BGA routing skill-glassine

Quanta ConfidentialQUANTAPDC BGA routing skillBGA routing skillBGA routing skill bby y glassineglassine 20120122//0404/02/02 glassine@sina.comglassine@sina.com glassine@sina.com lace 2012年4月6日星期五 2 Quanta ConfidentialQUANTAPDC Contents 一一一一、、、、简简简简介介介介 二二二二、、、、优先优先优先优先级级级级 三三三三、、、、走走走走线线线线需求需求需求需求 四四四四、、、、注意事注意事注意事注意事项项项项 glassine@sina.com lace 2012年4月6日星期五 3 Quanta ConfidentialQUANTAPDC Contents 一一一一、、、、 BGA是 PCB上常用的组件，通常 CPU、 NORTH BRIDGE、 SOUTH BRIDGE、AGP CHIP、CARD BUS CHIP…等，大 多是以 bga的型式包装，简言之，80﹪的高频信号及特殊信 号将会由这类型的 package内拉出。因此，如何处理 BGA package 的走线，对重要信号会有很大的影响。 glassine@sina.com lace 2012年4月6日星期五 4 Quanta ConfidentialQUANTAPDC Contents 二二二二、通常通常通常通常环绕环绕环绕环绕在在在在 BGA附近的小零件附近的小零件附近的小零件附近的小零件，，，，依重要性依重要性依重要性依重要性为为为为优先优先优先优先级级级级可分可分可分可分为为为为几几几几类类类类：：：： 1. by pass。 2. clock终端RC 电路 模拟电路李宁答案12数字电路仿真实验电路与电子学第1章单片机复位电路图组合逻辑电路课后答案 。 3. damping（以串接电阻、排组型式出现；例如 memory BUS信号） 4. EMI RC电路（以 dampin、C、pull height型式出现；例如USB信 号）。 5. 其它特殊电路（依不同的chip所加的特殊电路；例如 CPU的感 温电路）。 6. 40mil 以下小电源电路组（以C、L、R等型式出现；此种电路常出 现在 AGP chip or 含 AGP功能之chip附近，透过 R、L分隔出不 同的电源组）。 7. pull low R、C。 8. 一般小电路组（以 R、C、Q、U 等型式出现；无走线要求）。 pull height R、RP。 注注注注：1-6 项的电路通常是 placement 的重点，会排的尽量靠近 BGA,是需要特别处理的。第 7 项电路的重要性次之也会 排的比较靠 近 BGA。8、9 项为一般性的电路，是属 于接上既可的信号。 glassine@sina.com lace 2012年4月6日星期五 5 Quanta ConfidentialQUANTAPDC Contents 三三三三、相对于上述相对于上述相对于上述相对于上述 BGA附近的小零件重要性的优先级来说附近的小零件重要性的优先级来说附近的小零件重要性的优先级来说附近的小零件重要性的优先级来说，，，，在在在在 ROUTING 上的需求如下上的需求如下上的需求如下上的需求如下：：：： 1. by pass => 与 CHIP同一面时，直接由 CHIP pin接至 by pass，再由by pass 拉出打 via 接plane；与 CHIP不同 面时，可与 BGA的 VCC、GND pin 共享同一个 via，线长请勿超 越 100mil。 2. clock终端RC电路 => 有线宽、线距、线长或包 GND等 需求；走线尽量短，平顺，尽量不跨越 VCC 分隔线。 3. damping => 有线宽、线距、线长及分组走线等 需求；走线尽量短，平顺，一组一组走线，不可参杂其它信号。 4. EMI RC电路 => 有线宽、线距、并行走线、包 GND 等需求；依客户要求完成。 5. 其它特殊电路 => 有线宽、包 GND或走线净空等需 求；依客户要求完成。 glassine@sina.com lace 2012年4月6日星期五 6 Quanta ConfidentialQUANTAPDC Contents 6. 40mil 以下小电源电路组 => 有线宽等需求；尽量以 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 面层完成，将内层空 间完整保留给信号线使用，并尽量避免电源信号在BGA区上下穿层，造 成不必要的干扰。 7. pull low R、C => 无特殊要求；走线平顺。 8. 一般小电路组 => 无特殊要求；走线平顺。 9. pull height R、RP => 无特殊要求；走线平顺。 glassine@sina.com lace 2012年4月6日星期五 7 Quanta ConfidentialQUANTAPDC Contents 为了更清楚的说明 BGA零件走线的处理，将以一系列图标说明如下： glassine@sina.com lace 2012年4月6日星期五 8 Quanta ConfidentialQUANTAPDC Contents • A. 将 BGA由中心以十字划分，VIA分别朝左上、左下、右上、右下方向 • 打；十字可因走线需要做不对称调整。 • B. clock信号有线宽、线距要求，当其R、C电路与 CHIP 同一面时请尽量 • 以上图方式处理。 • C. USB信号在 R、C两端请完全并行走线。 • D. by pass 尽量由 CHIP pin接至 by pass 再进入plane。无法接到的by pass • 请就近下 plane。 • E. BGA组件的信号，外三圈往外拉，并保持原设定线宽、线距；VIA可 • 在零件实体及 3MM placement禁置区间调整走线顺序，如果走线没有层 • 面要求，则可以延长而不做限制。内圈往内拉或VIA打在 PIN与 PIN正 • 中间。另外，BGA的四个角落请尽量以表面层拉出，以减少角落的 VIA • 数。 • F. BGA组件的信号，尽量以辐射型态向外拉出；避免在内部回转。 glassine@sina.com lace 2012年4月6日星期五 9 Quanta ConfidentialQUANTAPDC Contents 下图为 BGA 背面 by pass 的放置及走线处理。 By pass 尽量靠近电源 pin。 glassine@sina.com lace 2012年4月6日星期五 10 Quanta ConfidentialQUANTAPDC Contents 下图为 BGA 区的 VIA 在 VCC 层所造成的状况 THERMAL VCC信号在VCC层的导通状态。 ANTI GND信号在 VCC层的隔开状态。 因 BGA的信号有规则性的引线、打 VIA，使得电源的导通较充足。 glassine@sina.com lace 2012年4月6日星期五 11 Quanta ConfidentialQUANTAPDC Contents 下图为 BGA 区的 VIA 在 GND 层所造成的状况 THERMAL GND信号在 GND层的导通状态。 ANTI VCC信号在GND层的隔开状态 因 BGA的信号有规则性的引线、打 VIA，使得接地的导通较充足。 glassine@sina.com lace 2012年4月6日星期五 12 Quanta ConfidentialQUANTAPDC Contents 下图为 BGA 区的 Placement 及走线建议图 glassine@sina.com lace 2012年4月6日星期五 13 Quanta ConfidentialQUANTAPDC Contents 四四四四、BGA routing 注意事项注意事项注意事项注意事项 1. 有规则的引线有益于特殊信号的处理，使得除表层外，其余走线层 皆可以所要求的线宽、线距完成。 2. BGA内部的 VCC、GND会因此而有较佳的导通性。 3. BGA中心的十字划分线可用于；当 BGA内部电源一种以上且不易 于 VCC层切割时，可于走线层处理（40~80MIL），至电源供应端。 或 BGA本身的 CLOCK、或其它有较大线宽、线距信号顺向走线。 4. 良好的BGA走线及placement，可使BGA自身信号的干扰降至最低。 glassine@sina.com lace 2012年4月6日星期五 14 Quanta ConfidentialQUANTAPDC END END By glassine glassine@sina.com glassine@sina.com lace