Calculadora de largura de fuga BGA
Encontre o traço de escape mais amplo que se encaixa entre os terrenos do BGA, desde o campo da bola, o diâmetro do terreno, a folga do fabricante e o número de traços por canal — e se ele se encaixa.
Fórmula
Referência: IPC-7351B land geometry; clearance is a fabricator rule and is supplied as an input.
Como Funciona
Se um rastro pode escapar entre duas terras do BGA, decide quantas camadas uma placa precisa. Se um traço se encaixar, a linha externa se rompe na camada superior. Caso contrário, cada linha precisa se espalhar para uma via e para baixo, e a contagem de camadas segue daí.
A aritmética é a mesma de qualquer problema de entrada de blocos, mas os números são mais apertados. Dois terrenos adjacentes deixam um canal do campo menos um diâmetro de terreno. N traços nesse canal precisam de uma folga para cada terreno e uma entre cada par adjacente, então N+1 folgas. O que resta se divide entre os traços.
Escapar diagonalmente muda a imagem, porque o vizinho diagonal fica a √2 arremessos de distância em vez de um. O canal se alarga por esse fator, que geralmente é a diferença entre encaixar e não. O custo é que um caminho diagonal cruze uma parte maior da matriz, consumindo espaço de roteamento que outros fugitivos desejavam.
O número de linhas de matriz que uma única camada pode quebrar é igual ao número de traços que cada canal carrega, porque cada linha dentro da primeira deve passar por todos os canais externos. Um traço por canal significa uma linha por camada por lado; dois significa dois.
É por isso que as camadas de acionamento de peças de passo fino contam tanto e por que, abaixo de um determinado passo, a única saída é uma via na própria terra — uma microvia e uma pilha acumulada para acompanhá-la.
Exemplo Resolvido
Pegue um BGA de passo de 0,8 mm com terrenos de 0,4 mm e uma folga mínima do fabricante de 0,1 mm, escapando ortogonalmente com um traço por canal.
O canal entre terras adjacentes é:
0,8 − 0,4 = 0,4 mm
Um traço precisa de uma folga para cada terreno, então duas folgas:
(1 + 1) × 0,1 = 0,2 mm
Saindo:
0,4 − 0,2 = 0,2 mm
Portanto, um traço de escape de 0,2 mm se encaixa confortavelmente — um processo padrão, sem sobretaxa, e uma linha de escape por camada.
Agora aperte o tom. Com 0,5 mm com terrenos de 0,3 mm e a mesma folga de 0,1 mm, o canal é de 0,2 mm e as folgas sozinhas precisam de 0,2 mm. Nada escapa: o resultado é recusado e a restrição nomeada é a liberação.
Com um passo de 0,4 mm com aterrissagens de 0,25 mm, o canal tem apenas 0,15 mm contra uma demanda de folga de 0,2 mm — ainda mais longe de se encaixar. Essa é a aritmética por trás da regra prática de que peças com passo de 0,4 mm precisam de vias na almofada e de uma pilha de acumulação: não é uma preferência, apenas um canal mais estreito do que duas folgas.
Voltando à peça de 0,8 mm, mudar para um escape diagonal amplia o passo efetivo para 0,8 × √2 = 1,131 mm e o canal para 0,731 mm, o que deixa 0,531 mm para o traçado — muito mais espaço do que a rota ortogonal.
Dicas Práticas
- ✓Faça esse cálculo antes de escolher o pacote, não depois. É a entrada para a estimativa da contagem de camadas, e a contagem de camadas é o custo.
- ✓Compare um terreno não definido por máscara de solda com um terreno definido por máscara de solda — o menor terreno de cobre amplia o canal de forma mensurável.
- ✓Se um traço não escapar, verifique a caixa diagonal antes de concluir que você precisa de uma pilha acumulada.
- ✓Quando o traço de escape sair abaixo de 0,1 mm, obtenha uma cotação do fabricante antes de se comprometer; abaixo de 0,075 mm, espere que ele seja recusado ou classificado como tecnologia avançada.
- ✓Lembre-se de que as fileiras internas ainda precisam de um lugar para ir. Escapar N linhas por camada significa aproximadamente linhas divididas por N camadas de fanout.
- ✓Use o mesmo valor de folga aqui que em seus cálculos de bloco e espaçamento para que toda a área ocupada seja verificada de acordo com uma regra de fábrica.
Erros Comuns
- ✗Dimensionar o traço de escape até o alvo de impedância e só então verificar se ele se encaixa. O canal geralmente decide e a impedância deve ser atendida de outra maneira.
- ✗Esquecendo que o segundo traço em um canal custa uma folga extra, além de sua própria largura.
- ✗Supondo que uma fuga diagonal seja gratuita. Ele se encaixa com mais facilidade, mas atravessa uma maior parte da matriz, ocupando espaço de roteamento de outras redes.
- ✗Usando o campo da bola como largura do canal. O canal é o passo menos um diâmetro de terra.
- ✗O dimensionamento dos terrenos a partir do diâmetro da bola e não da pegada. A terra é o que está no tabuleiro e geralmente é deliberadamente menor do que a bola.
- ✗Contando linhas de escape por camada em vez de por camada por lado. Uma matriz periférica escapa pelos quatro lados; uma matriz completa não escapa do meio de forma alguma.
Perguntas Frequentes
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