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4层PCB中的BGA设计：电路布线和引脚限制
4层PCB上BGA设计
对紧凑型电子产品的需求刺激了BGA尺寸电子芯片的开发。与QFP相比，数百个信号和电源引脚散布在更小的IC下方。对于承诺提供更小的消费产品的营销商来说，这是个好消息，但PCB设计师的噩梦即将开始。
大多数BGA的球距在0.5毫米至1.0毫米之间。由于BGA封装通常用于FPGA和微控制器，因此IC下方的引脚数可能在200s至2000s之间。更糟糕的是，球的直径随着螺距的变小而减小。
散布BGA芯片上的走线和制造工艺充满挑战。例如，具有1.0mm间距和0.45mm焊盘的BGA芯片可以在通道上以0.18mm的走线进行布线。BGA布线中的通道表示X轴或Y轴上两个着陆垫之间的空间。
通常，在两个1.0 mm的间距之间挤压0.18 mm的走线不是问题，除了BGA的焊盘以密集的网格图案排列。这意味着您需要弄清楚如何将内垫连接到各自的网络。如果您的BGA的节距只有一半，那么任务就会变得更加复杂。
随着走线和间隙越来越小，困扰PCB设计人员的问题开始蔓延。您将担心串扰，EMI和可制造性。一些制造商可能没有足够的可靠性来产生BGA设计中使用的狭窄走线和紧密间距。
4层PCB的BGA引脚限制
大多数BGA策略都是将第一排和第二排外部扇形展开到芯片的同一层。然后，将第三排和第四排引脚通过狗骨形布线到PCB的另一层。狗骨式布线使BGA焊盘与对角线并位于四个相邻焊盘中心的过孔短接。
在4层PCB上，中间层通常是电源层和接地层，它们连接到BGA芯片的电源和接地引脚。这意味着所有信号层都必须扇出至顶层或底层。
寻求答案的问题不是BGA芯片上的引脚可以在4层PCB上布线，而是芯片上的行数。假设在通道上布线一条走线，则可以在4层PCB上布线4排深的BGA芯片。
极大化4层PCB上BGA的可布线性
PCB设计人员的工作量很大，他们会乐于接受在4层PCB上布线更密集的BGA芯片的挑战。但是，这意味着在通道上路由两条迹线而不是一条。这样做需要考虑可制造性以及诸如串扰之类的问题。
在决定是否可以在4层PCB上安装5行或更多行引脚的BGA芯片之前，您还需要考虑节距大小，球直径和可用的布线空间。