И снова BGA, как правильно развести? Опции

[denebopetukius]

переход на очень высокие частоты вынудил меня осваивать BGA CPU/DSP...

в проекте требуется использовать DSP Fcore=600MHz, Fbus=133 MHz, контур посадки которого на рисунке ниже.

BGA шаг 1 мм, диаметр шара 0.5-0,7 мм

В центре чипа и по краям сосредоточены питание и земля.

Интересуетс следующее:

1) Общая топология разводки - правильность, оптимальность

2) Можно ли между шарами трассировать дорогами 0.2 мм ?

3) Кто работал заказывал ПП в Электроконнекте (Новосибирск, pselectro.ru) скажите могут ли они изготовить ПП с таким BGA ?

4) 4 слоя достаточно? (top, Vcc, GND, bottom)

Сообщение отредактировал denebopetukius - Jun 21 2009, 12:14

Эскизы прикрепленных изображений

 

[vik0]

1) Общая топология разводки - правильность, оптимальность

Вопрос не совсем понятен.

2) Можно ли между шарами трассировать дорогами 0.2 мм ?

Можно. Но не нужно. Так как тогда зазор должен быть 0.125 (если следовать рекомендации AD и делать кп 0.55). Лучше сделать проводник и зазор по 0.15

4) 4 слоя достаточно? (top, Vcc, GND, bottom)

Да.

[AlexN]

3) Кто работал заказывал ПП в Электроконнекте (Новосибирск, pselectro.ru) скажите могут ли они изготовить ПП с таким BGA ?

заказывали с нормами проводник/зазор 0.13мм/0.13мм, via - 0.25мм сверловка, 0.5мм КП. Из почти 170 плат порядка 5-6 штук не заработали из-за брака плат, несмотря на электроконтроль. Позже выяснилось, что порог сопротивления при электроконтроле был завышен. Дефекты - около 2 шт - отсутствие связи (протрав проводников), остальные - плохая металлизация via, от обрыва до повышенного сопротивления, порядка 30-40 ом. Платы вылечили, но времени убили много. Кстати, заодно провели эксперимент: на одной из плат был обрыв проводника и повышенное переходное сопротивление via (выявлено тотальной прозвонкой). После восстановления проводника плата заработала, несмотря на сопротивление via. Так что на самом деле неясно, сколько таких плат пропущено и сколько откажет в экплуатации в связи с деградацией металлизации в переходных отверстиях.
В итоге подготовил другую ревизию плат, с увеличенным диаметром сверловки via и расширенными где можно проводниками, но пока не делали.

А вообще-то у вас очень удобный корпус для разводки, шаг не маленький, ног немного, мне кажется 4 слоя должно хватить.

[Uree]

Наверняка хватит 4-х слоев. И даже не самые мелкие конденсаторы по питанию получится под корпусом разместить, между внутренней и внешней группами пинов.

[bigor]

1) Общая топология разводки - правильность, оптимальность

Что за DSP, позвольте полюбопытствовать.
А то как то не коректно давать советы по оптимальности проектирования, не зная типа микросхемы.

[vik0]

ADSP-BF561
AlexN прав, корпус действительно очень удобный.

[denebopetukius]

благодарю за ответы!

в ходе разбирательства возникло много вопросов.

1) в даташите оказан диаметр шара - 0.5-0.6-0.7
Есть правило которое говорит что диаметр контактной площадки под шар на ПП должно быть 0.75..0.8 от шара

Учитывая размытость в даташите - скажите оптимальный размер диаметра контактной площадки

2) исходя из поста AlexN, немного разочаровался в возможностях Электроконнекта (менять своего исполнителя ПП и искать нового совсем не хочется )

На первом рисунке показана часть трассировки которая удовлетворяет требованиям 0.2-0.2-0.2
Но при этом возможности трассировки ограничены

На втором рисунке показана желаемая трассировка , но не хватает 0.1мм для получения условия 0.2-0.2-0.2
Получается 0.2-0.1-.02 (диаметр под шар 0.5мм, шаг 1 мм)

Вопрос собственно в том как обеспечить минимальный риск при изготовлении ПП (отсутствие неконтакта, короткого замыкания) и какое выбрать соотошение ?

3) по питанию и земле

На третьем рисунке показан пример разводки питания и блокировочных конденсаторов.
Можно так делать или нет?
Как будет лучше?

В моем распоряжении конденсаторы 0402 и 0805 (керамика)

На четвертом рисунке - земля скраю.

Как правильнее развести?

4) По блокировочным кондерам...

Где лучше их располагать - под центром микросхемы или по 4-м краям? или оба варианта сразу?

P.S. может кому-то такие вопросы покажутся чепухой, но я только начинаю осваивать разводку в BGA



P.P.S. на всякий случай добавлю - планируется паять новые микросхемы уже с накатанными шарами с помощью инфракрасной станции Ersa IR550A

Эскизы прикрепленных изображений

 

[vik0]

Учитывая размытость в даташите - скажите оптимальный размер диаметра контактной площадки

В том же даташите дан рекомендованный размер кп - 0.58. Мы делали 0.55 чтобы получить зазор/проводник 0.15/0.15. Проблем не было.

Вопрос собственно в том как обеспечить минимальный риск при изготовлении ПП (отсутствие неконтакта, короткого замыкания) и какое выбрать соотошение ?

0.15/0.15

На третьем рисунке показан пример разводки питания и блокировочных конденсаторов.
Можно так делать или нет?

Категорически НЕ надо объединять кп полигоном. От каждого шарика - своя дорожка к индивидуальному переходному на слой питания/земли.

Где лучше их располагать - под центром микросхемы или по 4-м краям? или оба варианта сразу?

Ближе к шарикам питания. Соответственно - под центром. По краям - пару bulk конденсаторов.

[denebopetukius]

По краям - пару bulk конденсаторов.

что такое bulk конденасторы?

какие параметры переходных отверстий вы брали (диаметры пояска, отверстия)

Сообщение отредактировал denebopetukius - Jun 22 2009, 08:21

[vik0]

что такое bulk конденасторы?

Кондесаторы сравнительно большой емкости (4.7 - 47 мкФ), предназначенные для подавления НЧ шумов.

какие параметры переходных отверстий вы брали (диаметры пояска, отверстия)

0.5/0.2

[AlexN]

благодарю за ответы!

в ходе разбирательства возникло много вопросов.

2) исходя из поста AlexN, немного разочаровался в возможностях Электроконнекта (менять своего исполнителя ПП и искать нового совсем не хочется )

На первом рисунке показана часть трассировки которая удовлетворяет требованиям 0.2-0.2-0.2
Но при этом возможности трассировки ограничены

На втором рисунке показана желаемая трассировка , но не хватает 0.1мм для получения условия 0.2-0.2-0.2
Получается 0.2-0.1-.02 (диаметр под шар 0.5мм, шаг 1 мм)

Вопрос собственно в том как обеспечить минимальный риск при изготовлении ПП (отсутствие неконтакта, короткого замыкания) и какое выбрать соотошение ?

насчет электроконнекта - я не уточнил, что моя плата была толщиной 1.5мм, если делать тоньше (например 1мм), то вероятност "плохих" via уменьшится. Насколько я знаю, по нашей наводке в электроконнекте уменьшили порог при контроле сопротивления при электроконтроле. И это позитив. А насчет ширин - действительно, можно попробовать либо 0.15/0.15 как уже советовали, либо 0.13/0.13 но только в области КП BGA, а при выходе за габариты BGA можно шире, например 0.15...0.18..0.20, но не забывайте про импеданс дорожек, он зависит от ее ширины и расстояния до внутреннего слоя земли.

[denebopetukius]

про импеданс помню всегда со времен работы с микросхемами SDRAM

на счёт толщины ПП. механическая прочность не сильно пострадает?

может быть и не совсем в тему - при пайке BGA микросхем ИК станцией как поведет себя паяльная маска?

традиционная зеленка и синяя(жидкостная)? или цвет не имеет значения?
просто заметил что на платах с синей маской слегка залиты(закупорены via) - слегка выпукло

Сообщение отредактировал denebopetukius - Jun 22 2009, 10:59

[AlexN]

на счёт толщины ПП. механическая прочность не сильно пострадает?

зависит от размера платы! и как вы ее крепить будете.

[denebopetukius]

зависит от размера платы! и как вы ее крепить будете.

убедительная просьба
посмотреть на печатную плату здесь:
http://emu-apparatchik.narod.ru/DT_PCB.htm

это то что сделал Электроконнект в этом году

вопрос - устойчива ли будет такая синяя паяльная маска к нагреву 350-400 гр.C (пайка BGA ИК-станцией) ?

Сообщение отредактировал denebopetukius - Jun 22 2009, 12:06

[AlexN]

убедительная просьба
посмотреть на печатную плату здесь:
http://emu-apparatchik.narod.ru/DT_PCB.htm

это то что сделал Электроконнект в этом году

вопрос - устойчива ли будет такая синяя паяльная маска к нагреву 350-400 гр.C (пайка BGA ИК-станцией) ?

если Вы меня спрашиваете, то я не технолог и не берусь судить ни о достаточности жесткости плат такого размера, ни об устойчивости маски к температуре. Но здравый смысл мне подсказывает, что любая маска будет достаточно устойчива к нагреву, ведь в этом ее ключевая характеристика по назначению. Вам проще в электроконнект позвонить или письмо кинуть, вас не оставят без ответа.