS信號(hào))

4.          EMI RC電路(以dampin、C、pull height型式出現(xiàn);例如USB信號(hào))。

5.          其它特殊電路(依不同的CHIP所加的特殊電路;例如CPU的感溫電路)。

6.          40mil以下小電源電路組(以C、L、R等型式出現(xiàn);此種電路常出現(xiàn)在AGP CHIP or含AGP功能之CHIP附近,透過R、L分隔出不同的電源組)。

7.          pull low R、C。

8.          一般小電路組(以R、C、Q、U等型式出現(xiàn);無走線要求)。

9.          pull height R、RP。

1-6項(xiàng)的電路通常是placement的重點(diǎn),會(huì)排的盡量靠近BGA,是需要特別處理的。第7項(xiàng)電路的重要性次之,但也會(huì)排的比較靠近BGA。8、9項(xiàng)為一般性的電路,是屬于接上既可的信號(hào)。

相對(duì)于上述BGA附近的小零件重要性的優(yōu)先級(jí)來說,在ROUTING上的需求如下:

1.    by pass                               =>   與CHIP同一面時(shí),直接由CHIP                                  pin接至by pass,再由by pass拉出打via接plane;與CHIP不同面時(shí),可與BGA的VCC、GND pin共享同一個(gè)via,線長請勿超越100mil。

2.          clock終端RC電路             =>   有線寬、線距、線長或包GND等需求;走線盡量短,平順,盡量不跨越VCC分隔線。

3.          damping                                 =>   有線寬、線距、線長及分組走線等需求;走線盡量短,平順,一組一組走線,不可參雜其它信號(hào)。

4.          EMI RC電路                        =>   有線寬、線距、并行走線、包GND等需求;依客戶要求完成。

5.          其它特殊電路               =>   有線寬、包GND或走線凈空等需求;依客戶要求完成。

6.          40mil以下小電源電路組     =>   有線寬等需求;盡量以表面層完成,將內(nèi)層空間完整保留給信號(hào)線使用,并盡量避免電源信號(hào)在BGA區(qū)上下穿層,造成不必要的干擾。

7.          pull low R、C                        =>   無特殊要求;走線平順。    

8.          一般小電路組               =>   無特殊要求;走線平順。

9.          pull height R、RP                   =>   無特殊要求;走線平順。

為了更清楚的說明BGA零件走線的處理,將以一系列圖標(biāo)說明如下:

A. 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;十字可因走線需要做不對(duì)稱調(diào)整。
B. clock信號(hào)有線寬、線距要求,當(dāng)其R、C電路與CHIP同一面時(shí)請盡量以上圖方式處理。
C. USB信號(hào)在R、C兩端請完全并行走線。
D. by pass盡量由CHIP pin接至by pass再進(jìn)入plane。無法接到的by pass請就近下plane。
E.  BGA組件的信號(hào),外三圈往外拉,并保持原設(shè)定線寬、線距;VIA可在零件實(shí)體及3MM placement禁置區(qū)間調(diào)整走線順序,如果走線沒有層面要求,則可以延長而不做限制。內(nèi)圈往內(nèi)拉或VIA打在PIN與PIN正中間。另外,BGA的四個(gè)角落請盡量以表面層拉出,以減少角落的VIA數(shù)。 
F. BGA組件的信號(hào),盡量以輻射型態(tài)向外拉出;避免在內(nèi)部回轉(zhuǎn)。

F_2 為BGA背面by pass的放置及走線處理。
 By pass盡量靠近電源pin。
F_3 為BGA區(qū)的VIA在VCC層所造成的狀況
 THERMAL VCC信號(hào)在VCC層的導(dǎo)通狀態(tài)。
 ANTI  GND信號(hào)在VCC層的隔開狀態(tài)。
因BGA的信號(hào)有規(guī)則性的引線、打VIA,使得電源的導(dǎo)通較充足。

F_4 為BGA區(qū)的VIA在GND層所造成的狀況
 THERMAL GND信號(hào)在GND層的導(dǎo)通狀態(tài)。
 ANTI  VCC信號(hào)在GND層的隔開狀態(tài)。
因BGA的信號(hào)有規(guī)則性的引線、打VIA,使得接地的導(dǎo)通較充足。

F_5 為BGA區(qū)的Placement及走線建議圖

以上所做的BGA走線建議,其作用在于:
1. 有規(guī)則的引線有益于特殊信號(hào)的處理,使得除表層外,其余走線層皆可以所要求的線寬、線距完成。
2. BGA內(nèi)部的VCC、GND會(huì)因此而有較佳的導(dǎo)通性。
3. BGA中心的十字劃分線可用于;當(dāng)BGA內(nèi)部電源一種以上且不易于VCC層切割時(shí),可于走線層處理(40~80MIL),至電源供應(yīng)端。或BGA本身的CLOCK、或其它有較大線寬、線距信號(hào)順向走線。
4. 良好的BGA走線及placement,可使BGA自身信號(hào)的干擾降至最低。

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