0.65的BGA设计两过孔间无法出线问题

初次接触0.65BGA确实有不少的困惑，原因在于这样的BGA两过孔间无法出线，以至于无从下手，不知道用多大的过孔，多宽的线，多大的间距。下图应该是大家都会遇到的问题吧。

我们先来看看过孔怎么用。过孔有几个工艺参数需要满足常规板厂的生产要求。

1.板厚孔径比：一般板厂的这个参数会控制在≥12:1.但是在实际设计的过程中，一般不会轻易走极限。也就是板厚孔径比≥10:1的时候我们就要慎重考虑了。对于1.6mm的板厚来说，最小可以用0.16mm的孔径，但是孔径越小工艺难度增加，良率降低成本升高，可供选择的板厂就越少，而且0.15mm是机械钻孔的最小尺寸，在设计中不会用。我们趋向与使用较大孔径的孔。常用的过孔内径大小有12，10mil，8mil。

2.过孔环宽：过孔环宽=过孔外径-过孔孔径≥6mil，在满足走线需求的前提下，要选择稍大环宽的过孔。常规的设计，可以选用12mil,10mil，8mil的环宽。

所以我们所能使用的最小过孔就是16/8的了，极限可以用14/8的。设计时不要轻易走极限，既然0.65的BGA pitch这么小，直接选用我们所能使用的最小过孔16/8。线宽线距肯定要4mil以上了，局部可以3.5mil。

1.使用16/8的孔

1.当使用外径为16mil，内径为8mil的过孔时，两过孔的空气间隙为9.6mil，如下图所示。

如果使用常规工艺的最小线宽4mil，除去走线的宽度，两过孔间剩余的距离为5.6mil，线到过孔的距离才2.8mil，不满足常规工艺。所以在这种布线环境下，两过孔间是不能过线的。

所以使用16/8的过孔适用于BGA不深，出线较少的时候可以通过调整fanout来出线（避免两过孔直接相邻）。这种情况可以设常规线宽5mil，线到线的距离5mil，线到过孔的距离5mil。规则可以根据扇出和出线方式做适当调整。这种情况我们通常采用手动扇出的方式，扇出效果如下图所示。

上图扇出方式，两过孔间（VIA16R8）能过三根5mil的线，如下图所示。

2.使用14/8的过孔

如果ＢＧＡ出线密度大，焊盘深，两过孔间需要过线的时候，可以使用外径为14mil，内径为8mil的过孔。但是需要注意的是：因为常规过孔的环宽（外径-内径）一定要在6mil及以上，VIA14R8这种过孔的环宽刚好为6mil，在工艺极限上，加工难度大，生产成本高。在常规设计时，我们一般不轻易去走工艺极限，如果有需要就要承担一定的风险，和板厂提前沟通好。

当使用外径为14mil，内径为8mil的过孔时，两过孔的空气间隙为11.5mil，如下图所示。

内层局部走线3.5mil，除去走线的宽度，两过孔间剩余的距离为8mil，线到过孔的距离可以设为4mil。

3.无盘设计

0.65 BGA焊盘直径一般会在0.3mm左右，两焊盘间出一根5mil的线是完全没有问题的，出线难点在于内层。使用16/8的孔，两过孔无法出线，如果把焊盘给去掉只留下孔是不是就可以出了？对，没有盘，通道就变宽了，应该就可以出线了，如下图所示。

用这种设计时有两个问题需要注意：1.走线距离孔（过孔内径边缘）要在8mil以上，极限7mil。2.只有在该层没有出线的过孔才可以去掉焊盘。