Маршрутизация вентиляторного типа для BGA

Сколько раз вы пытались проложить трассы к BGA, но вас останавливали ограничения по зазорам и ширине дорожек? Это занимает много времени в большинстве программ для проектирования, но у Altium Designer есть инструменты, которые упростят этот процесс. Вместо того, чтобы тратить время на ручное изменение ширины дорожек при прокладке к BGA, Altium Designer позволяет вам использовать сужение дорожек прямо в процессе маршрутизации к вашему BGA. Также у вас будет полный набор инструментов для проектирования печатных плат, включая HDI-проектирование с BGA мелкого шага.

ALTIUM DESIGNER

Интегрированный комплекс для проектирования печатных плат, который сопровождает вас от проектирования до изготовления.

Из-за ограниченного пространства под BGA, использование упрощения маршрутизации с помощью сужения дорожек становится важным способом прокладки трасс с контролируемым импедансом внутрь и наружу из BGA мелкого шага. Эти дорожки могут быть достаточно широкими для поддержания желаемого импеданса, и они могут не поместиться между шарами BGA на поверхностных или внутренних слоях. Изменение ширины дорожки в процессе её прокладки занимает много времени в большинстве программ для проектирования печатных плат, но не с Altium Designer.

Чтобы уменьшить эту проблему, использование упрощения сужения трасс для маршрутизации BGA является решением. Сужение трассы - это процесс уменьшения ширины трассы до меньшего размера в рамках ограничений правил, чтобы обеспечить маршрутизацию в тесных пространствах. С полным набором функций маршрутизации и размещения в Altium Designer, вы можете легко выполнить сужение трассы и создать стратегию выхода из сложных ситуаций.

Что такое Сужение Трассы при Распределении Выводов BGA?

Дизайнеры печатных плат привыкли к уменьшению размеров плат, размеров площадок, размеров переходных отверстий и размеров компонентов. Кроме того, компоненты с высоким количеством вводов/выводов поставляются в более маленьких корпусах с более мелким шагом площадок, что делает маршрутизацию очень сложной без подходящих инструментов проектирования. Чтобы получить доступ к внутренним площадкам на BGA с мелким шагом, вам нужно уменьшить ширину трассы по мере ее подвода к площадкам BGA. Этот процесс называется сужением трассы.

Обычно под уменьшением ширины понимается изменение процентного соотношения между размером площадки и шириной дорожки. Однако также возможно установить уменьшение размера между дорожками при их входе или выходе из определенной области. На изображении ниже показана основная проблема, при решении которой полезно применение уменьшения ширины медных дорожек при разводке BGA. Этой дорожке с контролируемым импедансом необходимо иметь определенную ширину вне BGA, поэтому её ширина должна быть уменьшена для внутренней разводки к площадкам BGA.

Использование уменьшения ширины медных дорожек как части разводки BGA поможет этой дорожке достичь внутренней площадки в BGA.

Автоматизация разводки Fanout в Altium Designer

Все платы, которые вы создаете в программном обеспечении для проектирования печатных плат, сопровождаются набором правил проектирования. Одно из этих правил определяет ширину дорожек ваших маршрутов. Это правило, наряду с правилом ограничения зазора, обычно не позволяет дорожке входить в BGA. Вместо того, чтобы вручную изменять настройки вашей разводки каждый раз, когда вам нужно войти/выйти из BGA, правила проектирования в Altium Designer позволяют вам создавать наборы правил для различных частей вашего проекта. Правила для одиночных и дифференциальных пар по ширине дорожек могут быть настроены для конкретного уменьшения ширины меди, что сэкономит ваше время при разводке плотного BGA.

• Как и другие компоненты, BGA доступны в различных корпусах. Каждый из них может иметь разный шаг контактных площадок, что требует изменения ширины дорожки с использованием уменьшения ширины.

  Узнайте больше о различных типах BGA.

• Когда ваш BGA становится очень плотным, вам придется перейти к HDI-режиму при трассировке вентиляционных отверстий BGA и уменьшении ширины.

  Узнайте больше о проектировании вашего HDI-стека для BGA с мелким шагом.

• Некоторые простые шаги проектирования могут помочь вам предотвратить проблемы с целостностью сигнала при создании стратегии трассировки вентиляционных отверстий BGA и применении уменьшения ширины для дифференциальных пар.

  Узнайте больше о целостности сигнала при трассировке вентиляционных отверстий BGA и уменьшении ширины.

Трассировка BGA на внешнем ряду и создание вентиляционных отверстий в виде собачьей кости для внутреннего набора контактных площадок BGA.

Выбор стратегии трассировки вентиляционных отверстий BGA

Из-за плотности и расстояния между контактными площадками BGA в компонентах с мелким шагом, только два крайних ряда BGA могут быть напрямую соединены с медными дорожками на поверхности. Все остальные выводы BGA не могут быть соединены прямым путем. Часто приходится использовать разводку типа "fanout" и "escape routing" вместе с уменьшением ширины дорожки для достижения внутренних площадок в BGA. Разводка типа "fanout" и "escape routing" применяет специфический паттерн разводки с маленькой дорожкой под углом 45 градусов. Затем это соединяется с слепым переходом (via), который формирует прямое соединение со следующим слоем сигналов. Однопроводная дорожка или дифференциальная пара могут быть затем проложены к внутренним переходам через внутренний сигнальный слой.

Автоматизация разводки Fanout в Altium Designer

Altium Designer включает в себя стратегии разводки Fanout, которые предварительно запрограммированы для BGA, что помогает сэкономить ваше время при разводке компонента с большим количеством выводов. Вы можете установить направление разводки от площадки BGA на печатной плате и определить, должен ли переход (via) быть размещен между выводами в BGA (режим размещения переходов).

Помимо стандартных стратегий разводки, Altium Designer позволяет размещать переходные отверстия прямо в площадках для пайки, что исключает необходимость дополнительного проводника между площадками на BGA. Эти переходные отверстия могут быть микровиасами, когда вы работаете с BGA с мелким шагом, что позволяет вам быстро достичь внутренних слоев вашей печатной платы.

• Существует множество стратегий разводки для вашего BGA, и вы можете быстро реализовать любую из них с помощью функций проектирования и компоновки в Altium Designer.

  Узнайте больше о различных стратегиях разводки для вашего BGA.

• Разводка BGA становится намного проще, когда вы используете программное обеспечение для проектирования, управляемое правилами, чтобы установить параметры разводки. Altium Designer облегчает эту задачу благодаря своим функциям маршрутизации и компоновки, управляемым правилами.

  Узнайте больше о том, как использовать правила проектирования для помощи в разводке большого BGA.

• Функции проектирования переходных отверстий адаптируются к корпусам BGA, позволяя вам автоматически размещать микровиасы прямо в площадках для вашей стратегии разводки.

  Узнайте больше о размещении микровиасов в компоновке вашей печатной платы.

Автоматически создавайте назначения контактов и паттерны разводки для вашего BGA escape routing.

Используйте маршрутизацию с уменьшением ширины для вашего BGA в Altium Designer

После того, как вы настроили правила проектирования и размещение комнат, уменьшение ширины будет автоматически применяться к вашим дорожкам, когда вы проводите их вход и выход из BGA.

Загрузить PDF