А существует какая-нибудь литература на отечественном языке, где было бы указано как нужно делать и почему именно так а не по другому и желательно с примерами?

Так чего секретничаете, сообщите чей у вас в BGA чип. От AD, TI, Altera, Xilinx, ...? Дам ссылку, так док много ...
И потом отечественный язык для BGA чипов всё же английский технический и тп. Поскольку в нашем отечестве BGA чипы не производятся (... за редкими случаями).
По этому учите английский как можно быстрее, а то майндарин (китайский) вот-вот постучится для учебы ;-).

Altera Cyclone IV 484 ноги

Можно смотреть и у Lattice, Xilinxa, ... ну и теперь у Intela, так как он купил таки недвано Altera.

https://www.altera.com/en_US/pdfs/literature/an/an114.pdf

https://www.altera.com/content/dam/altera-w...re/an/an613.pdf

https://www.google.ru/url?sa=t&rct=j&am...Bu9jNWn7avArUAw

Почитал рекомендации Intel


Где бы найти где это написано.


У интела не нашел таких рекомендаций, таких в которых было бы сказано, что необходимо делать переходное отверстие для каждого вывода ПЛИС.

В вашем случае для начала вам поможет Закон Ома, который обычно в школе проходят.
Посчитайте сопротивление дорожек, переходных отверстий через удельное сопротивление меди (тоже в школе проходили), далее берете ток потребления ПЛИС.
Полное название вы не указали, поэтому предположим 5А по ядру. Далее считаете падение напряжения на дорожках и рассеиваемую мощность на дорожках.

Ну а потом можно почитать рекомендации про Power Distribution System: конденсаторы, индуктивности, плейны и прочую ересь.

Я уж думал не дождусь такого ответа. Спасибо Кеп!

По второй картинке:
Тут скорее нарушены общие рекомендации по трессировке ПП. Суммарная ширина входных дорожек в м/сх, должна быть равна суммарной ширине выходных дорожек. Дальше надо разделять участки где работа сильноточных или высоко частотных блоков не перемешивалось с другими. Так же Вы заложились на соединение всего одного переходного отверстия (ПО), по технологии изготовление оно всегда хуже чем дорожка металлизированого слоя, и чем выше частота или ток протекающий через ПО, тем это заметнее. Особенно если вы заказываете изготовление ПП как макет на срочном производстве и вам сделают это ПО очень плохим, вы потратите не одну неделю на поиски почему Ваш проект не работает, поэтому лучше для подстраховки заказывать электроконтроль ПП.
По тем же рекомендациям смотрите как появляются индуктивности и сопротивления.
Так же для BGA нужно соблюдать равномерность медного слоя, чтобы был правильный нагрев, поэтому вы не можете один край залить медью на верхнем слое, а второй через ПО, возможен перекос при пайке. Но это скорее для силовых м/сх которые в корпусе BGA.

А вы ожидали божественного откровения?

конечно

Первый лучше.
Смотрите на рисунки ниже.
Нажмите для просмотра прикрепленного файла
Нажмите для просмотра прикрепленного файла
Нажмите для просмотра прикрепленного файла
или так
Нажмите для просмотра прикрепленного файла
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.

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.