BGA芯片的布局和布線技巧
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BGA是PCB上常用的組件,通常CPU、NORTH BRIDGE、SOUTH BRIDGE、AGP CHIP、CARD BUS CHIP…等,大多是以bga的型式包裝,簡言之,80的高頻信號及特殊信號將會由這類型的package內(nèi)拉出。因此,如何處理BGA package的走線,對重要信號會有很大的影響。
通常環(huán)繞在BGA附近的小零件,依重要性為優(yōu)先級可分為幾類:
1. by pass。
2. clock終端RC電路。
3. damping(以串接電阻、排組型式出現(xiàn);例如memory BUS信號)
4. EMI RC電路(以dampin、C、pull height型式出現(xiàn);例如USB信號)。
5. 其它特殊電路(依不同的CHIP所加的特殊電路;例如CPU的感溫電路)。
6. 40mil以下小電源電路組(以C、L、R等型式出現(xiàn);此種電路常出現(xiàn)在AGP CHIP or含AGP功能之CHIP附近,透過R、L分隔出不同的電源組)。
7. pull low R、C。
8. 一般小電路組(以R、C、Q、U等型式出現(xiàn);無走線要求)。
9. pull height R、RP。
1-6項的電路通常是placement的重點,會排的盡量靠近BGA,是需要特別處理的。第7項電路的重要性次之,但也會排的比較靠近BGA。8、9項為一般性的電路,是屬于接上既可的信號。
相對于上述BGA附近的小零件重要性的優(yōu)先級來說,在ROUTING上的需求如下:
1. by pass => 與CHIP同一面時,直接由CHIP pin接至by pass,再由by pass拉出打via接plane;與CHIP不同面時,可與BGA的VCC、GND pin共享同一個via,線長請勿超越100mil。
2. clock終端RC電路 => 有線寬、線距、線長或包GND等需求;走線盡量短,平順,盡量不跨越VCC分隔線。
3. damping => 有線寬、線距、線長及分組走線等需求;走線盡量短,平順,一組一組走線,不可參雜其它信號。
4. EMI RC電路 => 有線寬、線距、并行走線、包GND等需求;依客戶要求完成。
5. 其它特殊電路 => 有線寬、包GND或走線凈空等需求;依客戶要求完成。
6. 40mil以下小電源電路組 => 有線寬等需求;盡量以表面層完成,將內(nèi)層空間完整保留給信號線使用,并盡量避免電源信號在BGA區(qū)上下穿層,造成不必要的干擾。
7. pull low R、C => 無特殊要求;走線平順。
8. 一般小電路組 => 無特殊要求;走線平順。
9. pull height R、RP => 無特殊要求;走線平順。
為了更清楚的說明BGA零件走線的處理,將以一系列圖標(biāo)說明如下:
A.將BGA由中心以十字劃分,VIA分別朝左上、左下、右上、右下方向打;十字可因走線需要做不對稱調(diào)整。
B.clock信號有線寬、線距要求,當(dāng)其R、C電路與CHIP同一面時請盡量以上圖方式處理。
C.USB信號在R、C兩端請完全并行走線。
D.by pass盡量由CHIP pin接至by pass再進入plane。無法接到的by pass請就近下plane。
E. BGA組件的信號,外三圈往外拉,并保持原設(shè)定線寬、線距;VIA可在零件實體及3MM placement禁置區(qū)間調(diào)整走線順序,如果走線沒有層面要求,則可以延長而不做限制。內(nèi)圈往內(nèi)拉或VIA打在PIN與PIN正中間。另外,BGA的四個角落請盡量以表面層拉出,以減少角落的VIA數(shù)。
F.BGA組件的信號,盡量以輻射型態(tài)向外拉出;避免在內(nèi)部回轉(zhuǎn)。
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