Diretrizes de Design BGA - Recomendações de Layout de PCB para Pacotes BGA

Com os avanços da indústria eletrônica, os circuitos integrados estão alcançando maior integração e maiores quantidades de I/O, mas ao mesmo tempo exigem mais energia. Essas tendências tornaram o BGA (ball grid array) a escolha preferencial no projeto de produtos eletrônicos modernos. Os pacotes BGA são usados para conectar um CI a uma placa de circuito impresso (PCB), com uma grade de pequenas bolas de solda dispostas em um padrão na parte inferior do pacote. As bolas de solda atuam como os pontos de conexão entre o CI e a PCB, e geralmente são soldadas aos pads na PCB usando um dispositivo de montagem em superfície.

A JLCPCB, fabricante com bom processo para pads BGA, atualizou o via-in-pad em PCBs de 6 a 20 camadas para POFV (Via Preenchida e Revestida) e cobra de graça. Faça upload do seu arquivo Gerber e obtenha PCBs de qualidade na página de orçamento da JLCPCB.

É importante considerar as capacidades de fabricação ao projetar com BGAs, pois eles frequentemente exigem folgas reduzidas. Abaixo estão dois projetos problemáticos para mostrar possíveis problemas quando os limites de folga são violados.

Este projeto foi enviado com distâncias pad-trace de apenas 0,07 mm, então alguns pads foram reduzidos durante a fabricação para evitar curto-circuitos. Isso potencialmente afeta a soldagem, pois os pads não estavam mais totalmente alinhados com as bolas individuais.

O próximo projeto tinha furos de via não tampados nos pads BGA, o que prejudicou o processo de montagem.

Capacidade de Produção Convencional de Tampagem com Tinta de Furos de Via em BGA

PCBs de 2 Camadas

PCBs de 4 Camadas

Capacidade Avançada de Preenchimento com Epóxi/Cobre e Revestimento de Furos de Via em BGA

A aplicação de preenchimento com epóxi e pasta de cobre torna o via-in-pad com vias preenchidas a escolha ideal para roteamento preciso de PCBs. Além disso, a JLCPCB atualizou seus equipamentos para placas multicamadas, permitindo a produção de pads de solda BGA mais precisos.

Tipo	Capacidades Excedidas com Vias Normais	Via-in-Pad com Vias Preenchidas
Exemplo de Layout
Descrição	Com largura mínima de trilha (A) e folga (B) ambas de 0,09 mm, pads vizinhos precisam de 0,27 mm borda-a-borda para permitir uma trilha no meio. BGA com passo de 0,5 mm teria apenas 0,25 mm borda-a-borda, então este layout não é fabricável.	Plano de otimização: Projete juntas de solda BGA com pads de 0,25 mm, incorporando via-in-pad com vias preenchidas no meio (diâmetro interno/externo: 0,15/0,25 mm). Utilize trilhas de 0,09 mm entre dois furos passantes nas camadas internas sem BGA (pois essas vias independentes não requerem pads de solda nas camadas internas).

Lembrete:

1. Para Via-in-Pad com Vias Preenchidas, não as encha com tinta no meio. Em vez disso, use epóxi ou pasta de cobre (a pasta de cobre tem melhor condutividade térmica e elétrica comparada à resina). Depois, garanta que os Via-in-Pad BGA com Vias Preenchidas sejam uniformemente revestidos.

2. Para o processo Via-in-Pad com Vias Preenchidas, tente alcançar um diâmetro mínimo de 0,15 mm ou maior para o furo revestido (diâmetro interno), e projete o pad de solda (diâmetro externo) com 0,35 mm ou maior.

3. Para algumas trilhas em placas multicamadas, é possível alcançar uma largura ultra-fina de 0,076 mm (equivalente a 3 mil). Sempre que possível, projete trilhas mais largas com cerca de 0,09 mm.

Por favor, mantenha essas considerações em mente para o seu projeto de PCB.

A JLCPCB, que é um fabricante eletrônico rápido que cobre fabricação de PCB, montagem de PCB, impressão 3D industrial e serviços CNC, está comprometida em garantir padrões de produção de primeira linha investindo em equipamentos de ponta e colaborando com principais fornecedores de matérias-primas do mundo todo. Além disso, a JLCPCB possui cinco bases de produção inteligentes próprias. Aproveitando economias de escala, a JLCPCB consegue reduzir custos de produção e repassar as economias aos clientes, removendo a barreira de preço para inovação em hardware tanto quanto possível. Além disso, a JLCPCB oferece até $60 em cupons de registro para cada novo usuário. Cadastre-se e faça upload dos seus arquivos Gerber aqui para começar a encomendar PCBs premium!