Wyzwanie: gęstość pinów przy ograniczeniach technologicznych
Projekt dotyczył płytki zamiennej przeznaczonej do montażu w ograniczonej przestrzeni instalacyjnej. Głównym wymogiem było opracowanie rozwiązania gotowego do produkcji przy niskich kosztach. Dodatkowym utrudnieniem był fakt, że w momencie prototypowania częściowa produkcja HDI pool nie była jeszcze dostępna. Konieczne stało się zatem zachowanie standardowej technologii PCB, utrzymanie wszystkich warstw do dyspozycji dla dopasowania długości ścieżek i jednoczesne sprostanie wymogom wysokiej gęstości pinów.
Rozwiązanie: optymalizacja footprintu BGA zamiast HDI
Zastosowany komponent to BGA o rastrze 0,4 mm w układzie 6×6 (BGA36C40P6X6). Kluczową decyzją projektową było celowe usunięcie nieużywanych padów w zewnętrznych rzędach obudowy. Zabieg ten otworzył kanały routingu na warstwie zewnętrznej, umożliwiając dostęp do wewnętrznych padów bez konieczności stosowania HDI. W efekcie uzyskano wysoką gęstość połączeń przy standardowej 4-warstwowej budowie, co przełożyło się na rozwiązanie gotowe do produkcji, szybkie w realizacji prototypu i kosztowo efektywne.
Firma Eurocircuits zrealizowała produkcję w ramach 4-warstwowego pool w technologii standardowej. Podczas przeglądu projektu w PCB Visualizer - narzędziu firmy Eurocircuits służącym do automatycznej kontroli i wizualizacji projektu - wykryto odchylenia od oczekiwanego footprintu. Po konsultacji z projektantem potwierdzono, że były one wynikiem założonej strategii projektowej, a nie błędem - co zapewniło pełną transparentność procesu bez konieczności wprowadzania korekt.
Wnioski dla projektantów
Opisany przypadek dostarcza kilku praktycznych wniosków. Technologia HDI nie jest jedyną drogą do osiągnięcia wysokiej gęstości połączeń – odpowiednia strategia doboru i modyfikacji komponentu może zastąpić złożoność procesu technologicznego. Usunięcie nieużywanych padów w zewnętrznych rzędach obudowy BGA to konkretne narzędzie umożliwiające odblokowanie przestrzeni routingowej na warstwie zewnętrznej. Warto również podkreślić, że przeglądy projektowe mają wartość nawet przy niekonwencjonalnych podejściach – pozwalają zweryfikować intencjonalność rozwiązania i potwierdzić jego poprawność.
Podsumowanie
Przedstawiony projekt modułu FPGA dowodzi, że optymalizacja footprintu BGA może być skuteczną alternatywą dla HDI. Świadome usunięcie nieużywanych padów w obudowie o rastrze 0,4 mm pozwoliło osiągnąć wymaganą gęstość połączeń w ramach standardowej 4-warstwowej technologii PCB, zachowując przy tym niskie koszty i gotowość produkcyjną rozwiązania.
Źródło: EUROCIRCUITS
Więcej na www.eurocircuits.com
