BGA-Designrichtlinien – Empfehlungen zum PCB-Layout für BGA-Gehäuse
Zuletzt aktualisiert am Nov 19, 2025
Mit den Fortschritten in der Elektronikindustrie gewinnen integrierte Schaltkreise eine höhere Integration und eine größere Anzahl von I/Os, erfordern jedoch gleichzeitig mehr Leistung. Diese Entwicklungen haben das BGA (Ball Grid Array)-Gehäuse zur bevorzugten Verpackungsform bei der Entwicklung moderner elektronischer Produkte gemacht.
BGA-Gehäuse werden verwendet, um einen IC mit einer Leiterplatte (PCB) zu verbinden. Eine Matrix winziger Lötperlen ist in einem Muster auf der Unterseite des Gehäuses angeordnet. Die Lötperlen dienen als Verbindungspunkte zwischen dem IC und der Leiterplatte und werden typischerweise auf Pads der Leiterplatte unter Verwendung eines Oberflächenmontageverfahrens (SMD) verlötet.
JLCPCB, der Hersteller mit hervorragendem Verfahren für BGA-Pads, hat die Via-in-Pad-Technologie bei 6- bis 20-lagigen Leiterplatten auf POFV (Plated Over Filled Via) aufgerüstet – und dies kostenlos.
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Es ist wichtig, bei der Konstruktion mit BGAs die Fertigungsmöglichkeiten zu berücksichtigen, da diese häufig enge Abstände erfordern. Im Folgenden werden zwei problematische Designs gezeigt, um potenzielle Probleme zu verdeutlichen, wenn Grenzabstände verletzt werden.
Dieses Design wurde mit Pad-zu-Leiterbahn-Abständen von nur 0,07 mm eingereicht, wodurch einige Pads während der Fertigung zurückgeschnitten wurden, um Kurzschlüsse zu vermeiden. Dies kann das Löten beeinträchtigen, da die Pads nicht mehr vollständig mit den einzelnen Lötperlen übereinstimmen.
Das nächste Design hatte nicht verschlossene Via-Löcher auf den BGA-Pads, was die Montagequalität beeinträchtigte.
Konventionelle BGA-Via-Hole-Tintenfüllungs-Produktionsfähigkeit
2-lagige Leiterplatten
| Symbol | Beschreibung | Minimum (mm) | Kommentar |
|---|---|---|---|
| H | Via-Bohrdurchmesser | 0.15 | |
| P | Via-Kupferdurchmesser | 0.25 | |
| B | BGA-Paddurchmesser | 0.25 | |
| D | Abstand Bohrung zu BGA-Pad | 0.35 | Lötmaske kann sich über Via ausdehnen, wenn unterschritten |
| S | Leiterbahn zu BGA-Pad Abstand | 0.10 | |
| C | Trace to BGA pad spacing | 0.10 | BGA-Pad wird zurückgeschnitten, wenn unterschritten |
| G | Via-Kupfer zu BGA-Pad Abstand | 0.10 | BGA-Pad und Via werden beide zurückgeschnitten, wenn unterschritten |
| / | Öffnungen nur auf einer Seite | Nicht verfügbar | |
| / | Beidseitige Öffnungen | Nicht verfügbar |
4-lagige Leiterplatten
| Symbol | Description | Minimum (mm) | Comments |
|---|---|---|---|
| H | Via-Bohrdurchmesser | 0.15 | |
| P | Via-Kupferdurchmesser | 0.25 | |
| B | BGA-Paddurchmesser | 0.25 | |
| D | Abstand Bohrung zu BGA-Pad | 0 | Lötmaske kann sich über Via ausdehnen, wenn unterschritten |
| S | Leiterbahn-zu-Leiterbahn-Abstand | 0.09 | |
| C | Leiterbahn zu BGA-Pad Abstand | 0.10 | BGA-Pad wird zurückgeschnitten, wenn unterschritten |
| G | Via-Kupfer zu BGA-Pad Abstand | 0.10 | BGA-Pad und Via werden beide zurückgeschnitten, wenn unterschritten |
| / | Öffnungen nur auf einer Seite | Verfügbar | |
| / | Beidseitige Öffnungen | Nicht verfügbar |
Erweiterte BGA-Via-Hole-Epoxid-/Kupferfüll- und Abdeckfähigkeit
Der Einsatz von Epoxidfüllung und Kupferpaste macht Via-in-Pad mit gefüllten Vias zur optimalen Wahl für präzises PCB-Routing.
Darüber hinaus hat JLCPCB seine Ausrüstung für mehrlagige Leiterplatten aufgerüstet, wodurch präzisere BGA-Lötpads hergestellt werden können.
| Typ | Fähigkeiten, die mit normalen Vias überschritten werden | Via-in-Pad mit gefüllten Vias |
| Beispiel-Layout | ||
| Beschreibung: | Bei einer minimalen Leiterbahnbreite (A) und einem minimalen Abstand (B) von jeweils 0,09 mm benötigen benachbarte Pads 0,27 mm Kante-zu-Kante-Abstand, um eine Leiterbahn dazwischen zu ermöglichen. Ein 0,5-mm-Pitch-BGA hätte jedoch nur 0,25 mm Kante-zu-Kante-Abstand, sodass dieses Layout nicht herstellbar ist. | Optimierungsplan: Entwerfen Sie die BGA-Lötverbindungen mit einem 0,25-mm-Pitch, wobei Via-in-Pad mit gefüllten Vias in der Mitte (Innen-/Außendurchmesser: 0,15/0,25 mm) verwendet werden. Nutzen Sie 0,09-mm-Leiterbahnen zwischen zwei Durchkontaktierungen in den Innenlagen ohne BGA (da diese unabhängigen Vias keine Lötpads in den Innenlagen benötigen). |
Erinnerung:
1. Für Via-in-Pad mit gefüllten Vias dürfen diese nicht mit Tinte gefüllt werden. Verwenden Sie stattdessen Epoxid oder Kupferpaste (Kupferpaste bietet eine bessere thermische und elektrische Leitfähigkeit als Harz). Danach sicherstellen, dass die BGA-Vias gleichmäßig galvanisch beschichtet sind.
2. Beim Via-in-Pad mit gefüllten Vias-Prozess sollte ein Mindestdurchmesser von 0,15 mm oder größer für das Durchgangsloch (Innendurchmesser) erreicht werden, und das Lötpad (Außendurchmesser) sollte 0,35 mm oder größer sein.
3. Für einige Leiterbahnen auf mehrlagigen Leiterplatten kann eine ultradünne Breite von 0,076 mm (3 mil) erreicht werden. Wann immer möglich, sollten breitere Leiterbahnen von etwa 0,09 mm verwendet werden.
Bitte berücksichtigen Sie diese Punkte bei Ihrem PCB-Design.
JLCPCB, ein schneller Elektronikhersteller, der PCB-Herstellung, PCB-Bestückung, industrielle 3D-Druck- und CNC-Dienstleistungen anbietet, verpflichtet sich, höchste Produktionsstandards zu gewährleisten, indem in modernste Ausrüstung investiert und mit führenden Rohstofflieferanten weltweit zusammengearbeitet wird.
Darüber hinaus besitzt JLCPCB fünf intelligente Produktionsstandorte in Eigenregie. Durch Skaleneffekte kann JLCPCB die Produktionskosten senken und die Einsparungen an die Kunden weitergeben, um die Preisbarriere für Hardware-Innovationen so weit wie möglich zu beseitigen.
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