BGA芯片的布局和布線

時間：2013-10-14 13:29:44

關鍵字：布線芯片 VIA CHIP

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[導讀]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﹪的高頻信號及特殊信號將會由這類型的package內拉出。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﹪的高頻信號及特殊信號將會由這類型的package內拉出。因此，如何處理BGA package的走線，對重要信號會有很大的影響。

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;例如memory BUS信號)

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

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;此種電路常出現在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;無走線要求)。

9. pull height R、RP.

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

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

1. by pass =>與CHIP同一面時，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，可與BGA的VCC、GND pin共享同一個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。

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，將內層空間完整保留給信號線使用，并盡量避免電源信號在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稱調整。

B. clock信號有線寬、線距要求，當其R、C電路與CHIP同一面時請盡量以上圖方式處理。

C. USB信號在R、C兩端請完全并行走線。

D. by pass盡量由CHIP pin接至by pass再進入plane.無法接到的by pass請就近下plane. E. BGA組件的信號，外三圈往外拉，并保持原設定線寬、線距;VIA可在零件實體及3MM placement禁置區(qū)間調整走線順序，如果走線沒有層面要求，則可以延長而不做限制。內圈往內拉或VIA打在PIN與PIN正中間。另外，BGA的四個角落請盡量以表面層拉出，以減少角落的VIA數。

F. BGA組件的信號，盡量以輻射型態(tài)向外拉出;避免在內部回轉。

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信號在VCC層的導通狀態(tài)。

ANTI GND信號在VCC層的隔開狀態(tài)。

因BGA的信號有規(guī)則性的引線、打VIA，使得電源的導通較充足。

F_4為BGA區(qū)的VIA在GND層所造成的狀況THERMAL GND信號在GND層的導通狀態(tài)。

ANTI VCC信號在GND層的隔開狀態(tài)。

因BGA的信號有規(guī)則性的引線、打VIA，使得接地的導通較充足。

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內部的VCC、GND會因此而有較佳的導通性。