Wie definiere ich den BGA-Fußabdruck in Eagle richtig?

Diese Frage ist etwas relevant für diese . Ich bin jedoch sicher, dass es eine Trennung verdient hat.

Ich habe ein benutzerdefiniertes Gerät/Symbol/Fußabdruck für eine ARM-MCU erstellt. Allerdings bin ich zweifelhaft, ob ich einen Footprint richtig erstellt habe. Die MCU-Dokumentation definiert die Abmessungen wie folgt:

Paketdokumentation

Als ich Pads definierte, verwendete ich SMD-Pads mit 100 % Rundheit und einer Größe von 0,5 x 0,5 mm. Was zu einer Ausgabe unten führte (sichtbare Ebenen sind top, tStop und tCream). Was so aussieht, als wäre es nicht möglich, auch nur eine einzige Spur zwischen den Kugeln zu senden (aufgrund der tStop-Größe):

Beispiel für den Verpackungs-Footprint

Nun, ich verstehe, dass traditionell genug Platz zwischen den Kugeln für mindestens eine einzelne Kupferspur verbleibt, was nicht so aussieht, als würde es aus dem obigen Bild passieren.

Meine Frage: Habe ich die Verpackungsmaße aus der Dokumentation richtig gelesen/verstanden? Habe ich die Padgröße richtig definiert? Oder soll es kleiner sein? Mit anderen Worten, was ist der richtige Weg, um den Footprint des BGA-Geräts mit Eagle zu definieren?

UPDATE: Ich habe dieses Dokument gefunden , das offensichtlich hauptsächlich für TI-Chips gilt, aber es gibt einen Abschnitt "Standard BGA", der meiner Meinung nach sehr nützlich sein sollte. Es zeigt verschiedene Größen (einschließlich Balllandungsgröße usw.).

Keine Antwort, aber vielleicht finden Sie dies eine interessante Lektüre zu den Herausforderungen der Arbeit mit BGA mit kleinem Budget: hforsten.com/making-embedded-linux-computer.html
@DanielGiesbrecht danke. Das wird bestimmt sehr nützlich sein!

Antworten (2)

Bei BGA-Gehäusen möchten Sie normalerweise, dass die Stoppmaske entweder etwas kleiner (maskendefiniertes Pad) oder ein kleines bisschen größer (kupferdefiniertes Pad) als das Kupferpad ist.

Eagle macht die Stoppmaske automatisch um einen bestimmten Prozentsatz größer als das Pad, der im DRC der Platine eingestellt ist. Dies ist normalerweise viel größer, als Sie es sich für ein BGA wünschen würden.

StopIch würde empfehlen, dass Sie die Optionen und in den Pad-Eigenschaften für jedes Pad deaktivieren Creamund dann manuell einen Kreis mit einem Wert widthvon 0 (dh gefüllt) auf jeder der tStop- und tCream-Ebenen zeichnen. Auf diese Weise haben Sie die volle Kontrolle darüber, wie wenig die Kreise sind.

Das Datenblatt sollte Details darüber enthalten, wie groß die Masken- und Creme- / Schablonenkreise sein sollten.


Als Randnotiz können Sie bei einem BGA mit 0,8 mm Abstand möglicherweise zwischen den Pads routen oder nicht, obwohl Sie wahrscheinlich eine einzelne Spur durch die Lücke erhalten können. Wenn Sie BGAs verdrahten, entkommen Sie ihnen normalerweise, indem Sie eine kleine Durchkontaktierung diagonal vom Pad platzieren ( nicht im Pad!). Auf diese Weise können Sie die Spuren auf anderen Ebenen herausführen.

Richtig, das Spezifikationsdokument, das ich erhalten habe, enthält nichts über die Pad-Größe. Ich vermute, dass es in einem anderen Dokument (auf das sich die Spezifikationen beziehen, "Hardware Design Guide" genannt) desselben Herstellers enthalten sein könnte, aber dieses Dokument ist N / A. Also versuche ich, Größen mit dem herauszufinden, was ich habe. Könnte versuchen, eine vorhandene Bibliothek mit ähnlicher Ballgröße zu finden und dort zu sehen, denke ich.
@AlexKey wie lautet die Teilenummer für die MCU?
Es ist Marvells 88F6828
Wenden Sie sich an den Support von Marvell – dieses Dokument kann eingeschränkt sein.
@Anonym würde sich fragen, warum die HW-Spezifikationen und andere zugehörige Dokumente vor einiger Zeit uneingeschränkt zugänglich waren und dieses Dokument immer noch eingeschränkt bleibt? Ich habe tatsächlich versucht, sie zu kontaktieren, und niemand hat sich bei mir gemeldet (mehrmals)
@TomCarpenter Vielen Dank für all Ihre Empfehlungen, mit denen ich recherchiert und einige nützliche Informationen gefunden habe. Ich werde es als meine eigene Antwort posten, da ich dort Referenzen machen werde und diese Referenzen auch für andere nützlich sein könnten.
@AlexKey why thoughzum Beispiel, um unkontrollierte Designs zu minimieren. Vielleicht irre ich mich und sie gehen einfach davon aus, dass dies 17x17 mm TFBGA package with a 0.8 mm ball pitchein Standard ist und jeder PCB dafür entwerfen kann.
@Anonymous they just assume that everyone can design PCB ..., das ist eine Annahme [auf ihrer Seite], die nicht sehr gut hält. Nicht jeder, der versucht, ein PCB-Design zu erstellen, hat umfangreiche Erfahrung damit und alle relevanten Informationen zur Hand ;) dh in meinem Fall - ich habe zuvor (als Hobby) Designs erstellt, die kein BGA benötigten, jetzt mache ich eine mit BGA und es gibt offensichtlich einen Mangel an Informationen online darüber, weshalb diese Frage hier gepostet wurde.
Nun, ich stimme Ihnen voll und ganz zu. Als Faustregel gilt: Falls der Anbieter nicht antwortet, entsorge ich das Produkt und verwende ein anderes von einem verantwortungsbewussteren und erreichbareren Anbieter.

Dank der Ratschläge von @TomCarpenter (und meiner Recherche) habe ich Informationen gefunden, nach denen ich gesucht habe.

Das erste (und primäre) relevante Dokument ist eine TI-Wiki-Seite , die Tabellen am Ende dieser Antwort enthält. Nach diesen Tabellen gilt für BGA mit Pitch 0,8mm und Kugeldurchmesser 0,5mm:

  1. Nominaler Landedurchmesser (Kupferkissengröße) = 0,4 mm ± 0,05 mm
  2. über Kupfer (Außen-) Durchmesser = 18 mil (~ 0,45 mm)
  3. über Bohrergröße = 10-8mil (~0,254-0,2 mm)
  4. Kupferspurbreite = 4-5 mil (~0,1-0,127 mm)
  5. Durchgangsbreite = 4 mil (~0,1 mm)

Das zweite gefundene Dokument, das von IPC erstellt wurde, enthält angeblich detailliertere Informationen zu dieser Nummer, das Dokument ist jedoch kostenpflichtig und daher N/A.

Das dritte gefundene Dokument stammt von JEDEC und enthält sehr detaillierte Informationen zu jeder Maßnahme, die auf dem Dimensionsbild in der Frage zu sehen ist. In diesem Dokument ist in Tabelle 4.27-2 ein b1-Maß für einen Kugeldurchmesser von 0,50 mm gleich 0,35 mm angegeben. Laut Beschreibung ist dies die Größe der Öffnung in der Widerstandsschicht, die das Kupferpad zum Löten mit der Kugel freilegen würde (oder mit anderen Worten, dies ist die Mindestgröße des Kupferpads).

Da das JEDEC-Dokument eine Mindestgröße, aber keine Obergrenze enthielt, würde ich die Verwendung von Zahlen aus dem TI-Dokument in Betracht ziehen. Wenn ich diese Größen im Eagle-Paketeditor verwende und Cream und Stop auf den Pads aktiviere, erhalte ich folgendes Bild:

BGA-Routing zwischen Pads und mit Vias

Was wie normales Routing mit Standardwerten von Stop-Grenzen aussieht, sollte gut funktionieren. Beachten Sie, dass bei diesen Größen der Standardwert der Stoppgrenzen dem von TI empfohlenen entspricht (4 mil oder 0,1 mm).

Relevante Tabellen von der TI-Seite:

IPC-7351A for NSMD Pads

Nominal            Land    Nominal  Land
Ball     Reduction Pattern Land     Variation
Diameter           Density Diameter

0.75        25%       A      0.55   0.60-0.50
0.65        25%       A      0.50   0.55-0.45
0.6         25%       A      0.45   0.50-0.40
0.55        25%       A      0.40   0.45-0.35
0.5         20%       B      0.40   0.45-0.35  
0.45        20%       B      0.35   0.40-0.30
0.4         20%       B      0.30   0.35-0.25
0.35        20%       B      0.30   0.35-0.25
0.3         20%       B      0.25   0.25-0.20
0.25        20%       B      0.20   0.20-0.17
0.2         15%       C      0.17   0.20-0.14
0.17        15%       C      0.15   0.18-0.12
0.15        15%       C      0.13   0.15-0.10




PCB Typical Feature Sizes For Standard (non-Via Channel) BGA Arrays

Ball         Via        Via Hole  Trace    Clearance  Micro
Pitch        Diameter     Size    Size                Vias?

0.8mm pitch   18 mil    10-8 mil  4-5 mil     4 mil    No
0.65mm pitch  16 mil*   8 mil*    4 mil*      4 mil*   No
              12 mil    6 mil     4 mil       4 mil    Yes
0.5mm pitch   10 mil    5 mil     3 mil       3 mil    Yes
0.4mm pitch   10-8 mil  5-4 mil   3 mil       3 mil    Yes

*16 mil diameter/8 mil hole vias are only possible if done in 
 a creative way that puts traces only in between every other via.
 In other words, 16/8 vias, when placed between the balls, will 
 move enough to allow one 4 mil trace per pair, but not one 4 mil 
 trace per via, so for some designs like the DM365 and DM355, 
 16/8 mil vias should be possible in your application since there 
 are some areas to place vias in the array.  However for Freon, 
 since it's a full array, it is not possible to use 16/8 vias 
 unless only every other pin is used (not likely).  16/8 vias are 
 uncommon in the PCB fab world, but some companies can do them 
 without micro vias.