BGA 팬아웃 라우팅

작성 날짜: 2017/04/4 화요일
업데이트 날짜: 2020/11/10 화요일
BGA 팬아웃 라우팅

BGA로 라우팅을 시도할 때마다 클리어런스와 트랙 폭 제약 때문에 방해를 받은 적이 몇 번이나 있습니까? 대부분의 설계 소프트웨어에서 이는 시간이 많이 소요되는 과정이지만, Altium Designer는 이 과정을 쉽게 만들어주는 도구를 제공합니다. BGA 라우팅 전략에서 트랙 폭을 수동으로 수정하는 데 시간을 소비하는 대신, Altium Designer를 사용하면 BGA로 라우팅할 때 넥다운(neck-down)을 적용할 수 있습니다. 또한, 미세 피치 BGA를 포함한 HDI 설계를 위한 PCB 설계 도구 전체 세트도 갖추고 있습니다.

ALTIUM DESIGNER

설계부터 제작까지 안내하는 완전 통합 PCB 설계 스위트.

BGA 아래의 좁은 공간 때문에, BGA 라우팅을 위한 넥다운 단순화 사용은 미세 피치 BGA로의 임피던스 제어 트레이스 라우팅에 중요한 방법이 됩니다. 이러한 트레이스는 원하는 임피던스를 유지하기 위해 상당히 넓을 수 있으며, 표면이나 내부 레이어의 BGA 볼 사이에 맞지 않을 수 있습니다. 라우팅하는 동안 트랙의 폭을 변경하는 것은 대부분의 PCB 설계 프로그램에서 시간이 많이 걸리지만, Altium Designer와 함께라면 그렇지 않습니다.

이 문제를 완화하기 위해 BGA 라우팅에서 넥다운 간소화를 사용하는 것이 해결책입니다. 넥다운은 규칙 제약 내에서 트랙 폭을 더 작은 폭으로 축소하여 좁은 공간에서 라우팅을 가능하게 하는 과정입니다. Altium Designer의 전체 라우팅 및 레이아웃 기능을 사용하면 넥다운을 쉽게 수행하고 탈출 라우팅 전략을 만들 수 있습니다.

BGA 팬아웃 라우팅에서 넥다운이란 무엇인가요?

PCB 설계자들은 보드 크기, 패드 크기, 비아 크기, 부품 크기를 축소하는 데 익숙해졌습니다. 또한, 높은 I/O 수를 가진 부품들은 더 작은 풋프린트와 더 세밀한 패드 피치를 가진 패키지로 제공되므로, 적절한 설계 도구 없이는 라우팅이 매우 어려워집니다. 고정밀 BGA의 내부 패드에 접근하려면 BGA 패드로 라우팅할 때 트랙 폭을 축소해야 합니다. 이 과정을 넥다운이라고 합니다.

일반적으로 넥다운은 패드 크기와 트랙 폭 사이의 폭 변화 비율로 정의됩니다. 그러나 트랙에서 트랙으로 크기 축소를 설정하여 영역에 들어가거나 나갈 때도 가능합니다. 아래 이미지는 BGA 팬아웃 라우팅에서 구리 넥다운을 적용하는 것이 유용한 주요 문제를 보여줍니다. 이 제어된 임피던스 트레이스는 BGA 외부에서 특정한 폭을 가져야 하므로, BGA 패드로의 내부 라우팅을 허용하기 위해 폭을 줄여야 합니다.

Altium Designer에서 구리 넥다운 환경을 보여주는 스크린샷

BGA 팬아웃 라우팅의 일부로 구리 넥다운을 사용하면 이 트레이스가 BGA의 내부 패드에 도달할 수 있습니다.

Altium Designer에서 팬아웃 라우팅 자동화

PCB 설계 소프트웨어에서 생성하는 모든 보드는 설계 규칙 세트를 제공합니다. 이 규칙 중 하나는 라우트의 트랙 폭을 정의합니다. 이 규칙은 일반적으로 트랙이 BGA에 들어가는 것을 제한하는 클리어런스 제약 규칙과 함께 사용됩니다. BGA에 들어가거나 나갈 때마다 수동으로 라우팅 설정을 변경하는 대신, Altium Designer의 설계 규칙을 사용하면 설계의 다양한 부분에 대해 규칙 세트를 만들 수 있습니다. 설계의 단일 종단 및 차동 쌍 폭 규칙은 특정 구리 넥다운을 위해 구성할 수 있어, 밀집된 BGA를 라우팅할 때 시간을 절약할 수 있습니다.

도그본 팬아웃 및 BGA 팬아웃 라우팅

BGA의 외부 행에서의 라우팅 및 BGA 패드 세트를 위한 내부 도그본 팬아웃.

BGA 팬아웃 라우팅 전략 선택

정밀한 피치를 가진 BGA 패드의 밀도와 거리 때문에 BGA의 가장 바깥쪽 두 행만이 표면의 구리 트레이스와 직접 연결될 수 있습니다. BGA의 다른 모든 단자는 직접 연결 경로를 사용할 수 없습니다. 팬아웃 및 탈출 라우팅은 종종 넥다운 라우팅과 함께 사용되어 BGA의 내부 패드에 도달해야 합니다. 팬아웃 및 탈출 라우팅은 내부에서 특정 라우팅 패턴을 적용하여 45도 각도로 작은 트레이스를 만들어 이를 통해 블라인드 비아에 연결됩니다. 그런 다음 단일 종단 트레이스나 차동 쌍이 내부 비아로 라우팅되어 내부 신호 레이어에 연결됩니다.

Altium Designer에서 팬아웃 라우팅 자동화

Altium Designer에는 BGA용으로 미리 프로그램된 팬아웃 라우팅 전략이 포함되어 있어, 고핀 수를 가진 부품을 라우팅할 때 시간을 절약할 수 있습니다. BGA 패드에서 팬아웃 방향을 설정하고, BGA의 단자 사이에 비아가 배치될지 여부를 설정할 수 있습니다 (비아 배치 모드).

표준 팬아웃 전략 외에도 Altium Designer에서는 BGA의 솔더 패드 사이에 추가 트레이스가 필요 없도록 인패드 배치를 할 수 있습니다. 이러한 비아는 고정밀 BGA에서 마이크로 비아로 작업할 때, PCB의 내부 레이어에 빠르게 도달할 수 있게 도와줍니다.

Altium Designer에서 BGA 라우팅을 위한 넥다운 간소화 사용

BGA 탈출 라우팅을 위한 핀 할당 및 팬아웃 패턴을 자동으로 생성.

Altium Designer에서 BGA를 위한 넥다운 라우팅 사용

설계 규칙과 공간 배치를 설정한 후, 넥다운은 BGA를 입출력할 때 트레이스에 자동으로 적용됩니다. Altium Designer는 해당 공간의 규칙에 따라 트랙 크기를 자동으로 변경하며, PCB에서 다른 BGA를 위해 새 공간을 정의할 수 있습니다. Altium Designer는 규칙 기반 설계 환경에서 작동하기 때문에 좁은 공간에 맞게 트랙 폭을 자동으로 수정하는 과정이 매우 간단합니다.

Altium Designer에서 레이아웃 및 라우팅은 쉽습니다

Altium Designer의 통합 설계 환경은 자동화된 및 반자동화된 설계 도구 세트를 통해 레이아웃 및 라우팅을 매우 쉽게 만듭니다. 이러한 기능을 통해 고급 보드를 빠르게 레이아웃하고 쉽게 라우팅할 수 있습니다. 온라인 설계 규칙 검사 도구는 생성 중인 레이아웃을 검증하여 고정밀 BGA를 위한 설계 기능을 포함한 전체 설계 기능 세트를 제공합니다.

Altium Designer에서 MCAD 환경의 스크린샷

Altium Designer에서 BGA 팬아웃을 3D로 보고 라우팅할 수 있습니다.

BGA 팬아웃 라우팅은 Altium Designer의 완전한 PCB 레이아웃 및 라우팅 기능 세트를 사용하면 쉽습니다. 고밀도 라우팅을 쉽게 하기 위해 회로 기판 설계 프로그램을 찾고 있다면, Altium Designer에서 PCB 설계 기능 세트를 사용하세요.

Altium 365에서 Altium Designer는 전자 산업에 소프트웨어 개발 세계에만 국한되었던 전례 없는 통합을 제공하며, 디자이너가 집에서 작업하고 전례 없는 효율성을 달성할 수 있게 합니다.

우리는 아직 Altium 365에서 Altium Designer로 할 수 있는 것의 표면을 스쳐 지나간 것에 불과합니다. 제품 페이지를 확인하거나 주문형 웨비나에서 더 자세한 기능 설명을 확인할 수 있습니다.

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