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sha_apr 发表于 2007-4-30 10:10:00

BGA pad的设计注意事项与PCB流程控制难点

写这些是因为看到有些网友在这些方面有点疑惑。同时，在和PCBA/designer 的部分人讨论时觉得没能充分考虑这些事项，所以在这里总结一下，供参考。如果还有疑问，请提出来。有如下事项：1。你的成品BGA pad的公差是多少？<ul dir="ltr" style="MARGIN-RIGHT: 0px;"><ul><li>不同的公差要求，PCB厂家一般会有不同的流程补偿/加大BGA pad的数值。同时，由于PCB 厂家得流程会有最小spacing (间距)的要求，这会限制你的BGA pitch的设置；</li><li>如果公差较大而spacing (间距）较小，那么成品的BGA pad 会偏向于公差的下限，这样不利于BGA的焊接；</li><li>如果公差小而且spacing (间距）也较小，PCB厂家的流程补偿值因为没有足够的间距而无法满足，要么 BGA pad的大小严重偏向下限，要么超出公差要求（当然比全部，会有一定比例的）。或者很少PCB 厂家可以接这个设计。当然，交货期，茶品质量的稳定性都是问题。</li></ul></ul>2。你的厂家要补偿多少才可以达到你的成品公差要求？<ul dir="ltr" style="MARGIN-RIGHT: 0px;"><ul><li>见事项1。</li></ul></ul>3。你的厂家要多少的间距（spacing)才能保证没有绿油（solder mask）上焊盘（BGA pad)?<ul dir="ltr" style="MARGIN-RIGHT: 0px;"><ul><li>这是在事项1的前提下，另外必须再预留出来的间距；</li><li>这也是影响你的BGA pitch 设置的因素之一。</li></ul></ul>4。BGA pad 之间是否要求要有绿油（solder mask）覆盖？<ul dir="ltr" style="MARGIN-RIGHT: 0px;"><ul><li>这就是PCB厂家所说的“绿油桥”的问题；</li><li>如果有，那么这是第三个要预留间距的因素；</li><li>这也是影响你的BGA pitch 设置的因素之一。</li></ul></ul>5。你的厂家要多宽的间距（spacing) 才能保证有绿油（solder mask）在板上？<ul dir="ltr" style="MARGIN-RIGHT: 0px;"><ul><li>见事项4。</li><li>太窄，“绿油桥”会掉的。</li><li>如果没有“绿油桥”，一些PCB安装的厂家的流程可能会有焊接方面的问题 -- 有效锡浆的量不足。</li></ul></ul>6。你是否要在BGA pad之间布线？<ul dir="ltr" style="MARGIN-RIGHT: 0px;"><ul><li>如果要布线，那么线的宽度，线的数量，线和线之间的距离，线到不覆盖绿油的区域的距离都是在设置BGA pitch 是要考虑的因素；</li><li>这些包括了事项7，8，9。</li></ul></ul>7。如果布线，线的成品公差是多少？你的厂家要补偿多少才能达到你的要求？<ul dir="ltr" style="MARGIN-RIGHT: 0px;"><ul><li>类似于事项1。</li></ul></ul>8。如果布线，你的厂家要多少间距（spacing) 才能保证绿油（solder mask）能完全盖住线？<ul dir="ltr" style="MARGIN-RIGHT: 0px;"><ul><li>这是因为在PCB厂家的流程中有工具的对位偏差。也就是当操作员将绿油成像的工具和PCB板对正的时候，并不能保证100%对正。这里既有操作员的熟练程度的原因，也有PCB板的尺寸稳定性的原因。</li></ul></ul>9。如果布线，而且是多于一条线，你的厂家要在线路补偿后保持线与线之间多少的间距（spacing) 才能蚀刻(etching)顺利完成？<ul dir="ltr" style="MARGIN-RIGHT: 0px;"><ul><li>这是事项6，7，8的综合考虑设计。</li></ul></ul>如果理解起来感觉条目多，建议你画个图出来。
[此贴子已经被作者于2007-5-9 9:45:24编辑过]

sha_apr 发表于 2007-4-30 11:16:00

补充如下：如果BGA 中间还要设计出via孔，那么要注意：10。via孔的成品环宽(annular ring) 是多少？建议允许破孔。请注意，破孔的意思是环宽不完整，有些地方的孔边缘没有环宽，也就是“无环宽via孔”。<ul dir="ltr" style="MARGIN-RIGHT: 0px;"><ul><li>via孔环宽要求决定了via pad的大小；</li><li>via pad的大小，决定了BGA pad 和via pad的间距大小；</li><li>这些最终决定了BGA pitch （中心距） 的大小。</li></ul></ul>11。如果有环宽的要求，那你的厂家要求补偿多少才能满足你的成品环宽的要求？厂家用的钻嘴直径是多少？这里和via pad 与BGA pad 之间的间距有关。<ul dir="ltr" style="MARGIN-RIGHT: 0px;"><ul><li>见事项10。</li><li>建议如果没有特殊设计考虑，via孔的成品孔径公差建议为正3负D (D 意思是说via孔在钻孔后，允许因为电镀孔铜厚度的原因而不考虑实际via孔的直径大小。</li></ul></ul>12。你的厂家是否能接受这种via孔的纵横比？也就是板厚和钻via 孔的钻嘴直径的比值。<ul dir="ltr" style="MARGIN-RIGHT: 0px;"><ul><li>虽然有些资料上说一般是3:1, 最好不要超过5:1 有些保守，但是，如果对于0.3mm钻嘴来讲超过8:1或者10:1时, 供你选择的厂家就不是很多了。这些厂家的PCB报价你能接受么？</li><li>虽然镭射钻孔也是一个考虑方向，但是不是所有的PCB厂家都可以提供高质量的镭射钻孔板的。当然，如果你不介意成本的话，可以不考虑这个。</li></ul></ul>13。via 孔和BGA pad之间你要求有绿油（solder mask）来防止焊锡从BGA pad 通过via孔流走么？或者和你的PCBA(线路板插件的厂家）供应商有关。<ul dir="ltr" style="MARGIN-RIGHT: 0px;"><ul><li>有些插件厂家的流程很敏感。但有少少“镕化”后的锡通过via孔流走，或者流到via孔内时，会导致留在BGA pad上的焊锡不足而引起质量问题。</li><li>建议先查一下你的插件供应商的资料。</li></ul></ul>14。如果13的答复为“是”，建议你能知道你的PCB厂家（们）希望via孔设计成绿油塞孔呢还是不塞孔。也可能同时要征询你的PCBA厂家的意见。<ul dir="ltr" style="MARGIN-RIGHT: 0px;"><ul><li>有些PCB厂家遇到过一些客户的投诉时，会有这方面的设计规范。这是因为，但又塞孔时，可能会有药水烘干不静而引起焊接是有质量问题；又或者PCBA (插件厂家）储存不良，PCB受潮，也会引起PCB在插件焊接是有质量问题（虚焊，无法焊接等）。</li></ul></ul>15。如果PCB, PCBA都希望via塞孔，而你的设计也能接受。那就 只要再参考之前的1，2，3，4就可以了。16。如果最后你不得不设计成不允许绿油进入孔的话，那你就要同时知道你的厂家要多少的间距才能保证绿油不入孔。再结合之前的1，2，3，4，5。<ul dir="ltr" style="MARGIN-RIGHT: 0px;"><ul><li>这个因素也影响到你的BGA pitch 的设置。</li><li>因为这时的BGA pitch在设置时考虑的事项最多。具体见以上各项。</li></ul></ul>有问题提出来或者有发现时再补充。
[此贴子已经被作者于2007-5-7 14:34:20编辑过]

sha_apr 发表于 2007-5-7 14:35:00

补充了一些已知的注意事项的原因。

天堂雨 发表于 2007-5-7 22:40:00

好人啊，顶一个！

喵咪酱 发表于 2013-6-13 10:26:11

顶一下！！！！

q123456q 发表于 2013-7-18 14:52:00

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