Чому немає чіпів BGA з трикутною тесселяцією круглих колодок («шестикутної сітки»)?

Кулькові сітчасті масиви є вигідними пакетами з інтегральною схемою, коли висока щільність взаємозв'язку та / або низька індуктивність паразитів є першорядним. Однак усі вони використовують прямокутну сітку.

Трикутна плитка дозволить π / √12 або 90,69% від займаної площі , щоб бути зарезервована для кульок припою і навколишнього зазору, в той час як повсюдно квадратна плитка дозволяє тільки я / 4 або 78,54% від займаної площі , які буде використовуватися.

Трикутна плитка теоретично дозволила б або зменшити слід чіпа на 13,4%, або збільшити розмір кулі та / або зазор, зберігаючи однаковий слід.

Вибір здається очевидним, але я ніколи не бачив такого пакету. Які причини цього? Чи стане маршрутизація сигналів надто складною, якщо технологічність плати якось постраждає, чи це зробить клей недостатнім або концепція запатентована кимось?

Якщо ви не використовуєте платівку, яка коштує дорожче, вам знадобиться місце, щоб помістити між собою колодки для маршрутизації, як це

Головним чином, тому що нам потрібен простір для маршруту з цих колодок:

На першому малюнку, який ви показуєте, певних 6 шарів або більше, ймовірно, знадобиться для BGA пристойного розміру (~ 400 балів). Упаковка речей ще жорсткіше означає, що вам абсолютно потрібні додаткові вкладки і, ймовірно, потрібно більше шарів. Це коштує більше грошей, оскільки це важче виготовити.

Деякі розумні хлопці компанії Texas Instruments придумали технологію, яку вони називають Via Channel, щоб спростити цей процес маршрутизації (часто його називають вентилятором), а також зменшити вимогу щодо розміру, про який ви говорите. Цікаву презентацію можна знайти тут (Це також я отримав цю картину).

Що станеться, якщо вам доведеться прокласти трасу від центру BGA до іншої частини друкованої плати? На квадратній сітці ви можете просто прокладати пряму лінію, але на шестикутній сітці потрібно багато вигинів. Робота з дуже тонкою сіткою маршрутизації в межах шестикутного масиву кульок не є цікавою, і знадобиться набагато більше часу. Маршрут із лише 0 °, 45 ° та 90 ° буде неможливим, вам знадобляться також кути 30 ° та 60 °. Автомобільні маршрутизатори PCB можуть працювати не дуже добре, якщо вони розроблені лише для квадратних контактних сіток. Можливо, що для багатошарової дошки знадобиться 2 або 4 додаткові площини, якщо використовується така щільна шестикутна упаковка. Якщо між накладками сітки BGA немає місця для віонів, можливо, знадобиться більше шарів (можливі лише віаси в колодках). Проектування символу бібліотеки PCB для такого шестикутного масиву буде складним та трудомістким та схильним до помилок, якщо для розміщення колодок є лише квадратна сітка. Точне розміщення прокладок займе багато часу.

Здається, деякі пакети використовують шестикутну упаковку саме з тієї причини, яку ви описали. Я не впевнений, чому вони не роблять це скрізь, але принаймні біля країв вони тут.