使用BGA或球柵陣列IC的設(shè)計(jì)人員需要HDI或高密度互連PCB，才能最有效地利用這些高密度封裝。使用多個(gè)BGA組件（其中一些是高引腳數(shù)類型）時(shí)，需要特殊的布線技術(shù)（稱為逃逸布線策略），以路由走線與這些組件下的球或引腳進(jìn)行連接。我們知道，在BGA也處理高速或高頻信號(hào)的高引腳數(shù)情況下，設(shè)計(jì)逃逸路由可能很困難。這是因?yàn)樘由窂竭€必須保持受控的阻抗要求。

當(dāng)Rush PCB設(shè)計(jì)人員計(jì)劃HDI板時(shí)，他們將使用的逃逸布線主要取決于板上BGA組件的間距。這定義了它們可以在焊盤之間使用的最大走線寬度。最小走線寬度取決于制造能力，疊層和必要的阻抗。在這里，我們將討論為HDI和BGA選擇處理高速信號(hào)的逃生路由策略時(shí)的注意事項(xiàng)。

逃生路由策略

對(duì)于具有中等層數(shù)的HDI PCB，設(shè)計(jì)人員更喜歡采用細(xì)間距BGA的逃逸布線策略，因?yàn)樗鼈儗⒆呔€布線到BGA或從BGA布線出來(lái)時(shí)，其頸縮能力很低。板上的第一行焊盤需要將外部走線直接布線到它們上。對(duì)于第二行，設(shè)計(jì)人員必須稍微減小走線寬度，以允許它們?cè)诘谝恍泻副P之間通過(guò)。對(duì)于其余的焊盤，設(shè)計(jì)人員必須使用內(nèi)層的走線才能到達(dá)這些走線。通常可以在每個(gè)信號(hào)層中布線兩行，以保持串?dāng)_限制和受控阻抗。

狗骨扇形策略

除了第一排焊盤之外，布線的性質(zhì)主要取決于BGA的間距，必要的走線寬度以及設(shè)計(jì)人員將使用的微通孔的尺寸。因此，狗骨頭扇形是設(shè)計(jì)人員遵循的最流行的BGA逃生路由策略。狗骨頭扇形的焊盤非常靠近BGA引腳/球的實(shí)際焊盤，并有一條短線連接了兩個(gè)焊盤。第二個(gè)焊盤有一個(gè)走線，用于走線繼續(xù)到另一層。由于連接兩個(gè)焊盤的軌道上覆蓋有阻焊層，因此即使位于焊盤上，過(guò)孔也無(wú)需電鍍或填充。但是，這種狗骨頭扇出策略僅適用于節(jié)距為1 mm的BGA，設(shè)計(jì)人員最多可以將其擴(kuò)展到0.8 mm BGA。

微型戰(zhàn)略

間距小于0.8 mm的BGA，包括其環(huán)形圈在內(nèi)，其焊盤尺寸將更小。由于常規(guī)通孔對(duì)于這些焊盤而言太大，因此設(shè)計(jì)人員必須使用激光鉆孔的微通孔，以使走線到達(dá)內(nèi)層。常規(guī)通孔和微通孔之間的區(qū)別在兩個(gè)方面很重要：

長(zhǎng)寬比：對(duì)于通孔，長(zhǎng)寬比是通孔長(zhǎng)度除以其直徑。對(duì)于微通孔，設(shè)計(jì)人員將長(zhǎng)寬比保持在2以下，這意味著通孔長(zhǎng)度將小于其直徑的兩倍。例如，對(duì)于32層的標(biāo)準(zhǔn)板（具有2層的芯，層的厚度為2 mil），微孔的直徑不能小于1 mil。對(duì)于具有更高層數(shù)的電路板，Rush PCB可使微通孔的縱橫比保持非常接近1。

通孔深度：盡管常規(guī)通孔通常會(huì)覆蓋PCB的整個(gè)厚度，但它們的存在會(huì)減少布線走線的空間，從而導(dǎo)致堆疊高度增加。因此，設(shè)計(jì)人員求助于使用最多跨越一層或兩層的盲孔和埋孔，同時(shí)將它們堆疊以到達(dá)其他層。類似地，對(duì)于具有高層數(shù)的HDI板，設(shè)計(jì)人員使用僅跨越單層的微孔。為了擴(kuò)展到其他層，設(shè)計(jì)人員使用堆疊的或交錯(cuò)的微孔。

機(jī)械鉆孔與。激光打孔：機(jī)械打孔僅在低至8密耳的情況下才是可靠的，因?yàn)榇蚩灼茐牧说陀诖顺叽绲目椎某杀尽Ａ硗猓瑱C(jī)械鉆孔是一個(gè)緩慢的過(guò)程，限制了產(chǎn)量。激光鉆孔克服了機(jī)械鉆孔的上述限制，并降低了每塊板的成本。

對(duì)于間距為0.8 mm的BGA，使用狗骨扇形展開(kāi)時(shí)，走線寬度約為10密耳。這些走線的微孔直徑必須小于或等于6密耳。對(duì)于間距接近0.5 mm的BGA，Rush PCB設(shè)計(jì)人員使用7或8 mil的走線，可以留出足夠的間距與附近的焊盤以及焊盤中的微通孔一起布線到內(nèi)層。

微通孔的優(yōu)勢(shì)在于它們可以堆疊，而與設(shè)計(jì)人員為實(shí)現(xiàn)必要的布線密度所遵循的策略無(wú)關(guān)。符合IPC 6012標(biāo)準(zhǔn)，以確保使用微孔時(shí)的最大可靠性。我們根據(jù)需要使用堆疊的和交錯(cuò)的微孔。

控制阻抗

當(dāng)BGA必須處理高速信號(hào)時(shí)，阻抗是一個(gè)重要因素。阻抗控制是必要的，因?yàn)樯瘸霾糠诌B接到較長(zhǎng)的走線，并終止于接收器。走線的長(zhǎng)度以及微通孔的寄生電感和電容會(huì)影響扇出部分的阻抗。

如果走線的長(zhǎng)度短于BGA正在處理的高端數(shù)字信號(hào)的波長(zhǎng)，則Rush PCB建議忽略扇出部分。例如，對(duì)于20 GHz的數(shù)字信號(hào)，使用FR-4基板時(shí)0.73 mm帶狀線至關(guān)重要。因此，具有高引腳數(shù)和處理高速信號(hào)的組件通常需要在扇出期間進(jìn)行阻抗控制。對(duì)于具有更高層數(shù)的電路板，設(shè)計(jì)人員必須減小走線寬度以補(bǔ)償并將阻抗保持在特定值。