Dlaczego nie ma układów BGA z trójkątną teselacją okrągłych padów („sześciokątna siatka”)?

Układy z siatką kulkową są korzystnymi pakietami układów scalonych, gdy wysoka gęstość połączeń i / lub niska indukcyjność pasożytnicza są najważniejsze. Jednak wszystkie używają prostokątnej siatki.

Trójkątny Dachówka pozwoliłoby π/√12 lub 90,69% w ślad mają zostać zarezerwowane dla kulek lutowniczych i otaczającej odprawy, a wszechobecne kwadratowy Dachówka pozwala jedynie p / 4 lub 78,54% w ślad ma być używany.

Trójkątne układanie płytek teoretycznie pozwoliłoby na zmniejszenie śladu wiórowego o 13,4% lub zwiększenie rozmiaru kulki i / lub luzu przy zachowaniu tego samego śladu.

Wybór wydaje się oczywisty, ale nigdy nie widziałem takiego pakietu. Jakie są tego przyczyny? Czy przekierowanie sygnału byłoby zbyt trudne, czy produktywność płyty w jakiś sposób ucierpiałaby, czy spowodowałoby to niepraktyczne wypełnienie klejem, czy też koncepcja jest przez kogoś opatentowana?

O ile nie korzystasz z podkładki, która kosztuje więcej, potrzebujesz miejsca na wstawienie przelotek między podkładkami, tak jak to

Głównie dlatego, że potrzebujemy miejsca na trasy z tych padów:

Na pierwszym pokazanym obrazie prawdopodobnie potrzeba 6 lub więcej warstw dla przyzwoitej wielkości BGA (~ 400 kulek). Jeszcze ściślejsze pakowanie oznacza, że ​​absolutnie potrzebujesz podkładki i prawdopodobnie potrzebujesz więcej warstw. To kosztuje więcej pieniędzy, ponieważ trudniej jest wyprodukować.

Pewien bystry facet z Texas Instruments wymyślił technologię, którą nazywają Via Channel, aby uprościć ten proces routingu (często zwany fan-out), a także zmniejszyć wymagania dotyczące rozmiaru, o których mówisz. Interesującą prezentację można znaleźć tutaj ( tutaj też mam to zdjęcie).

Co się stanie, jeśli będziesz musiał prześledzić ślad ze środka BGA do innej części płytki? Na kwadratowej siatce możesz po prostu poprowadzić prostą linię, ale na sześciokątnej siatce potrzebujesz wielu zakrętów. Praca z bardzo drobną siatką routingu w sześciokątnym układzie piłek nie jest zabawna i będzie wymagała dużo więcej czasu. Trasowanie tylko przy 0 °, 45 ° i 90 ° nie będzie możliwe, potrzebne będą również kąty 30 ° i 60 °. Automatyczne routery na płytkach drukowanych mogą nie działać zbyt dobrze, jeśli są przeznaczone tylko do kwadratowych pinów. Możliwe jest, że płyta wielowarstwowa będzie potrzebowała 2 lub 4 dodatkowych płaszczyzn, jeśli zastosuje się tak gęste sześciokątne wypełnienie. Jeśli między paskami siatki BGA nie ma miejsca na przelotki, może być potrzebnych więcej warstw (możliwe są tylko przelotki w paskach). Zaprojektowanie bibliotecznego symbolu płytki drukowanej dla takiej tablicy heksagonalnej będzie trudne, czasochłonne i podatne na błędy, jeśli będzie tylko kwadratowa siatka do umieszczenia podkładek. Dokładne umieszczenie elektrod zajmie dużo czasu.

Niektóre paczki wydają się używać sześciokątnego opakowania z dokładnie tego, co opisujesz. Nie jestem pewien, dlaczego nie robią tego wszędzie, ale przynajmniej w pobliżu krawędzi są tutaj.