【IPC-7095C】_BGA设计与组装工艺的实施_（IPC标准）.pdf - 第70页
焊 料连接 盘 和 导 通 孔 连接 盘 的 尺寸 也 会 影响 BGA 封 装的 布线 的能力。 1.27mm 节距 ，大 小 为 0.8mm 的 焊 料连接 盘 剩 下的连接 盘 间 距 仅 0.5mm 可 供 布 线 。为了能 够 在 焊 料连接 盘 间 布置 两条 导体 ， 需 要 使用宽度/ 间 距规 格 为 100 / 100μm 的 导体 。 但是 ， 如果 使用 大 小 为 0.6mm 的 焊 料连接 盘 ，此 时在连接…
阵列可完全填充焊球，也可在某些位置不填充。
图6-11所示为中间一列未使用、空白或空缺的
4×5矩形阵列。
图6-12所示为4×4方形阵列中有一些位置焊球缺
失、空白或空缺。
从外侧焊球扇出导体到周边与外界互连相对来
说并不十分重要。但是阵列内部的焊球必须要
从外围焊球之间走线。
随着阵列尺寸的增加，由阵列中间焊
球引出越
来越多的导体需布线在焊球之间以连接外界。
对于基板设计者来说重要的是，知道在相邻焊
球间距中能容纳的预期导体数量，以便确定导
体的宽度和导体间的间距。这条信息有助于模
拟信号完整性以确保它们应用的成功。
在简单的r×c阵列中，每个出口的导体数量C可
通过下述关系式给出，式中r和c分别代表给
定阵
列的行数和列数，d代表阵列的空白位置数。
C
[(r-2)(c-2)]-d
2(r+c-2)
假使上述等式给出的C为整数，则相邻焊球之间
每阵列出口需要容纳C条导体。如果C为分数，
那么一些出口包含的导体数向下取C的整数值，
剩余则向上取C的整数值。
阵列中的焊球也可以对角线形式的散状分布。
图6-13中为5×5散布阵列示例。
下述关系式可用于确定散布阵列中每个出口所
含导体数。
C=
[(r-2)(c-2)+(r-1)(c-1)]-d
2(r+c-2)
如果C为分数，则将其向下取整会得到某些相邻
焊球间所需布置较少导体数目，若向上取整则
可得到剩下的相邻焊球间所需布置的较大导体
数目。该分数给出了两个数所占的比例。
IPC-7095c-6-9
图6-9 ⽅形阵列
IPC-7095c-6-10
图6-10矩形阵列
IPC-7095c-6-11
图6-11 焊球空缺阵列
IPC-7095c-6-12
图6-12 焊球缺失⽅形阵列
2013年1月 IPC-7095C-C
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焊料连接盘和导通孔连接盘的尺寸也会影响BGA
封装的布线的能力。1.27mm节距，大小为0.8mm
的焊料连接盘剩下的连接盘间距仅0.5mm可供布
线。为了能够在焊料连接盘间布置两条导体，
需要使用宽度/间距规格为100/100μm的导体。
但是，如果使用大小为0.6mm的焊料连接盘，此
时在连接盘间可布置宽度和间距为125μm的两条
导体。
由于密节距BGA（节距小于等于1.0mm）的焊
料连接盘
间距较小，需要采用更小的导通孔盘
和钻孔尺寸。随着钻孔尺寸减少，允许加工的
最大电路板厚度也会随之减少。这会迫使电路
板设计人员减少电路板层数或者减少层与层之
间的介质厚度。
如果使用微导通孔，可能要强制印制电路板的
外两层作为信号层。
6.3.1 出线策略 表6-4中提供了一些完整阵列
的出线策略。
为适应0.25mm节距面阵列 I/O连接盘的倒装芯
片
，BGA封装基板的正面需要有节距为0.25mm
的键合连接盘，反面焊球节距为1.27或1.00mm。
这些对 应 的连接盘 必须要通过BGA封装基板
（高密度微电路板）线路和层间导通孔或镀覆
孔来互相连接。在BGA基板正面，两个相邻键
合连接盘之间可能有一根或多根互连导体。这
样做是为了连接内部多排I/O盘至导通孔或镀覆
孔，并最终
与反面的焊球互连。即便采用表面
再分配层设计，也必须采用非常激进的布线规
则。（见图6-14）
对于要求有1700引脚的高性能芯片，具有密度极
高连线层的BGA是必要的。这种BGA的本体尺
寸为50mm，其中间位置很有可能有焊球空置。
关于节距，该BGA基板需要有1.00mm的导通孔
和焊球节距，使其可适应焊球分布密度达到每
平方厘米100个I/O
。
IPC-7095c-6-13
图6-13 散布阵列
表6-4 全阵列出线策略
全阵列器件
节距(mm) 标称焊球直径(mm) 表层⾛线 狗⾻通孔 狗⾻微导通孔 焊盘上微导通孔
1.27 0.75 Y Y Y Y
1.0 0.45 – 0.6 Y Y Y Y
0.8 0.3 – 0.5 Y Y Y Y
0.75 0.3 – 0.45 H，SY Y
0.65 0.3 – 0.4 Y Y
0.5 0.3 Y
注：
详细的布线通道宽度见表6-5至6-7
通孔钻孔和连接盘尺寸假设条件见表6-8至6-10
Y = Yes ，具有“标准”板制造能力和标准连接盘尺寸
H =需要高电路板制造能力
S =需要缩减连接盘尺寸
= 对于业界标准设计和工艺不适合
IPC-7095C-C 2013年1月
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6.3.2 表⾯导体细节 从表6-5到表6-7展示了多
种不同节距BGA的布线特点。
6.3.3 狗⾻导通孔细节 表6-8至表6-10提供了
采用狗骨导通孔概念进行布线的细节，这些表
格按照导通孔节距分类。
6.3.4 机械应变设计 机械应变和印制板弯曲是
PCB和BGA焊点损伤的主要原因。已经研究出
了一些BGA布局策略以减少机械应变对BGA的
影响。
印制电路板:
• 用平行于侧边的直线将每个BGA分成4个相等
的象限。在每个象限，布置导体和狗骨从BGA
连接盘引出到导通孔，这样它们从BGA以45
度角呈辐射状引出（见图6-15），这能增加角
落连接盘损伤前能承受的应变数量。
IPC-7095c-6-14
图6-14 导体布线策略
表6-5 导体布线 – 1.27mm节距
标称焊球直径（mm） 0.75
典型焊料连接盘直径（mm） 0.55
导体间隔宽度(μm)
150 2
125 2
100 3
75 4
表6-6 导体布线 – 1.0mm节距
标称焊球直径（mm） 0.6 0.5 0.45
典型焊料连接盘直径（mm） 0.45 0.40 0.35
导体间隔宽度(μm)
150 1 1 1
125 1 1 2
100 2 2 2
75333
表6-7 导体布线 – 0.8mm节距
标称焊球直径（mm） 0.45 0.4 0.3
典型焊料连接盘直径（mm） 0.35 0.3 0.25
导体间隔宽度(μm)
150 1 1 1
125 1 1 1
100 1 2 2
75123
表6-8 导体布线 – 1.27mm节距
标称焊球直径（mm） 0.75
典型焊料连接盘直径（mm） 0.55
钻孔直径
0.35 mm[0.0135 in] Y
0.3 mm[0.012 in] Y
表6-9 导体布线 – 1.0mm节距
标称焊球直径（mm） 0.6 0.5 0.45
典型焊料连接盘直径（mm） 0.45 0.40 0.35
钻孔直径
0.35 mm[0.0135 in] Y
0.3 mm[0.012 in] YY
0.25 mm[0.010 in] YYY
0.2 mm[0.008 in] YYY
表6-10 导体布线 – 0.8mm节距
标称焊球直径（mm） 0.45 0.4 0.3
典型焊料连接盘直径（mm） 0.35 0.3 0.25
钻孔直径
0.35 mm[0.0135 in]
0.3 mm[0.012 in]
0.25 mm[0.010 in] YY
0.2 mm[0.008 in] YYY
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