Первый лучше.
Смотрите на рисунки ниже.



или так

Основная идея - обеспечить минимальную индуктивность подключения и максимальный ток.
Так как ПЛИСы кушают немало, то и токи на пути от шарика до питающего плэйна соответствующие.
Поэтому: ширина проводников в цепях земли и питания побольше, но без фанатизма, на каждый шарик - по переходному.
Чем короче цепь, тем меньше ее индуктивность, чем меньше индуктивность, тем качественнее питание. Это если максимально упрощать. Подробнее - смотрите по ссылкам, читайте и смотрите у Говарда Джонсона, например.

Ну есть ещё ПУЭ (правила устройства электроустановок).
По памяти, там длительный ток кабеля примерно 10А на квадратный миллиметр сечения меди.

Большое спасибо.

Сообщение отредактировал LAS9891 - Dec 28 2016, 09:32

Здравствуйте, ваш ответ очень информативный, спасибо. Но не могли бы вы пояснить почему на 2 и 3 рисунке вроде бы в одинаковых местах используются разные диаметры переходных отверстий и поясков? Или это и будет лучше рассмотрено Говарда Джонсона?

Большее отверстие - сквозное, с ТОРа на ВОТТОМ.
Меньшее - слепое, с ТОРа на внутренний слой(плэйн) питания.
Сквозное переходное создает подключение к плэйну (внутренний слой питания/земли) и шариков, котороые расположены на ТОРе, и падов конденсаторов на ВОТТОМе.
Слепое переходное создает подключение к плэйну только шариков BGA на ТОРе.
Это просто частный случай конкретной платы.

Спасибо! Про слепые не подумал.

Помимо электрического, есть и технологический момент.
Залогом качественного монтажа BGA является равномерность прогрева "пятачков", и примкнувших к ним шариков. Так как медь является хорошим проводником тепла, то быстрее всего прогреются пятачки, соединенные с плейнами питания с помощью ПО. В случае последовательного соединения пятачков на верхнем слое тепло до последнего в цепочке пятачка доберётся нескоро, и там возможен недогрев.
Особенно это касается BGA с лёгким корпусом (т. е. с малым шагом), представим, что сбоку корпуса оплавление пошло раньше, в этом случае силы поверхностного натяжения могут приподнять противоположный бок корпуса, и там шарики не сольются с пятачками вообще. Есть подозрение, что по этой причине питающие шары, как правило, расположены в центре, так как они всё равно будут соединены с плейнами, и оплавление их начнется несколько раньше боковых (сигнальных) шаров.

Прогрев платы и компонентов идет в зонах прехэта до температур близких к температуре плавления припоя. И только в зоне оплавления происходит пайка.
Если на плате где то недогрев/перегрев - это, как правило, технологи недосмотрели (за исключением случаев феерического дизайна).
Когда у нас плата в 10-16 слоев с кучей плэйнов питания (тяжелая по теплу плата), то понятие скорости прогрева пятачков на поверхности не совсем корректно, поскольку сама плата имеет большую теплоемкость и тепловую инерцию. Нужно учитывать не только теплопроводность материалов, но их теплоемкость - удельную и абсолютную.

Нет. Не по этой причине.
Причина банальнее - в центре расположен кристалл. Он греется. Нужно обеспечить его хорошее охлаждение, желательно пассивно и без радиаторов.
Наилучший способ - массив шариков под кристаллом, который имеет минимальные тепловые потери на носителе кристалла.
А это как раз массив шариков по земле/питанию.

Не согласен с таким пояснением, по технологии прогрев идет с нарастанием верха и низа платы, и никаких проблем не возникает. Да и чем меньше размер BGA тем быстрее нарастание температуры, обычно у малых пропай лучше. С BGA у нас чаще может на 100K:1 втречался непропай под шариком из-за окисления или др проблем. Залипаний между шириками ни разу не встречал, как пишут. Проблема с прогревом в другом. Если есть большой полигон рядом с BGA или силовая часть с большой площадью меди, то вокруг образуется тепловая теневая зона, там непропай или недооплавление есть, но это при разводке платы еще отлавливают. Или рядом с BGA ставят высокие компоненты, большие SMD компоненты, такие как ферритовые катушки, алюм конденсаторы, радиаторы; которые локально отбирают на себя тепло и создают условную тепловую тень.
Опять таки внутренние плейн слои нагреваются немного хуже и позже из-за композита. А оплавление крайних боковых (сигнальных) шарових начнется несколько раньше, затем все смещается к центру. Перекосов, подъемов края у BGA никогда не встречал, даже если кто то экономил на пасте и не под все шарики наносилась паста через трафарет.