Есть DSP процессор в BGA корпусе, 179 ног. По правилам, желательно на каждую ногу питания ставить блокировочный конденсатор 0.1uF, но поскольку ноги находятся в средине корпуса и подключаются к внутреннему полигону питания напрямую, мне не совсем понятна роль этих конденсаторов. Некоторое колличество канечно нужно поставить, но на каждую ногу в этом случае не вижу смысла. Другое дело если корпус TQFP, например. Дорожка питания приходит на один контакт конденсатора и потом на ногу DSP сразу, вижу толк, а с BGA не совсем понимаю необходимость.
Кто как трассирует питание на BGA корпуса, и где и сколько ставит конденсаторов?

Читайте документацию... http://focus.ti.com/lit/ug/spru889/spru889.pdf раздел 4.3

Виртекс, например, - 668 выводов, 1мм шаг.
Вот так сделано подключение самого корпуса:Нажмите для просмотра прикрепленного файла
Таким образом подключена обвязка:Нажмите для просмотра прикрепленного файла
Использовались сборки 4х0402 номиналом 0,1мкФ и 0,01мкФ. Крупногабаритная керамика 1210 на 10мкФ.
Присутствуют сквозные и слепые переходные отверстия, плата 16-слоев, 8 питающих.
Масштаб рисунков практически одинаков.

Шарк - 136 выводов, 0,8мм шаг.
Вот так сделано подключение самого корпуса:Нажмите для просмотра прикрепленного файла
Таким образом подключена обвязка:Нажмите для просмотра прикрепленного файла
Использовались rjyltycfnjhs 0402 номиналом 0,1мкФ и 0,01мкФ. Крупногабаритная керамика 1206 на 22мкФ.
Только сквозные переходные, плата 8-слоев, 4-питающих.

Спасибо за инфу, вечером ознакомлюсь.

Есть еще один нюанс, все компоненты платы должны быть в одном слое, нижний слой сплошной полигон. Получается что конденсаторы будут стоять далеко от ног питания, будет ли от них польза? Как быть?

Будет, но значительно меньше.
Низкочатотная керамика нормально фыполняет свои функции при удалении от корпуса до 3см (эта цифра варьируется у разных авторов).
Для конденсаторов 0,1мкФ обвязки I/O Pins Texas Instruments, например, для своих процессоров не рекомендует их располагать дальше чем 7мм от корпуса.
Для питания ядра и памяти вот так вот рекомендуют:
An additional HS bypass capacitor can share the connection vias only if it is mounted on the opposite side of the board.
These devices should be placed as close as possible to the device being bypassed.

Располагать обвязку на ВОТТОМе. Особено это относится к конденсатором номиналом меньше 0,1мкФ.
Для грубой оценки выбора номиналов конденсаторов можно использовать такую вот таблицу:Нажмите для просмотра прикрепленного файла

Я бы поставил на боттоме, но нельзя. Буду тулить вокруг корпуса.

Можно, но кому-то не хочется...

Почему? Экономите на монтаже? Не стоит. Право, не стоит.
Это как раз тот вариант: сэкономив на малом, проиграешь в большом.

а как быть с развязывающими конденсаторами на камне TMS320SDM6467. 529 пинов, шаг 0.8.
Используются кондёры 0402, но вот как то совсем не получается разместить 70 штук в центре этого камня.
Что посоветуете, коллеги.


а какое расстояние до пина приемлимо для такого кондёра?

в даташите на микруху :
Предлагают полистать АППрепорт, но по линку из пдфки ничего нет, кроме слов sorry. Может у кого есть этот аппреп ?

upd нашёл на сайте. поменялся линк.

пока будем качать, изучать. может кто нибудь, всё же, подскажет, насколько далеко можно поставить развязывающий кондёр, на боттоме, от виа.

На BOTTOM нет компонентов, потому что увеличится толщина устройства и оно не поместится в отведенное для него место.

2 F0Ggy

Так у Вас же в цитируемом тексте ответы:
- as many capacitors (caps) as possible
- no more than 1.25 cm maximum distance

Вот и ставьте сколько получится непосредственно под чипом на боттоме, остальные по периметру.

2 vladch

Пытаться сэкономить 1мм высоты(это с запасом) на конденсаторы под процом и нарваться на проблемы с работоспособностью устройства в принципе... не знаю, я бы не стал. Разве что производитель гарантирует работу при таких условиях(бывает и такое).

Толщина конденсаторов типоразмера 0402 варьируется в пределах 0,3-0,6мм. В зависимости от производителя, номинала, вольтажа...
У Мюратовских, к примеру, стандартно идет 0,50(+/-0,05)мм.
Хтя есть и ультратонкие GRM15X например, имеющие 0,25мм(+/-0,05)мм
Корпус 0603, самый толстый, который мне встречался, имел толщину ~0,90мм.
Стандартный Мюратовский имет толщину 0,80(+/-0,1)мм, утоньшенный - 0,50(+/-0,1)мм.
Как правильно заметил Uree, 1мм хватит с запасом.
Неужели этот миллиметр так критичен?
А как же тогда происходит охлаждение платы со стороны ВОТТОМа? Ведь BGA-корпус наверняка греется, причем немалая часть тепла отводится по шариках на саму плату. А сьем излишка тепла с ВОТТОМа - самый оптимальный способ охлаждения платы.


Там проблема в другом. Шаг корпуса 0,8мм. Виасы тоже, соответственно, идут с шагом 0,8мм. Втулить между виасами конденсаторы 0402 весьма проблематично.
Как вариант - класть кондеры падами прямо на виасы. Весьма некрасиво получается.
Другое решение - использовать 0201 компоненты. Тоже проблема - не всякий монтажник паять возьмется.

Еще можно микровиа сделать, по IPC-2315 Type I или II, тогда дырка-в-пад это очень даже красиво и законно. Причем даже и дырка-в-BGA-пад. Правда за счет удорожания платы.

Микровиа - согласен. Все получится красиво. И не обязательно с ВОТа внутрь их бить.
Можно пробить земляные и питающие виасы через один сквозное/микровиа/сквозное (правда на 2-й внутренний придется их пробивать, либо земляные, либо питающие - не это ли IPC-2315 Type II? ) и тогда на ВОТе освободится масса свободных площадей.
Только вот стоимость платы в этом случае....
Тут Вы, SM, правильно подметили.
Может все же дешевле смонтировать 0201?

Type-II это когда есть внутреннее via, которое идет сквозь подложку, но не пробивает buildup-ы. А сами buildup-ы один (топ или боттом) или два (топ+боттом).

Ну разумеется дешевле, я не замечал наценок за 0201, по крайней мере у китайцев. Тут вопрос количества места в целом Так как если взять и 0201 и IPC-2315 одновременно то будет еще круче

Спасибо за разяснение.
Технологически есть разнице между Type-I и Type-II? Или жгется в один проход все? До первой меди, так сказать.

Несомненно. Но, ИМХО, вполне хватит применения 0201. Если грамотно сформировать коридоры, достаточно места будет для полусотни штук 0201. А этого для обвязки ядра процессора и питания контроллера DDR2 с головой хватит. Обвязку питания I/O можно и по периферии корпуса делать.

Type I:
1. классическое изготовление субстрата - N-слойная плата без сверления.
2. осаждение диэлектрика.
3. осаждение меди.
4. травление меди, включая травление микродырок в меди.
5. Микродырки в диэлектрике (лазер, плазма, химия, вариантов куча)
6. осаждение проводника в микродырки.
8. классическое сверление-металлизация.
9. Все остальное - маски/краски.
Type II:
1. классическое изготовление субстрата - N-слойная плата без сверления.
1.1. сверление via через субстрат.
1.2. Полное заполнение via металлом, или металлизация + заполнение via чем либо, напр. пастой на эпоксидной основе, или проводящей пастой.
2. осаждение диэлектрика.
3. осаждение меди.
4. травление меди, включая травление микродырок в меди.
5. Микродырки в диэлектрике через уже протравленные микродырки в меди (лазер, плазма, химия, вариантов куча)
6. осаждение проводника в микродырки, который соединяет собственно два слоя.
7. классические сверление-металлизация полностью сквозных via и дырок под компоненты.
9. Все остальное - маски/краски.

пункты 2..6 повторить для каждого buildup слоя, т.е. или топ, или боттом, или оба.

Так что технологическое различие - пункты 1.1 и 1.2

Касаемо 1.2 - есть технологии, где дырки на этом этапе не "шпаклюют", а они сами заполняются на этапе 2 диэлектриком, но потом как бы 2.1 делают CMP для выравнивания поверхности. Но это уже нюансы, суть то та же.

Если несколько buildup на одной стороне субстрата, то добавляется после 6 еще и полировка, чтобы следующий buildup слой не был деформирован низлежащими via. Но это уже Type III и IV

"До первой меди" - такого я не слышал. Но есть варианты, когда дырявится "насквозь" два или три buildup-а за раз, но это опять типы III, IV. И при этом подключение медь-медь все равно только меж двух слоев, нельзя такую дырку сделать для соединения трех сразу. Но я и недопонимаю смысла в этом деянии, когда можно стеком микровиа расположить.

Скачайте документ в конце концов, Вы же "свой". Там все это с картинками Правда без части подробностей технологических.

To f0GgY
Сам сейчас развожу DM6467 на шестислойке (две земли, питание и три сигнальных слоя). Все конденсаторы (0402) нормально ложатся на Bottom под процессотром, контактными площадками прямо на переходные отверстия. При сквозных отверстиях по другому на таком корпусе их и не разместить. При этом несколько ухудшаются условия пайки конденсаторов, зато расстояния минимальные.

вот меня и смущает цифра в 12.5 мм. это ж пол микросхемы. Какова ш эффективность то... В центре по кресту выставляется часть, остальное по периметру, тогда как выводить питание к этим кто по контуру? Через два виа? одно возле пада бга, второе возле кондёра, а проводник питания по внутреннему слою?
Если выставлять в "кресте" то каким "предпочтение" по 1.2В или 3.3В ?

вообщем одни вопросы


з.ы. 0201 конешн выход, но никто не хочет в это ввязываться... НУ а если искать то каких номиналов и у кого?

Думаю подразумевается 12.5мм от пинов питания до конденсаторов, так что они должны быть в 3-4мм от края корпуса чипа.
Питание плэйном, конденсаторы к этому плэйну - вроде нет проблемы. Или в чем проблема?
Какие, где и сколько ставить - смотрите по даташиту потребления по всем питаниям. Обычно потребляет собственно ядро, напряжение низкое, зато ток большой. Тогда нужно обеспечить ему хорошее питание. А 3.3В это фактически только порты ввода/вывода и потребляют они совсем чуть. Но это так, навскидку, Вы лучше поройте даташит на предмет цифр и прямых указаний. Еще неплохо было бы найти какой-нибудь боард от производителя и посмотреть как они там все реализовали.

После введения процедуры автосмены паролей постигла меня печальная участь многих.
Пресловутое "not connected 2" ...
Не могу на закрома добраться.

А они и интересут в особенности.

Именно прямой прожиг с L1 на L3 меня и интересовал.

Конечно не для трех. Только с L1 на L3, минуя L2 вообще. Так, что бы даже площадки в нем не было.

При стековых микровиа вводятся дополнительные техпроцессы, увеличивается количество пресований....
Все это влияет на стоимость изготовления и надежность конструкции.
Кстати. Описанный Вами техпроцесс для Type II как то очень напоминает техпроцесс изготовления стековых микровиа.
P.S. За разьяснения - одтельное спасибо.


1.2В. Питание ядра. Поскольку и потребляет больше, и работает на более высокой частоте.

IPC2315 не прессуют!!! Процесс как брат родной процессу изготовления металлизаций ИМС. Все прессования - это только изготовление подложки, и собственно microvia не касаются. В подложке, которая представляет собой классическую МПП, только сверленые via. А остальные слои, в которых травятся microvia, наносятся напылением/осаждением. Там препреги не используют! В них микровиа не делают! (попробуй, протрави стеклоткань, даже плазмой , слишком неравномерный материал, это не дырка получится, а... [censored]. Да и лазером жечь его те же вопросы. Эпоксидка жжется так вот на раз, а стекло - эдак, а то и вообще никак ) Да и макс. допустимая толщина для диэлектрика под микровиа порядка 100-120 микрон.

Что касается прямого травления диэлектрика L1->L3 - это дополнительное усложнение техпроцесса по сравнению со стеком. Так как в любом случае есть microvia L1->L2 и L2->L3, то изготовление переходнушки L1->L3 это отдельное дополнительное травление с другими параметрами, нежели два необходимых травления L1->L2/L2->L3. То есть - стек из L1->L2+L2->L3 технологически проще, чем дырка L1->L3. Да, при этом в некоторых вариантах технологий на L2 будет КП. Но именно в некоторых, это не догма. В других некоторых будет сделана дырка L2->L3, заполнена металлом, и над ней потом сделана L1->L2. А на L2 собственно меди нет. И нет доп-процесса дырявливания L1->L3. Правда в третьих, более дешовых и простых - вообще нельзя делать стек via-над-via, а только staggered. Вдогонку, отверстие L1->L3 получается с большим диаметром, чем L1->L2+L2->L3. Так что отсутствие КП на L2 ничего может и не дать в выигрыше по площади... А в проигрыше по цене - еще как может.

Но, опять же, это не касается ни Type-I, ни Type-II. Там нет L2, там нет L3. Там с каждой стороны от подложки допустим только один L1.

Вот, изучайте:

т.е. с пада бга питание сваливается на плейн через виа, а кондёр фильтрует этот пад где то из другого виа на расстоянии 12.5мм???
Что ш они фильтровать то будут... Всегда стремился ставить кондёр прямо к виа от пада питания бга.
Проблема в том, что я не улавливаю смысла фильтрации пина питания бга на указанном расстоянии ))

Вот боард я и пытаюсь найти. Хотя смотрел живой эволюшн на ксайлиновскую микруху, так там есть только "крест". Остальное, что то по контуру. Так что, наверно, надо так и делать...

Фильтруют не сколько питание конкретного пина БГА, нет смысла (оговорюсь, это так, если Вы специально не превышаете нагрузок на I/O и требований к SSO, тогда кондер-к-пину это необходимо), при разработке ИМС всегда учитывается индуктивность и сопротивление цепи пад->проволочка->пин->дорожка 3..5мм->via->плейн, а фильтруют само напряжение питания, которое подводится к via. Соответственно, учитывая распределенное сопротивление плейна переменке, и дают рекомендации о "не дальше". И дают рекомендации по рассчету количества и типа кондеров, повторю на всякий случай ссылку, http://focus.ti.com/lit/ug/spru889/spru889.pdf, там все рассказано подробнее некуда и с рассчетами.

За документ спасибо. Правда изучать там особо нечего. Все давно уже известно и не раз применялось.

Еще как используют и слепые отверстия изготавливаются с успехом.
Для этих целей используются специальные препреги, например: 106LD, 1080LD - специально предназначенные для прожига лазером.
В указанном Вами стандатре в качестве buildup материалов используется либо RCC, либо уже названные препреги. А это значит, что без дополнительных прессований структуры никак не обойтись. Потому тезис "остальные слои, в которых травятся microvia, наносятся напылением/осаждением" меня несколько смутил. Может Вы имели в виду фото- или термооотверждаемые диэлектрики?

А это не мой тезис, это фабрика мне сказала, когда объясняла свои требования и возможности. Я не знаю в подробностях, каким именно методом там наносится диэлектрик, такие тонкости мне не важны, но не препрег и не прессование точно, а именно осаждение с последующим химико-механическим шлифованием. Они же объяснили, что с препрегом не получается требуемых технологических норм.

Нажмите для просмотра прикрепленного файла
Собственно, все уже изложено, например bigor.
Просто добавлю свой пример в качестве разнообразия, заодно укажу на некоторые собственные некоректности в моем примере, а именно: конденсаторы, расположенные вокруг корпуса в слое TOP слишком близко расположены к корпусу(С19, например). Т.е. с точки зрения автоматического монтажа это вызовет трудности. В остальном, плата была сделана в четырех слоях(сигнальный, земля, питание,второй сигнальный).Шаг BGA - 0,8. Использованы только сквозные преходные отверстия. Под BGA - площадка 0,51мм, а на стороне Bottom, int1, int2 - площадки 0,6mm/ Это сделано для того, чтобы несколько облегчить сверловку платы(поскольку возможен увод сверла от центра за счет изгиба сверла). Основная часть конденсаторов расположена на Bottom. Поскольку практически все слои питания и GND "прошиты" via - то индуктивность слоев питания возрастает, к тому же, подвод питания на этой плате(да и GND) производился не сплошным полигоном, как видно в слое int2 и на bottom (слегка "жирный" проводник под резистором R1, R2 и С27). Поэтому стабильность работы процессора TMS в данном случае обеспечивалась в значительной мере конденсаторами, расположенными под ним в bottom.