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随着组件的不断小型化和 BGA 封装的趋势,在某些时候,您可能需要具有 BGA 封装的组件。

如下图所示,元件封装可能有很大差异,BGA 仅定义了用於安装组件的技术。

由於焊盘密度,CR1 不需要任何特殊的东西,但可能存在必须满足的"附著"铜问题才能实现可靠的焊点。

然而,U1和尤其是焊盘间距减小的 U2,需要特别注意轨道的断开。

BGA footprints

U1和U2可能需要多层PCB,Pro中的盲孔和埋孔功能将使轨道的断开更容易。

在考虑实际制造要求之前,请搜索制造商的数据表以获取建议的轨道布局和过孔布局,他们可能已经为您完成了艰巨的工作!

在这里,我们检查制造影响和要求。

从免费DSPCB开始讨论,这提供了通孔技术的"所有层"vias通孔。如果它们满足您的要求,这些是最低的制造成本。

DSPCB的限制是通孔是"所有层"类型,并且会限制每一层的走线选项。这就是Pro中解决了的进阶盲孔和埋孔。

盲孔和埋孔具有制造限制

您不能只在开始添加跨越任何层的盲孔和埋孔,制造过程会限制可以生产什么。

不适当的选择也可能会产生额外的成本,因此在开始您的PCB设计之前,请阅读您首选的制造商文档和建议。

首先,让我们清楚什么是盲孔和埋孔:

盲孔是将外层连接到一个或多个内层。

埋孔是连接两个或多个内层。

在这两种情况下,通孔必须跨越偶数层。

从描述中,很明显这些过孔有特殊的制造要求,在电路板制造过程中的各个阶段都需要钻孔,因此大多数制造商警告说这会产生很大的额外成本,所以如果你可以用通孔来管理,那将是经济的解决方案。

我们现在将考虑一个简单的 4层板

制造时,这通常由薄FR4双面板的中央核心组成,该核心将与内部轨道层一起蚀刻。

然后将其涂上"预浸料"层,然后附上外层铜箔。 "预浸料"将通过施加压力和热量来硬化,以便使用外层铜设计进行蚀刻。

使用具有实心中央核心的这种层堆叠,可以在层压外层之前对其进行钻孔和电镀,这将在内层之间形成了埋孔

在应用"预浸料"和外层铜箔之后,然后创建正常的所有层通孔焊盘和通孔。

盲孔,如果制造商支持这些可以通过控制精度深度钻孔或激光钻孔作为上述工艺的一部分生产,许多制造商不支持此步骤!

注意,对此的替代方法称为"反向构建",具有两个由预浸料层连接的双面薄FR4。这是最初的构建方法,一些制造商可能仍然支持这种方法。

使用上述两个FR4层的"反向构建"或堆叠,支持盲孔,但不支持埋孔!

要同时启用盲孔和埋孔,通常需要6层或更多层,制造商将指定可以在哪些层之间添加通孔。

Eurocircuits 提供了一个很好的解释。

查看在线制造信息会发现,每个制造商都有自己的建议,并且每个制造商都会使用自己的制造方法。关键是选择所需的制造商并与他们合作,为您的PCB获得最佳解决方案。

随着焊盘密度的增加和组件的变小,BGA封装通常需要盲孔和埋孔。如果只有所有层过孔都可用,这将限制走线的断开。

使用 Pro 的 via 选项,您可以选择进行在下面讨论的各种解决方案。

解决方案有:

在焊盘中过孔,过孔可以放置在焊盘的中心或偏移(通过铜焊盘和过孔的重叠提供连接)。
via in the pad

过孔也可以稍微远离焊盘,使过孔通过短走线连接,后一种方法因其外观而通常被称为"dog bone狗骨头"。

via "dog bone"

焊盘中任何通孔的问题是BGA焊料的焊料芯吸到通孔中的可能性,导致元件焊点不良或断路。

位于焊盘中心的过孔是一种特殊情况,必须填充和电镀过孔以避免焊接问题。这需要许多额外的工序步骤,并且还要求过孔必须是通孔,这显然会对所有层的连线/断开造成一些障碍,但这是一种可靠的解决方案。

Multi-Circuit-Boards 提供了带有插图的良好描述。

由於过孔偏离焊盘中心且过孔位于BGA焊盘铜区域之外,因此通孔或盲孔可能是合适的选择。如 EuroCircuits 所述,"堵塞"通孔的选项将降低焊料芯吸的风险。

"狗骨头"方法固有地降低了焊料芯吸的风险,并且可以根据需要定位盲孔或通孔。该解决方案的主要缺点是减少了顶部铜层上可用於分开走线的空间,但这可能会为替代方案提供成本更低的制造解决方案。

Pro 中的盲孔和埋孔

在讨论了制造选项之后,我们现在将讨论在Pro中使用盲孔和埋孔的基础知识。

首先,重要的一点是,在Pro中,库中的组件封装只能由焊盘和铜的形状组成,并且不能在封装内包含过孔。必须在PCB设计阶段添加过孔。这在实践中并不是一个限制,因为在设计之前您不会提前知道通孔所需的层跨度。

使用常规焊盘图案(例如BGA封装),定位所需过孔的最简单方法是把屏幕网格设置为与BGA间距匹配,并将"对齐网格"设置为网格的一半或四分之一,然后可以把过孔设置为轻松放置。

在PCB设计中,盲孔和埋孔在"层跨度"选项卡的"设计技术"中为其层跨度定义。定义后,它们将在布线和更改层时添加为选中状态。就像在实施阶段一样简单。

此处提供了简要概述,但本文仅用於说明目的。

您必须如上所述与您的制造商联系,以了解可以生产的产品和成本影响。

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