Calculadora de ancho de ruptura BGA
Encuentra la traza de escape más ancha que quepa entre las pistas de BGA, teniendo en cuenta el campo de juego, el diámetro del terreno, el espacio libre del fabricante y la cantidad de huellas por canal, y si cabe o no.
Fórmula
Referencia: IPC-7351B land geometry; clearance is a fabricator rule and is supplied as an input.
Cómo Funciona
El hecho de que una traza pueda escapar entre dos terrenos de BGA decide cuántas capas necesita un tablero. Si cabe una traza, la fila exterior se divide en la capa superior. Si no lo hace, cada fila tiene que desplegarse en forma de vía y hacia abajo, y de ahí se deduce el recuento de capas.
La aritmética es la misma que la de cualquier problema de anotación, pero los números son más ajustados. Dos terrenos adyacentes dejan un canal de inclinación menos el diámetro de un terreno. Las N trazas de ese canal necesitan un espacio libre para cada tramo y otro entre cada par adyacente, es decir, N+1 espacios libres. Lo que queda se divide entre las trazas.
Escapar en diagonal cambia la imagen, porque el vecino diagonal se encuentra a √2 pasos de distancia en vez de a uno. El canal se ensancha en función de ese factor, que con frecuencia es la diferencia entre adaptarse o no. El costo es que una ruta diagonal atraviesa una mayor parte de la matriz, lo que consume el espacio de enrutamiento que otros escapes desearían.
La cantidad de filas de una matriz que puede dividir una sola capa es igual a la cantidad de trazas que contiene cada canal, ya que todas las filas que se encuentran dentro de la primera deben pasar por todos los canales que están fuera de ella. Un trazo por canal significa una fila por capa y lado; dos significan dos.
Esta es la razón por la que las partes de paso fino impulsan tanto el recuento de capas, y por qué por debajo de una determinada inclinación la única salida es una vía en la propia tierra: una microvía y una pila acumulada que la acompañe.
Ejemplo Resuelto
Tomemos como ejemplo un BGA de 0,8 mm con líneas de 0,4 mm y un espacio libre mínimo para el fabricante de 0,1 mm, que escape ortogonalmente con una traza por canal.
El canal entre zonas adyacentes es:
0,8 − 0,4 = 0,4 mm
Una traza necesita un espacio libre para cada terreno, es decir, dos espacios libres:
(1 + 1) × 0,1 = 0,2 mm
Saliendo:
0,4 − 0,2 = 0,2 mm
Por lo tanto, una traza de escape de 0,2 mm se ajusta cómodamente: se trata de un proceso estándar, sin recargos y con una fila de escapes por capa.
Ahora aprieta la inclinación. Con 0,5 mm, con un margen de 0,3 mm y la misma holgura de 0,1 mm, el canal mide 0,2 mm y las holguras por sí solas necesitan 0,2 mm. No se escapa nada: se rechaza el resultado y la restricción denominada es la holgura.
Con una inclinación de 0,4 mm y 0,25 mm de inclinación, el canal solo mide 0,15 mm frente a una holgura de 0,2 mm, lo que significa que está aún más lejos de caber. Esta es la aritmética en la que se basa la regla general de que las piezas de paso de 0,4 mm necesitan vías en la almohadilla y en una pila acumulada: no es una preferencia, solo un canal que sea más estrecho que dos espacios libres.
Volviendo a la parte de 0,8 mm, al cambiar a un escape diagonal, se amplía el paso efectivo a 0,8 × √2 = 1,131 mm y el canal a 0,731 mm, lo que deja 0,531 mm para la traza, mucho más espacio que el recorrido ortogonal.
Consejos Prácticos
- ✓Haga este cálculo antes de elegir el paquete, no después. Es la entrada para la estimación del recuento de capas y el recuento de capas es el costo.
- ✓Compare un terreno no definido por una máscara de soldadura con uno definido por una máscara de soldadura: el terreno de cobre más pequeño ensancha el canal de forma mensurable.
- ✓Si una traza no se escapa, comprueba la diagonal antes de concluir que necesitas una pila acumulada.
- ✓Cuando el rastro de escape sea inferior a 0,1 mm, pida un presupuesto al fabricante antes de comprometerse; por debajo de 0,075 mm, espere que lo rechacen o se cotice como tecnología avanzada.
- ✓Recuerde que las filas interiores aún necesitan un lugar adonde ir. Escapar N filas por capa significa tener aproximadamente filas divididas por N capas de abanico.
- ✓Utilice aquí la misma cifra de espacio libre que en sus cálculos de almohadilla y espaciado para comprobar que todo el espacio ocupado se ajusta a una regla del taller.
Errores Comunes
- ✗Ajustar el tamaño de la traza de escape al objetivo de impedancia y solo entonces comprobar si se ajusta. Por lo general, el canal decide y la impedancia debe alcanzarse de otra manera.
- ✗Olvidar que el segundo trazo de un canal cuesta un espacio libre adicional, así como su propio ancho.
- ✗Suponiendo que un escape diagonal es gratuito. Se ajusta más fácilmente, pero atraviesa una mayor parte de la matriz, lo que le quita espacio a otras redes.
- ✗Usar el campo de pelota como ancho del canal. El canal es la inclinación menos un diámetro de terreno.
- ✗El tamaño depende del diámetro de la bola y no de la huella. La tierra es lo que está sobre el tablero y, a menudo, es deliberadamente más pequeña que la pelota.
- ✗Contar las filas de escape por capa en lugar de por capa por lado. Una matriz periférica se escapa por cuatro lados; una matriz completa no escapa en absoluto por el centro.
Preguntas Frecuentes
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