一、BGA 的概述:

90 年代隨著集成技術的進步、設備的改進和深亞微米技術的使用，LSI、VLSI、ULSI相繼出現，硅單芯片集成度不斷提高，對集成電路封裝要求更加嚴格，I/O 引腳數急劇增加，功耗也隨之增大。為滿足發展的需要，在原有封裝品種基礎上，又增添了新的品種——球柵陣列封裝，簡稱 BGA(Ball Grid Array Package)。 設計工程師在設計 BGA器件時將會面臨很多問題，布局和布線設計的瓶頸、設計的工藝是否能與加工企業相互匹配、設計 BGA 焊盤是否容易導致虛焊或容易短接、設計的規劃是否導致成本上漲等。

二、高密 BGA 器件的設計方法:

● BGA 封裝要求

● BGA 布局要求

● BGA 布線要求

● 0.5MM BGA 設計案例

三、BGA 焊盤大小設置：

焊盤直徑 = 焊點中心間距/2

例：BGA1.0mm PAD=0.5mm

四、BGA 焊盤阻焊設置：

BGA 焊盤阻焊直徑 = BGA 焊盤直徑+4mil

例如：焊盤=20mil 焊盤阻焊=24mil

五、BGA 過孔定義：

★通孔(through via)：穿過整個線路板，可用于實現內部互連或作為元件的安裝定位

孔。

★盲孔(blind via)： 位于印刷線路板的頂層和底層表面，具有一定深度，用于表層線

路和下面的內層線路的連接，孔的深度通常不超過一定的比率(孔徑)。

★埋孔(buried via)： 位于印刷線路板內層的連接孔，它不會延伸到線路板的表面。

六、孔銅厚度：國標和 IPC 二級 孔銅厚在常規 20um 。

IPC 三級和軍品 孔銅 25um

使用時一般電流額降 30%-70%去評估，即 1.84A 保守按一個孔過 0.6A，評估不超過 1.3A。

關于過孔寄生電容這參數，我個人認為是過孔越小寄生電容越小，越適合用于高速信號。

七、BGA 過孔大小設置:

BGA 過孔焊盤直徑 = BGA 焊盤中心間距/2 BGA 過孔孔徑 = 過孔焊盤直徑/2

例：BGA1.27mm Via Pad = 24mil Via hole = 12mil

BGA1.0mm Via Pad = 20mil Via hole = 10mil

BGA0.8mm Via Pad = 16mil Via hole = 8mil

≤BGA0.5mm 需采用埋盲孔.

八、注意點：

1, 過孔的高度（板厚）與孔徑比≤12：1

2, BGA 內部過孔需要覆蓋綠油，切勿阻焊開窗!

九、BGA 布局方面要求：

★為了使 BGA 更好的返修，BGA 四周 3MM 內建議不要擺放元器件。

十、★一般情況下面 BGA 器件不建議放置背面；當背面有 BGA 或面陣列器件時，不能在

正面面陣列器件 3mm 禁布區的投影范圍內。

十一、 BGA 布局要求:

★ 為了使 BGA 電源濾波和儲能效果最佳，建議 BGA 四周各擺放 22uf 以上坦電容。

BGA 布線方面要求：

優秀的 Fanout 特色：

? 能夠為布線提供更好的通道。

? 能夠防止割斷地/電源平面、保證通流能力。

? 能夠抑制 PI、EMC 等問題的發生。

? 能夠更容易添加 ICT 測試點，進一步提高測試點的覆蓋率。

十二、BGA 布線基本要求：

? 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。

? 線要保證在兩焊盤正中間引出，不要偏移某焊盤。

? 差分信號兩端需完全并行走線引入 BGA 管腳內。

? BGA 內過孔的反盤不易過大，否則影響電源銅箔通道面積。

? 以輻射型態向外拉出，避免在內部回轉。

BGA Fanout 基本要求:?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.

?線要保證在兩焊盤正中間引出，不要偏移某焊盤。

?差分信號兩端完全并行走線引入 BGA 管腳內，盡量避免一對差分走各自通道進入 BGA管腳內。

? BGA 內過孔的反盤不易過大，否則影響電源銅箔通道面積。

?BGA 內以輻射型態向外拉出，避免在內部回轉。

?BGA Fanout 原則減少 BGA 內過孔的個數，盡可能將 BGA 四周向外的管腳通過表層走線進行引出，越遠越好。層面少的時候，最外圈盡量不要打過孔，向外引出！