【IPC-7095C】_BGA设计与组装工艺的实施_（IPC标准）.pdf - 第71页
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…
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
56
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
2013年1月 IPC-7095C-C
57
• 狗骨或BGA角落连接盘的布线，应放大或添
加泪滴。
印制电路组件和外壳
• 不要沿BGA 对 角 线靠近角落焊点处放置螺
钉。（见图6-16，红色位置）
• 优选将螺钉或凸台放在BGA侧边的中点。（见
图6-16，绿色位置）
• 使用刚性主体并在两端提供PCA支撑的插头连
接器，尤其对于插拔力较高的连接器（见图6-
17）
• 螺钉下面采用不大于凸台外径的垫圈，以最小
化PCB的扭曲变形。
6.3.5 未遮蔽焊盘内导通孔及其对可靠性的影
响 BGA的焊盘内导通孔（镀覆导通孔，在电
路板反面遮蔽）会导致BGA焊点中产生空洞，
这有可能影响可靠性。目前数据表明，对于直
径为0.75mm焊球、大小为25-35mm标准封装，
没有来自于空洞的可靠性风险。已进行加速老
化试验表明，对于标准狗骨设
计其失效率在统
计上是等效的。此问题的说明如图6-18和6-19所
示。
单面遮蔽的导通孔会导致各种可靠性问题。每个
问题都应结合特定的环境设计标准进行评估。
IPC-7095c-6-15-cn
图6-15 为导体布线的BGA狗⾻连接盘图形优先⽅向
狗骨方向
狗骨方向
BGA
狗骨方向
狗骨方向
IPC-7095c-6-16-cn
图6-16 螺钉和⽀撑的优先布局
BGA
避免拐角布局
优先布局
螺丝和支撑的布局
IPC-7095c-6-17-cn
图6-17 连接器螺钉⽀撑布局
连接器螺丝支撑
在PCB上为连接器
端部提供支撑
图6-18 具有焊盘内导通孔结构的0.75mm焊球切⽚图
（焊球左上⾓缩进是⼈为的）
IPC-7095C-C 2013年1月
58