BGA 브레이크 아웃 폭 계산기
볼 피치, 랜드 직경, 제작자의 클리어런스, 채널당 트레이스 수, 적합성 여부 등을 통해 BGA 랜드 사이에 맞는 가장 넓은 이스케이프 트레이스를 찾아보세요.
공식
참고: IPC-7351B land geometry; clearance is a fabricator rule and is supplied as an input; rows per layer from Intel AN 114, "Board Design Guidelines for Intel Programmable Device Packages" (2019.12.31), section 1.3.4.1.
작동 방식
트레이스가 두 BGA 랜드 사이에서 빠져나갈 수 있는지 여부는 보드에 필요한 레이어 수를 결정합니다.트레이스 하나가 들어가면 바깥쪽 두 줄이 맨 위 레이어에서 빠져나갑니다.그렇지 않으면 모든 행이 비아 방향으로 펼쳐지고 아래로 이동해야 하며, 레이어 수는 그 다음부터 시작됩니다.
산술은 다른 패드 입력 문제와 동일하지만 숫자가 더 엄격합니다.인접한 두 개의 랜드가 피치의 채널 하나를 남기고 랜드 지름에서 1피치를 뺀 것입니다.해당 채널에 있는 N개의 트레이스에는 각 랜드마다 하나의 클리어런스가 필요하고 각 인접 페어 사이에 하나의 클리어런스가 필요하므로 N+1 클리어런스가 필요합니다.남은 것은 트레이스를 나눕니다.
대각선 방향으로 이스케이프하면 그림이 바뀝니다. 대각선 이웃 Sits √2 Pitch가 하나가 아니라 멀리 떨어지기 때문입니다.채널은 이 인자만큼 넓어지는데, 이 계수가 적합과 맞지 않음의 차이인 경우가 많습니다.대각선 경로가 어레이의 더 많은 부분을 가로지르기 때문에 다른 이스케이프가 원했던 라우팅 공간을 소비한다는 단점이 있습니다.
한 레이어에서 빠져나갈 수 있는 줄 수는 각 채널을 지나는 트레이스 수보다 하나 많습니다. 가장 바깥쪽 줄은 채널을 지나지 않고 바로 바깥으로 빠져나가고, 그 안쪽의 각 줄은 바깥에 있는 모든 채널마다 트레이스가 하나씩 더 필요하기 때문입니다. Intel AN 114는 패드 사이에 트레이스가 하나일 때 처음 두 볼의 신호를 첫 번째 레이어에서 바로 빼낼 수 있다고 설명합니다. 채널당 트레이스 1개이면 각 면에서 레이어당 2줄, 2개이면 3줄입니다.
이것이 바로 미세 피치 부품이 레이어 수를 줄이는 데 그토록 어려운 이유이며, 특정 피치 이하에서는 땅 자체에 있는 비아 (microvia) 와 함께 사용할 빌드업 스택이 유일한 탈출구인 이유이기도 합니다.
계산 예제
0.4mm 랜드와 0.1mm의 패브리어런스를 갖춘 0.8mm 피치 BGA를 사용해 채널당 하나의 트레이스를 직각으로 이스케이프하십시오.
인접 랜드 사이의 채널은 다음과 같습니다.
0.8 − 0.4 = 0.4 밀리미터
트레이스 하나당 한 개의 클리어런스가 필요하므로 두 개의 클리어런스가 필요합니다.
(1 + 1) × 0.1 = 0.2 밀리미터
떠나는 중:
0.4 − 0.2 = 0.2 밀리미터
따라서 0.2mm 이스케이프 트레이스가 여유 있게 들어갑니다. 표준 프로세스이므로 추가 요금이 없고, 레이어당 두 줄이 빠져나갑니다. 바깥쪽 줄은 바로, 그다음 줄은 채널을 통해 빠져나갑니다.
이제 피치를 좁히세요.0.5mm의 랜드가 0.3mm이고 클리어런스가 0.1mm인 경우 채널은 0.2mm이고 클리어런스에만 0.2mm가 필요합니다.피할 수 있는 것은 없습니다. 결과는 거부되고 제약 조건은 클리어런스입니다.
0.4mm 피치, 0.25mm 랜드 시 채널은 0.2mm의 클리어런스 요구 사항에 비해 0.15mm에 불과하며, 이는 스틸 피팅과는 거리가 멀습니다.경험상 0.4mm 피치 부품에는 패드 내 비아와 빌드업 스택이 필요하다는 원칙이 깔려 있습니다. 선호사항이 아니라 두 개의 클리어런스보다 좁은 채널만 있으면 됩니다.
0.8mm 부분으로 돌아가서 대각선 이스케이프로 전환하면 유효 피치가 0.8 × √2 = 1.131 mm로 넓어지고 채널은 0.731mm로 넓어져 트레이스에 0.531mm가 남습니다. 이는 직교 경로보다 훨씬 더 넓은 공간입니다.
실용적인 팁
- ✓이 계산을 패키지를 선택한 후가 아니라 전에 수행하십시오.이 값은 레이어 수 추정치의 입력값이고 레이어 수는 비용입니다.
- ✓솔더 마스크로 정의되지 않은 랜드와 솔더 마스크로 정의되지 않은 랜드를 비교해 보십시오. 구리 랜드가 작을수록 채널이 상당히 넓어집니다.
- ✓트레이스가 하나도 빠져나가지 않으면 빌드업 스택이 필요하다는 결론을 내리기 전에 대각선 케이스를 확인하십시오.
- ✓이스케이프 트레이스가 0.1mm 미만인 경우 커밋하기 전에 제작자 견적을 받으십시오. 0.075mm 미만에서는 고급 기술로 가격이 책정되거나 가격이 책정될 것으로 예상됩니다.
- ✓내부 행렬에는 여전히 갈 곳이 필요하다는 것을 기억하십시오.레이어당 N개의 행을 이스케이프한다는 것은 대략 행을 N개 레이어로 나눈 팬아웃을 의미합니다.
- ✓여기서는 패드 및 간격 계산과 동일한 클리어런스 수치를 사용하여 전체 풋프린트를 하나의 작업 규칙과 비교하여 확인할 수 있습니다.
흔한 실수
- ✗이스케이프 트레이스의 크기를 임피던스 대상에 맞게 조정한 다음 맞는지 확인합니다.보통 채널이 결정하며 임피던스는 다른 방법으로 맞춰야 합니다.
- ✗채널의 두 번째 트레이스에는 자체 너비뿐만 아니라 추가 클리어런스가 필요하다는 사실을 잊어버리세요.
- ✗대각선 이스케이프가 무료라고 가정합니다.더 쉽게 맞지만 어레이의 더 많은 부분을 가로지르기 때문에 다른 네트와 라우팅 공간을 차지합니다.
- ✗볼 피치를 채널 너비로 사용합니다.채널은 피치에 1랜드 지름을 뺀 값입니다.
- ✗크기는 풋프린트가 아닌 볼 직경을 기준으로 합니다.대지는 보드에 있는 것과 같으며, 의도적으로 공보다 작게 만드는 경우가 많습니다.
- ✗측면당 레이어별이 아닌 레이어당 이스케이프 행을 계산합니다.주변 장치 배열은 네 변에서 빠져나오지만 전체 배열은 가운데에서 전혀 벗어나지 않습니다.
자주 묻는 질문
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