गोलाकार पैड (एक "हेक्सागोनल ग्रिड") के त्रिकोणीय टेसेलेशन के साथ कोई बीजीए चिप्स क्यों नहीं हैं?

Question

जब एक उच्च इंटरकनेक्ट घनत्व और / या कम परजीवी इंडक्शन सर्वोपरि होता है तो बॉल ग्रिड एरेज़ लाभप्रद इंटीग्रेटेड सर्किट पैकेज होते हैं। हालांकि, वे सभी एक आयताकार ग्रिड का उपयोग करते हैं।

एक त्रिकोणीय टाइलिंग be12 या 90.69% पदचिह्न को मिलाप गेंदों और आसपास की निकासी के लिए आरक्षित करने की अनुमति देगा, जबकि सर्वव्यापी वर्ग टाइलिंग केवल π / 4 या 78.54% पदचिह्न का उपयोग करने की अनुमति देता है।

त्रिकोणीय टाइलिंग सैद्धांतिक रूप से या तो चिप पदचिह्न को 13.4% तक कम करने या एक ही पदचिह्न को बनाए रखते हुए गेंद के आकार और / या निकासी को बढ़ाने की अनुमति देगा।

चुनाव स्पष्ट लगता है, फिर भी मैंने ऐसा पैकेज कभी नहीं देखा। इसके क्या कारण हैं? क्या सिग्नल राउटिंग बहुत मुश्किल हो जाता है, क्या बोर्ड की मैन्युफैक्चरिंग में किसी तरह की दिक्कत आएगी?

Comments

इस क्षेत्र में कुछ पेटेंट हैं: google.tl/patents/US8742565

— बोटनिक

उत्तर नहीं है, लेकिन यह केवल वही हो सकता है जिसके हम आदी हैं, और इसके लिए टूलिंग डिज़ाइन करना आसान है। यह भी देखें कि क्यों अधिकांश पीसीबी निशान 45 ° कोण तक और कभी-कभी 90 ° तक भी सीमित होते हैं, जबकि मुक्त-रूप के निशान ( उदाहरण ) के परिणामस्वरूप बेहतर मार्ग (छोटे पदचिह्न, और बेहतर HF व्यवहार, उदाहरण के लिए) हो सकते हैं।

— मार्सेलम

क्या?

— इग्नासियो वाज़क्वेज़-अब्राम्स

@marcelm उस बोर्ड लेआउट के लिए क्या है? Surrealduino?

— डस्कवफ

@duskwuff यह वास्तव में अच्छी तरह से देखा जाने वाला एक शब्द है। मैं इसे इस वेबसाइट से मिला । वेबसाइट में एक ही लेआउट का एक पारंपरिक संस्करण भी है ।

— मार्सेल

Answer 1

जब तक आप पैड के माध्यम से उपयोग नहीं करते हैं, जिसकी लागत अधिक होती है, तो आपको पैड के बीच रूटिंग विअस लगाने के लिए कमरे की आवश्यकता होती है, इस तरह

Comments

मुख्य बिंदु यह है कि हम केवल यह नहीं चाहते हैं कि गेंदों को अच्छी तरह से पैक किया जाए।

— फोटॉन

या अधिक सूक्ष्म रूप से, आप एक छोटे समाधान के लिए तंग पैकिंग के साथ शूट कर सकते हैं, लेकिन यह अधिक खर्च होगा।

— डेनियल

Answer 2

मुख्यतः क्योंकि हमें उन पैड्स से रूट करने के लिए जगह की आवश्यकता होती है :

पहली तस्वीर में आप दिखाते हैं, कुछ 6 परतों या अधिक संभवतः एक शालीन आकार के BGA (~ 400-ish गेंदों) के लिए आवश्यक होंगे। सामान पैक करना और भी तंग करता है, जिसका मतलब है कि आपको पैड के माध्यम से पूरी तरह से और शायद अधिक परतों की आवश्यकता है। यह अधिक पैसा खर्च करता है क्योंकि इसका निर्माण करना कठिन है।

टेक्सास इंस्ट्रूमेंट्स के कुछ स्मार्ट लड़के इस रूटिंग प्रक्रिया को सरल बनाने के लिए एक ऐसी तकनीक लेकर आए, जिसे वाया चैनल कहते हैं, जिसे अक्सर फैन-आउट कहा जाता है और आप जिस आकार की आवश्यकता की बात करते हैं उसे भी कम करते हैं। एक दिलचस्प प्रस्तुति यहां मिल सकती है (यह वह जगह भी है जहां मुझे वह चित्र मिला है)।

Answer 3

यदि आपको BGA के केंद्र से PCB के किसी अन्य भाग तक एक ट्रेस रूट करना है तो क्या होगा? एक वर्ग ग्रिड पर आप बस एक सीधी रेखा का रास्ता तय कर सकते हैं, लेकिन हेक्सागोनल ग्रिड पर आपको बहुत झुकना पड़ता है। गेंदों की हेक्सागोनल सरणी के भीतर एक बहुत ही बढ़िया मार्ग के साथ काम करना कोई मजेदार नहीं है और इसके लिए बहुत अधिक समय की आवश्यकता होगी। 0 °, 45 ° और 90 ° के साथ रूटिंग केवल संभव नहीं होगा, आपको कोणों की आवश्यकता 30 ° और 60 ° भी होगी। यदि केवल स्क्वायर पिन ग्रिड के लिए डिज़ाइन किया गया है तो पीसीबी ऑटो रूटर्स बहुत अच्छी तरह से काम नहीं कर सकते हैं। यह संभव है कि अगर इस तरह के घने हेक्सागोनल पैकिंग का उपयोग किया जाता है, तो एक बहुपरत बोर्ड को 2 या 4 अतिरिक्त विमानों की आवश्यकता होगी। यदि BGA ग्रिड के पैड के बीच vias के लिए कोई स्थान नहीं है तो और भी परतें आवश्यक हो सकती हैं (केवल पैड के भीतर vias संभव है)। इस तरह के षटकोणीय सरणी के लिए पुस्तकालय पीसीबी प्रतीक को डिजाइन करना मुश्किल और समय लेने वाली और त्रुटि प्रवण होगा यदि पैड के प्लेसमेंट के लिए केवल एक वर्ग ग्रिड है। पैड के सटीक प्लेसमेंट में बहुत समय लगेगा।

Comments

"पैड की सटीक नियुक्ति असंभव हो सकती है।" ऐसा लगता है कि आप आमतौर पर x, y पैड के समन्वय को निर्दिष्ट कर सकते हैं, बहुत कम लगता है।

— डैनियल

Answer 4

कुछ पैकेज आपके द्वारा वर्णित सटीक कारण के लिए हेक्सागोनल पैकिंग का उपयोग करते दिखाई देते हैं। मुझे यकीन नहीं है कि वे हर जगह ऐसा क्यों नहीं करते हैं, लेकिन कम से कम किनारों के पास वे यहां हैं।

Comments

पूर्ण शक्ति वाले कंप्यूटर का निर्माण (जो कि उदाहरण के लिए होता है) संभवतः जेनेरिक उपकरणों की तुलना में इसके लिए एक अलग अर्थव्यवस्था है - अधिक परिष्कृत पीसीबी निर्माण तकनीकों का उपयोग किसी भी तरह से किया जाएगा, ताकि आपको ज़रूरत पड़ने पर आपके माध्यम से पैड मिल सके। लेकिन, ध्यान दें कि इस उदाहरण में, इनमें से अधिकांश पैड क्लस्टर केवल 2 या 3 पंक्तियाँ गहरे हैं और उनके चारों ओर vias के लिए जगह छोड़ते हैं।

— रैकैंडबोनमैन

@rackandboneman सही, उनके जवाब के भीतर आरा का लिंक यह स्पष्ट करता है कि यह हेक्सागोनल पैकिंग हर जगह क्यों नहीं होती है।

— हॉर्टा