BGA扇出是EDA工程師的一項(xiàng)基本功,在布局完成后,先將BGA的Ball進(jìn)行打孔扇出,然后分層和4個(gè)方向?qū)GA內(nèi)部信號線引出到外部空間,BGA內(nèi)部的打孔就至關(guān)重要,BGA內(nèi)部的線能不能完全走出來,直接取決于如何布孔。下圖是BGA一般打孔的方法,按照1/4規(guī)則,分別向4個(gè)方向扇出打孔
,因?yàn)?a target="_blank">電源或GND大多集中在中心,這樣內(nèi)層電源或GND的銅箔不會被其他過孔過多分割掉,保證了足夠?qū)挾鹊耐ǖ馈?/p>
BGA的扇出打孔,手動(dòng)打孔很難控制孔位布局一致,基本采用Fanout方式系統(tǒng)自動(dòng)打孔的,尤其在通孔板中應(yīng)用的最多,當(dāng)然HDI板多要求HDI放在焊盤上,也可以用Via in Pad方式來自動(dòng)扇出布孔。小易今天做的一項(xiàng)目就碰到了CPU的扇出,下面和小易一起來做BGA的扇出工作。
先來了解下該BGA的情況,該FPGA為30x30,Pitch=1.0mm,總共900個(gè)Ball,一般Pitch=0.8mm以上的都可以使用通孔,通孔孔徑可以選擇
0.15mm、0.2mm或0.25mm等,因?yàn)樵摪遄右蠛穸葹?.0mm,因此采用0.15和0.2mm的加工成本比較高,便選用0.25mm的孔徑,Annular ring(孔環(huán))=0.15mm的通孔,焊盤的直徑為0.61mm,如下圖所示。
如上圖所示,假設(shè)通孔在4個(gè)Ball的中心,也就是在4個(gè)Ball中心點(diǎn)形成正方形的對角線上,我們需要計(jì)算出通孔外圈到Ball焊盤外圈的Gap值D,如下圖所示,D=(1x1.414-0.61-0.55)/2=0.127mm。
依據(jù)上圖計(jì)算出D值后,就可以設(shè)置Fanout了,選擇Rouet菜單下的Creat Fanout;
啟動(dòng)Fanout后,在右側(cè)Find From里選擇“Symbol”,F(xiàn)anout的對象,可以是某個(gè)PIN、Net等,因?yàn)槭菍φ麄€(gè)BGA進(jìn)行扇出的,這里要選擇Symbol,其他項(xiàng)不要選擇,如下圖所示;
右鍵后選擇“Fanout Parameters...",如下圖所示;
出現(xiàn)Fanout參數(shù)進(jìn)行設(shè)置的對話框,如下圖所示;
1、Include Unassigned Pins:包含沒有Net信號空PIN也出線,這項(xiàng)一般不用選擇,不選擇的話,空Net的PIN不再出線打孔;
2、Include All Same Net Pins:相同的Net會連在一起出線打孔,這項(xiàng)一般不需要選;
3、Start:孔開始層;
4、End:孔結(jié)束層;
5、Standard Via Structure:使用Cadence自帶的標(biāo)準(zhǔn)通孔的Padstack,一般都不選擇;
6、Design:使用PCB本身自帶Via孔的Padstack;
7、Library:使用庫中Via孔的Padstack;
8、Via:使用指定的Via的Padstack,一般都選擇這個(gè),選擇這個(gè)后其他項(xiàng)Via孔封裝定義選擇都是灰白顯示的;
9、Via Direction:Via布局的方向,一般選擇默認(rèn)的Quadrant Style;
Via Direction總共有以下13個(gè)方向選擇,HDI板直接打孔在Pin上的可以選第一項(xiàng)Via In Pad;
10、 Override Line Width:默認(rèn)出線的寬度,如果選擇這項(xiàng),Ball到Via出線的寬度保持一致,忽略Ruler中設(shè)置的線寬,一般電源要按照0.3mm出線,信號按照0.127mm出線,寬度要求不同,這項(xiàng)一般不選擇;
11、Pin-Via Space:Pin到Via的Gap間距,不是中心間距,比如之前計(jì)算得出的D=0.127mm,這里應(yīng)該填寫0.127;
12、Min Channel Space:中心通道的最小間距,實(shí)際就是規(guī)定留出的心電源或電源通道銅箔的寬度,把其他項(xiàng)值填完后,這項(xiàng)值是自動(dòng)計(jì)算出來的或者不能更改,一般不用手動(dòng)改;
13、Curve:是孔布局的方向,有CW和CCW兩個(gè)方向,CW=Clock Wise順時(shí)針方向,CCW=Counter Clock Wise逆時(shí)針方向,一般默認(rèn)不選;
最終的設(shè)置結(jié)果如下圖所示:
然后點(diǎn)擊OK按鈕后,用鼠標(biāo)左鍵單擊該BGA的任一個(gè)地方,就發(fā)現(xiàn)開始自動(dòng)出線打孔了,線寬線距的規(guī)則都是0.127mm,這樣Via和Ball之間也正好不會有DRC出線,電源Pin按照0.3mm出線,信號Pin按照0.127mm出線,如下圖所示。
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