四层pcb中的BGA设计:电路布线和引脚限制

显然，成年人和孩子一样喜欢把点点滴滴串连起来。然而，在成人版本的游戏中有一个转折:成人版本的游戏不是在纸上画一只霸王龙，而是在纸上画出一个用点网格组成的正方形，并阻止对手这样做。或者，有时成年人只是喜欢创造等距设计的简单乐趣。

不幸的是，如果你用BGA衬垫上的小点制作盒子，就没有赢家。在BGA设计中，成功的秘诀是确保“点”在4层PCB上正确地呈扇形分布。

四层PCB上BGA设计的挑战

对紧凑型电子产品的需求刺激了BGA形式的电子芯片的发展。与QFP相比，现在更小的IC下散落着数百个信号和电源引脚。对于那些承诺生产更小的消费产品的市场营销人员来说，这是一个好消息，但PCB设计师的噩梦即将开始。

大多数bga的球距在0.5毫米到1.0毫米之间。由于BGA封装通常用于FPGA和微控制器，因此IC下面的引脚数量可能在200到2000之间。更糟糕的是，球的直径随着球场的变小而减小。

在BGA芯片上展开迹线和制造过程充满了挑战。例如，具有1.0 mm间距和0.45 mm着陆垫的BGA芯片可以在通道上使用0.18 mm走线布线。BGA路由中的通道是指在X或y轴上两个着陆垫之间的空间。

通常，在两个1.0 mm间距之间挤压0.18 mm的迹线不是问题，除了BGA的衬垫排列在密集的网格模式中。这意味着您需要弄清楚如何将内部垫连接到各自的网。当你有一个只有一半音高大小的BGA时，任务会变得复杂得多。

在4层PCB上展开BGA可能具有挑战性。

随着走线和间隙越来越小，困扰PCB设计人员的问题开始逐渐增加。你会担心的相声，EMI,可制造性。一些制造商可能没有能力可靠地生产BGA设计中使用的窄走线和小间距。

4层PCB的BGA引脚限制

大多数BGA策略首先将外部第一和第二行分散到芯片的同一层。然后，第三和第四行引脚通过狗骨风格路由到PCB的不同层。狗骨布线是使短连接的BGA着陆垫通过对角线放置，并在四个相邻垫的中心。

在4层PCB上，中间层通常是电源平面和地，它们连接到BGA芯片的电源和地引脚。这意味着所有的信号层都必须扇形输出到顶层或底层。

需要回答的问题不是BGA芯片上有多少引脚可以在4层PCB上路由，而是芯片上的行数。假设在通道上路由单个走线，您可以在4层PCB上路由4行深度BGA芯片。

BGA路由高度依赖于螺距、焊盘大小和可用区域。

最大化4层PCB上BGA的可达性

PCB设计师是一个雄心勃勃的人，他们很乐意接受在4层PCB上布线更密集的BGA芯片的挑战。然而，这意味着在一个通道上路由两个走线而不是一个。这样做需要考虑可制造性，以及诸如相声之类的问题。

在决定是否可以在4层PCB上安装具有5行或更多引脚的BGA芯片之前，您还需要考虑间距大小，球直径和可用的路由空间。

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